Quasisemprelemetodologieanali1cheprevedonoprocessidiSeparazione,Iden1ficazioneeQuan1ficazionedeisingolicomponen1diuncampione.

•  ANALISIQUALITATIVA

stabiliscel’iden%tàdiognisingolocomponentedel campione,res1tuendoleinformazioniqualita%ve sullasuacomposizione

•  ANALISIQUANTITATIVA determinalaquan%tàdiognisingolocomponente offrendounainformazionequan%ta%vasullacomposizionedelcampione

•  ANALITI singolicomponen1(elemen1ocompos1)diun campionechedevonoesseredetermina1inun’analisi

ChimicaAnali+ca:Definizioni

1

LeFasidiun’AnalisiQuan+ta+va

1.Definizionegeneraledelproblema

2.Definizioneanali1cadelproblema

3.Sceltadelmetodoanali1co

4.Campionamento

5.TraNamentodelcampione

6.Analisi

7.Valutazionedeida1

8.Conclusioni

9.Relazione 2

4.IlCampionamentoProcessodiraccoltadiunapiccolaporzionedimateriale

lacuicomposizionerappresen1fedelmentequelladelmaterialedaanalizzare

Ilcampionamentodiunmaterialeeterogeneorichiedeil

prelievodiunnumeromoltoelevatodimicro-campioniindiversipun1delmaterialedipartenza

Sidefinisceeterogeneounmaterialecompostodapar1

dis1nguibilifraloroadocchionudooalmicroscopioIlcampionamentodiunmaterialebiologicorichiede

l’esecuzionediprocedurerigoroseaffinchéilcampionesiarappresenta1vodelpazientealmomentodellaraccoltaelasuaintegritàpossaesserepreservatafinoalmomentodell’analisi

3

5.TraBamentodelcampioneProceduradipreparazionedialiquotereplicatedimaterialee

trasferimentodelcampionenell’ambientedell’analisiAnalisichenonnecessitanoditraNamento:misuradelPHinun

campionediacquaAnalisichenecessitanoditraNamento:misurazione

speNroscopicadiunanalitachenonpresentaregionidiassorbimentorivelabiliconlostrumento

TraNamen1comuni:•  Macinamentodelcampione•  Essiccamentodelcampione•  Solubilizzazione•  Funzionalizzazione

4

6.Analisi•  IFase:Eliminazionedellesostanzeinterferen1

Sidefinisconointerferen%lespeciechimichechedeterminanounerroreperdifeNoopereccessonell’analisidiunanalita Letecnicheu1lizzatepereliminarelesostanze interferen1sidefinisconospecifichesesonou1liperun soloanalita,osele9vesesonovalideperungruppo dianali1interferen1

•  IIFase:CalibrazioneDeterminazionedellacostantediproporzionalitàchelegalaproprietàmisurabiledell’analitaallasuaconcentrazione

CA=kX

CAconcentrazionedell’analitaAXproprietàfisicamisurabiledell’analitaAkcostantediproporzionalità

•  IIIFase:Misura

5

6.Analisi-calibrazione

LeUnitàdiMisuraFondamentali

SistemaInternazionaledelleUnità(SI)èilsistemadimisurastandardizzatoriconosciutodallacomunitàscien1ficainternazionalebasatosu7UnitàdiMisuraFondamentali:

7

IPrefissiPeresprimerequan1tàmisuratemoltopiùgrandiopiùpiccole

dell’UnitàFondamentalesiusanodeiprefissicheindicanochelaquan1tàèdamol1plicareperpotenzedi10(posi1veonega1verispedvamente)

8

9

StechiometriaeCalcoliStechiometrici

Lastechiometriadiunareazionechimicaèlarelazionetrailnumerodimolideireagen1equellodeiprodod.

Dataunacertareazionechimica,lasuastechiometriasiodenedal

bilanciamentodell’equazionechelarappresenta,effeNuatotenendocontodelprincipiodiconservazionedellamassaedellacarica

Icoefficien1numericidavan1alleformuledireagen1eprododsono

dedcoefficien%stechiometriciIcalcolistechiometricidiunareazionesonoqueicalcoliineren1le

quan1tàeleconcentrazionidellediversespeciecheprendonoparteadunareazionechimica,tenendocontodellasuastechiometria,comeapparedall’equazionebilanciata.

Na2CO3 + 2AgNO3 AgCO3 + 2NaNO32

10

PreparazionediSoluzioni•  Esercizion°1

Descriverelapreparazionedi2,00LdiHClO40,120Mdalreagentecommerciale(soluzione71,0%diHClO4(w/w),d=1,67,PM100,46)

•  Esercizion°2

Descriverelapreparazionedi1,00LdiHCl0,285Mpartendodaunasoluzione6,00Mdireagente

11

LeggedellaDiluizione

NelprocedimentodidiluizionediunasoluzioneconcentratasidevetenerepresentecheilnumerodimolidellasoluzionediarrivodeverimanereinvariatorispeNoaquellodipartenza,mentreacambiareèsoltantoilvolume.

nmolconc=nmoldil

VconcxMconc=VdilxMdil

12

Erroresperimentale

•  Errorecasuale,oindeterminato(influenzalaprecisione)•  Erroresistema%coodeterminato(influenzal’accuratezza)

•  Errore“grossolano”

B

13

Errorecasuale C

14

Erroresistema+co C

Puòessereriportatocome:•  Erroreassoluto(perdifferenza)

•  Errorerela%vo(differenzainpercentuale)

15

Accuratezzaeprecisione

Preciso?Accurato? Preciso?Accurato?

D

16

Tolleranzadellostrumento(dichiarata):lamiglioreprecisionechecisipuòaspeLaredallostrumentostesso.

Tolleranza E

17

Strumen+delmes+ere-bilance

Bilanciaanali1ca:tolleranza0,00001g Bilanciatecnica:tolleranza0,01g

F

18

Strumen+delmes+ere-bilance

•  Ilcampionevapesatoatemperaturaambiente

•  IlcampionenonvamaipesatodireNamente

sullabilancia,mavaaggiuntoadunrecipiente(tara)precedentementepesato.

•  Peraumentarel’accuratezza,inalcunicasiè

necessariocorreggerelamisuratenendocontodellaspintadell’aria(vediformula).

G

19

da=densitàdell’ariadw=densitàdeicalibran1d=densitàdelcampione

Strumen+delmes+ere-pipeBeebureBe H

PipeNeebureNesonou1lizzareperdosarevolumidisoluzioneconbuonaprecisione.Tipicamente,latolleranzasubureNediclasseAèdello0.1-0.2%sulvolumeerogato

LaleNurasullabureNaandrebbeeffeNuataalpiùvicinodecimodidivisione.Nelcasospecifico,aldecimodi0.1mL(42.25mL)

20

Strumen+delmes+ere-cilindriematracci

Preparazionediunasoluzioneaconcentrazionenota:Peressereaccura1,ènecessariol’usodiunmatracciotarato.IlsolutovienepesatodireNamentenelmatraccio.Successivamente,vieneaggiuntosolventeinquan1tàtaledaavvicinareillivellodellasoluzioneallataccadelmatraccio(frecciagialla).Dopoessersiassicura1dellacompletadissoluzionedelsolvente,lasoluzionepuòessereportataavolume(taccadelmatraccio)mediantel’aggiuntadiulterioresolvente.

I

Icilindriservonopermisurarevolumiapprossima1disolventeosoluzione 21

Usaituoistrumen+correBamente!!

Cifresignifica1ve:numerominimodicifrerichiestoperesprimereundatovaloreinnotazionescien1ficasenzacompromeNernelaprecisione.

Abbiamopesato5gdicampione Abbiamopesato5,1344gdicampione

L

NO NO

22

Cifresignifica+ve

Ilmodomigliorepernongenerareambiguità,riportandoundatosperimentale,èquellodiusarelanotazionescien1fica,cioè:•  Riportareilrisultatocomenumeroespressocomepotenzadidieci.•  Scrivereilnumerocontenentel’esaLoammontaredicifresignifica%ve.Alcuneregolesullecifresignifica1ve:•  Glizeriprimadelpuntodecimalenonsonosignifica%vi.•  Glizerifinalinonsonosignifica%vi,amenochenonsitrovinodopoil

puntodecimale.

23

Cifresignifica+ve:operazioni

(A)1.2367a4CS:(B)0.1352a3CS:(C)2.051a2CS:(D)2.0050a3CS:(E)3.0150a3CS:

(A)1.001+4.1+3.81=8.821(B)106.9–31.4=75.500(C)4.545*9.2=41.814(D).0602÷2.113·10^(4)=2.84903x10^(-6)(E)LOG(339)=2.530199(F)106.9–0.791=106.109

M

hNp://www.ruf.rice.edu/%7Ebioslabs/tools/data_analysis/errors_sigfigs.html 24

Cifresignifica+ve

FindthemolecularweightofKrF2.WeknowFluorine’satomicweighttoveryhighprecision(18.9984032±.0000005g/mol).Kryptonislesswelldefined(83.90±.01g/mol).

Rewritethenumber3.12356±0.16789%intheforms(a)theabsoluteuncertaintyand(b)therela1veuncertainty.Usethecorrectnumberofdigits.

N

25

Incertezza

Parametro,associatoalrisultatodiunamisurazione,checaraNerizzaladispersionedeivaloriragionevolmenteaNribuibilialmisurando

O

Manufacturer’sinstrumenttolerancesshouldbe<replicatemeasurementerror! 26

Barredierrore

Misura=Media±incertezza

P

27

Esempio

Youaremeasuringtheleadinteethingtoys,andfindin6samplesleadmeasurementsof102.3,100.1,98.56,96.8,99.89and101.0ppm.Whatistheaverageanduncertainty(bothabsoluteandrela1ve)ofthisdataset?Howdoyoureportthedata?

Q

28

Propagazionedell’incertezza

Regolad’oro:laprimacifraimprecisadelrisultatoèl’ul%macifrasignifica%va

29

Esempio

IlvolumeerogatodaunabureNaèdatodalladifferenzatralaleNuradelvolumeinizialeequelladelvolumefinale.Assumendoun’incertezzadileNuradi+/-0.02mL,qualèl’incertezzasulvolumeerogato?

Q1

30

Intervallodifiducia

Daunnumerolimitatodimisurenonèpossibilecalcolarelaveramediadellapopolazione(μ).Sipossonoperòcalcolaremediaedeviazionestandarddelcampionedipopolazione.L’intervallodifiduciaèunaespressionechesiriferisceallaprobabilitàchelaveramedia(dellapopolazione)sitroviadunacertadistanzadallamediamisurata(delcampione).

μ=

31

Esempiodiu+lizzodellatdiStudent

U+lizzodeltestt

Iltesttvieneusatoperconfrontaretralorodueseriedimisure,ouna

seriedimisureconunvalorenoto,alfinedidecidereseessesonoo

nonsonoinaccordo,all’internodeglierrorisperimentali.

Caso1:confrontoconunvalorenoto.Inquestocaso,sidetermineràla

mediaeladeviazionestandarddiunaseriedimisure.Sicalcoleràpoiil

valoredit,elosiconfronteràconlattabulata.Seilvaloreditcalcolata

saràmaggiore,lamediacalcolataèdaconsiderarsidiversadalvalore

vero.Inaltreparole,inquestocasosiamodifronteadunerrore

sistema1co.

Confrontoconunvalorenoto

Caso1:confrontoconunvalorenoto.Inquestocaso,sidetermineràlamediaela

deviazionestandarddiunaseriedimisure.Sicalcoleràpoiilvaloredit,elosi

confronteràconlattabulata.Seilvaloreditcalcolatasaràmaggiore,lamedia

calcolataèdaconsiderarsidiversadalvalorevero.Inaltreparole,inquestocasosiamo

difronteadunerroresistema1co.

Esempio:Unmaterialestandarddiriferimentocer1ficatodalNIST,econtenente3.19%

dizolfo,vieneanalizzatoconunnuovometodo.Ilvaloremediomisuratoè3.26%,con

deviazionestandard0.04.Ilrisultatoèinaccordocolvalorenoto?

Confrontoconunvalorenoto

ConfrontodimedieCaso2:confrontodimisureripetute.Iltesttpuòessereimpiegatoperdecideresedueseriedimisurazioniripetutedannorisulta1ugualiodifferen1,all’internodiundeterminatolivellodifiducia.

Comandoexcel:TEST.T(matrice1,matrice2,code,1po)Coda:ingenere,2Tipo:2o3IlcomandoresEtuiràlaprobabilitàchel’ipotesinulla(cioè,chenoncisianessunadifferenzatralamedia1elamedia2)siavera.Valoremassimo:1;valorecheindicadifferenzasignificaEva(generalmenteacceUato):inferiorea0.05.

Tipo3

Tipo2

Confrontodimedie

Caso3:confrontodisingoledifferenze.PermeNediconfrontareduemetodidiversiconiqualisonostateeffeNuatemisurazionisingolesuunnumerodicampionidifferen1(adesempio,6campionidiplasmaumanoanalizza1conduemetodidiversi).

Comandoexcel:TEST.T(matrice1,matrice2,code,1po)Coda:ingenere,2Tipo:1

U+lizzodeltestt

Confrontodimedie

Scartareda+:q-test

Rèl’ampiezzadell’intervallodimisure(nelnostrocaso,6.69-4.85)XneXn-1sonoilrisultatodatestare(4.85)eilrisultatoadessopiùvicino(6.18)SeQcalcolataèmaggiorediQtabulata,ildatoandrebbescartato.