CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE

Indice

-3-Titolazione conduttometrica e potenziometrica di un acido forte e di un acido debole -18-Determinazione della conducibilit dellacqua minerale

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-30-Analisi del calcio con elettrodo IONO-SELETTIVO -23-Determinazione di Cadmio e Piombo mediante Polarografia, voltammetria rapida ad impulso differenziale e voltammetria di stripping anodico -37-Determinazione di Sodio, Potassio, Calcio, Magnesio,Piombo ed Ittrio mediante spettroscopia di emissione atomica (ICP-AES) -44-Determinazione di Calcio mediante spettroscopia di assorbimento atomico, di Sodio e Potassio mediante spettroscopia ad emissione atomica -49-Determinazione di Cloruri, Nitrati, Solfati nellacqua minerale mediante Cromatografia Ionica -54-Determinazione del contenuto di Naproxene in una compressa di un farmaco generico mediante HPLC -58-Determinazione delle concentrazioni dei componenti di una miscela tramite gas-massa e standardizzazione interna -65-Separazione delle proteine del siero di coniglio mediante elettroforesi su supporto -67-Titolazioni amperometriche: determinazione dellacqua secondo il metodo di Karl Fisher -70-Appendice: Trattazione Statistica

Titolazione conduttometrica e potenziometrica di un acido forte e di un acido debole

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Lesperienza riportata descrive una normale titolazione di un acido forte (HCl) ed uno debole (HAc), con una base forte (NaOH). La peculiarit dellesperienza data dal fatto che la titolazione verr seguita per via conduttometrica e potenziometrica sfruttando le specifiche propriet (mobilit) degli ioni presenti in soluzione, al procedere dellesperienza. Lo scopo individuare il punto finale della titolazione, accertare la concentrazione della soluzione di HCl e HAc utilizzati, determinare E e la costante di cella. La conducibilit ed il potenziale verranno registrati da una coppia di elettrodi immersi nella soluzione (cella conduttimetrica) e le aggiunte di NaOH saranno automatizzate (attraverso lutilizzo di un pulsante) dallo strumento. La soluzione deve essere rigorosamente termostatata tramite apposita strumentazione. Una volta organizzata la strumentazione si pu iniziare lesperienza. La prima titolazione osservata quella relativa allacido cloridrico. Vengono posti nellapposita cella di titolazione 50 ml di HCl ca. 0.01M, tale soluzione verr titolata con NaOH 0.1M, le aggiunte saranno di 0.2 ml a volta. Per ogni aggiunta, dopo aver lasciato stabilizzare il sistema, si registra il valore potenziometrico e conduttometrico. Per lHCl la soluzione termostatata a 25,4 C. Si trovano i seguenti valori.

-4NaOH (ml) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4 cond (ms) 5,520 4,420 4,300 4,210 4,080 3,950 3,820 3,690 3,560 3,430 3,300 3,170 3,061 2,935 2,813 2,692 2,569 2,448 2,328 2,209 2,091 pot (mV) 296 295 294 293 292 291 290 289 288 286 285 283 282 280 278 276 274 272 269 266 263 NaOH (ml) 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8 8,2 cond (ms) 1,973 1,858 1,743 1,629 1,516 1,404 1,295 1,214 1,267 1,340 1,415 1,490 1,567 1,642 1,717 1,793 1,868 1,943 2,017 2,091 2,164 pot (mV) 259 255 250 244 237 225 204 -12 -184 -208 -221 -229 -235 -240 -244 -248 -251 -254 -256 -258 -260

I valori conduttometrici registrati vanno corretti secondo il fattore di diluizione. La correzione va eseguita nella seguente maniera. Valore esatto = Valore letto(cond.)*(Vi+Va)/Vi Dove Vi pari al volume di soluzione iniziale mentre Va il valore di volume aggiunto Di seguito i valori ricavati.

NaOH 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

Cond. esatta 5,520 4,438 4,334 4,261 4,145 4,029 3,912

NaOH 4,2 4,0 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4

Cond. esatta 2,139 2,022 1,903 1,785 1,668 1,550 1,435

-51,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 3,793 3,674 3,553 3,432 3,309 3,208 3,088 2,971 2,854 2,733 2,614 2,496 2,377 2,258 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8,0 8,2 1,350 1,414 1,501 1,590 1,681 1,774 1,865 1,957 2,051 2,144 2,238 2,332 2,426 2,519

Utilizzando i dati cos ottenuti si possono tracciare i grafici relativi. Dai dati conduttometrici possibile visualizzare landamento complessivo della conducibilit durante lesperienza in un grafico conducibilit (s) vs. volume erogato di NaOH (ml). Inoltre possibile calcolare il punto finale della titolazione e la molarit esatta della soluzione di HCl.

Conducibilit Vs. VNaOH5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 0,0 2,0

y = -0,5845x + 4,5996 R = 0,9998

s

y = 0,462x - 1,2733 R = 0,9999 4,0 ml 6,0 8,0 10,0

Seguendo landamento delle due rette, lidentificazione del punto di intersezione determina il punto finale della titolazione. In questo caso lintersezione cade a 5,612ml di NaOH erogati. I ml di NaOH erogati forniscono la concentrazione di ioni Cl- in soluzione, quindi la molarit della soluzione di HCl di partenza. C i* Vi = C f * Vf

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In 5,612ml di NaOH 0.1M sono presenti 5,612E-4 moli di Na+, che corrispondono alle moli di ioni Cl- . In questo modo 5,612E-4 moli di Cl- corrispondono alle moli di HCl presenti nella soluzione di partenza, perci, secondo i dati conduttometrici la soluzione di HCl di partenza di concentrazione 1,12E-2M. Lutilizzo dei dati conduttometrici terminato. Utilizzando i dati relativi alla misura potenziometrica possibile risalire al punto finale della titolazione e calcolare lesatta molarit della soluzione di HCl. Landamento complessivo rappresentato in un grafico potenziale (mV) vs volume erogato di NaOH (ml)

Potenziale Vs. VNaOH400 300 200 mV 100 0 -100 0 -200 -300 ml 2 4 6 8 10

Il primo metodo per calcolare il punto finale della titolazione attraverso lutilizzo della derivata seconda d2E/d2V

NaOH 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

V -0,09 -0,09 -0,08 -0,08 -0,07 -0,07 -0,07

V2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

NaOH 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4

V 1,66 2,22 2,79 3,36 6,15 11,18 119,69

V2 -0,28 -0,28 -0,29 -1,39 -2,52 -54,25 11,84

-71,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 -0,06 0,46 -0,05 0,47 -0,04 0,49 0,50 0,50 0,51 0,52 1,06 1,08 1,09 1,64 -0,26 0,26 -0,26 0,26 -0,27 0,00 0,00 0,00 0,00 -0,27 -0,01 -0,01 -0,28 -0,01 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8,0 8,2 96,00 13,81 7,72 4,95 3,85 3,31 2,76 2,78 2,22 2,23 1,66 1,67 1,68 41,10 3,04 1,38 0,55 0,27 0,27 -0,01 0,28 -0,01 0,28 0,00 0,00

Le relative derivata Prima e Seconda

Derivata prima140,00 120,00 100,00 80,00 mV 60,00 40,00 20,00 0,00 -20,00 0 2 4 ml 6 8 10

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Derivata seconda60,00 40,00 20,00 mV 0,00 0 -20,00 -40,00 -60,00 ml 2 4 6 8 10

Dettaglilo sullintercetta Intercetta20,00 10,00 0,00 -10,00 mV -20,00 -30,00 -40,00 -50,00 -60,00 ml 5,15 5,2 5,25 5,3 5,35 5,4 5,45

y = -330,48x + 1772,7 Per y=0, x=1772,7/330,48=5,36 Attraverso la derivata seconda d2E/d2V possibile risalire al valore in ascissa rispetto al quale la curva cambia di segno, valore che corrisponde al punto finale della titolazione, in questo caso pari a 5,36 ml. Il volume erogato determina una concentrazione 1,07E-2 M relativa allHCl di partenza. Una via alternativa, pi accurata, al calcolo del punto finale attraverso il metodo di Gran, che utilizza un grafico [Vtot+VNaOH/Vtot]*10^E/59,16 Vs. V di titolante scaricato . Di seguito riportato.

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Gran1,20E+05 [Vtot+VNaOH/Vtot]*10^E/59,16 1,00E+05 8,00E+04 6,00E+04 4,00E+04 2,00E+04 0,00E+00 -2,00E+04 0 2 4 ml 6 8 10 y = 11415x - 64549 R = 0,9992 y = -18230x + 103014 R = 0,9983

Il riconoscimento del punto finale si esegue valutando lintersezione con lasse y, in queso caso per y=0, x=5,6 . Quanto detto stabilisce il punto finale della titolazione a 5,6 ml di titolante erogato. Come precedentemente indicato, dai ml di titolante erogato si pu risalire alla concentrazione dellacido di partenza. Procedendo, la concentrazione dell HCl di partenza risulta essere 1,12E-2M. Il passo successivo valutare la E della cella, possibile, utilizzando lequazione ECella = E - 0,059 pH Il clacolo del pH stato effettuato utilizzando le seguenti equazioni, considerando come titolo dellHCl, la media dei valori ottenuti, (attraverso conducimetria, derivata seconda e Gran). Prima del Punto Equivalente pH= -log[( VHCl*CHCl VNaOH*CNaOH ) / Vtot ] Dopo il Punto equivalente pH= 14 + log[( VHCl*CHCl VNaOH*CNaOH ) / Vtot ] Quindi, riportando in un grafico ECella Vs. pH lintercetta allasse delle ordinate corrisponder alla E.

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NaOH 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0

pH 1,96 1,98 1,99 2,01 2,03 2,05 2,08 2,10 2,12 2,15 2,17 2,20 2,23 2,26 2,29 2,33 2,36 2,41 2,45 2,50 2,56

E 296 295 294 293 292 291 290 289 288 286 285 283 282 280 278 276 274 272 269 266 263

NaOH 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 7,8 8,0 8,2

pH 2,62 2,69 2,78 2,89 3,04 3,26 3,74 10,25 10,73 10,95 11,10 11,20 11,29 11,36 11,42 11,47 11,52 11,56 11,60 11,63 11,67

E 259 255 250 244 237 225 204 -12 -184 -208 -221 -229 -235 -240 -244 -248 -251 -254 -256 -258 -260

E vs. pH287 282 277 mV 272 267 262 2,15 2,20 2,25 2,30 2,35 ml 2,40 2,45 2,50 2,55 y = -56,992x + 408,7 R = 0,9988

Valutando lintersezione della retta con lasse delle ordinate si ricava che E= 408,7

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In ultima analisi si procede con il calcolo della costante di cella. La valutazione della costante di cella fa riferimento alle conducibilit equivalenti degli ioni Na+ e Cl- , il titolo relativo allHCl rappresenta la media dei valori ricavati attraverso conducimetria, derivata seconda e Gran. eq Na+ = 50,1 ohm-1cm-1mol-1 eq Cl- = 73,3 ohm-1cm-1mol-1 eq NaCl = 73,3 + 50,1 = 126,4 ohm-1cm-1mol-1 eq NaCl = K / XNaCl XNaCl = 1,10E-2 M -1 K = 1,39 ohm cm-1 L = Conducibilit / K L = 1,35/1,39 = 0,97 cm1 I dati da ricavare per lHCl sono stati individuati.

Si pu passare allAcido Acetico. Vengono posti nellapposita cella di titolazione 50 ml di HAc ca. 0.01M, tale soluzione verr titolata con NaOH 0.1M, le aggiunte saranno di 0.2 ml a volta. Per lHAc la soluzione termostatata a 25,7 C. Si trovano i seguenti valori.

- 12 NaOH 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 Cond. (s) 177,4 153,0 154,1 170,1 192,6 219,7 248,5 278,3 309,1 340,0 371,0 403,0 433,0 464,0 495,0 525,0 555,0 585,0 614,0 645,0 674,0 703,0 731,0 760,0 788,0 818,0 857,0 932,0 1012,0 1091,0 1172,0 1251,0 1328,0 1408,0 1486,0 1565,0 1643,0 1719,0 1797,0 Cond. esatta (s) 177,4 153,6 155,3 172,1 195,7 224,1 254,5 286,1 319,0 352,2 385,8 420,7 453,8 488,1 522,7 556,5 590,5 624,8 658,2 694,0 727,9 762,1 795,3 829,9 863,6 899,8 946,1 1032,7 1125,3 1217,6 1312,6 1406,1 1498,0 1593,9 1688,1 1784,1 1879,6 1973,4 2070,1 Pot. (mV) 214 203 193 185 178 172 166 161 157 153 148 144 140 136 132 128 124 120 115 110 104 98 90 80 66 36 -162 -202 -217 -227 -234 -239 -243 -247 -250 -253 -256 -258 -260 V 5,1 4,6 3,7 3,2 2,7 2,7 2,2 1,7 1,8 2,3 1,8 1,8 1,8 1,8 1,9 1,9 1,9 2,4 2,5 3,0 3,0 4,2 5,3 7,5 16,4 109,2 22,5 8,7 6,0 4,4 3,3 2,7 2,8 2,2 2,2 2,2 1,7 1,7 V2 0,23 0,49 0,24 0,24 -0,01 0,24 0,25 -0,01 -0,27 0,25 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,01 -0,28 -0,01 -0,28 -0,01 -0,56 -0,56 -1,12 -4,43 -46,43 43,37 6,87 1,37 0,82 0,55 0,27 -0,01 0,28 -0,01 -0,01 0,28 0,00

Lo sviluppo dellanalisi analogo a quello mostrato per lHCl, pertanto, in prima analisi, si valuter landamento conduttometrico.

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Conducibilit Vs. VNaOH2500,0 2000,0 1500,0 mV 1000,0 500,0 0,0 0,0 2,0 4,0 ml 6,0 8,0 y = 167,99x + 54,745 R = 0,9996 y = 469,87x - 1505 R = 0,9999

E evidente come il grafico dellacido acetico si discosti in maniera sensibile rispetto a quello dellHCl, ci dovuto alla natura dellHAc di essere un acido debole e di poter formare un sistema tampone se fatto reagire con NaOH in soluzione acquosa. Detto ci, il grafico si pu dividere in due sezioni: La prima, (tratto blu), a seguito della scomparsa degli ioni H+ dissociati, laggiunta di NaOH favorisce la formazione di acetato di sodio, sale totalmente dissociato in soluzione acquosa, pertanto responsabile del costante innalzamento della conducibilit. Oltrepassato il punto equivalente, (tratto rosso) lulteriore aggiunta di base determina un immediato innalzamento della conducibilit, a causa della presenza in soluzione di specie OH-. Valutando landamento della rette come nel caso dellHCl, individuiamo il punto finale della titolazione a 5,16ml di NaOH erogati. Si ricava la concentrazione dellacido di partenza, pari a 1,03E-2 M Utilizzando ora i dati ricavati dalle misure potenziometriche ricaviamo punto finale della titolazione e la molarit della soluzione di HAc.

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Potenziale Vs. VNaOH300 200 100 mV 0 -100 -200 -300 -400 ml 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0

Nuovamente, si osserva un cambiamento di profilo della curva, rispetto a quella ottenuta per lHCl.

Le relative derivata Prima e Seconda Derivata prima120,0 100,0 80,0 mV 60,0 40,0 20,0 0,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 ml 5,0 6,0 7,0 8,0

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Derivata seconda50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 -10,00 0,0 -20,00 -30,00 -40,00 -50,00 -60,00

mV

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

ml

Dettaglio sullintercetta Intercetta50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 -10,00 4,8 -20,00 -30,00 -40,00 -50,00 -60,00

mV

4,8

4,9

4,9

5,0

5,0

5,1

ml

y = 448,99x - 2201,6 Per y=0, x=4,90 Il punto finale di titolazione cade a 4,90 ml di titolante erogato, corrispondente ad una soluzione di partenza 0.98E-2 M. Come precedentemente mostrato ricaviamo in maniera pi precisa il punto finale della titolazione attraverso il metodo di Gran.

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Gran3,50E+04

[Vtot+VNaOH/Vtot]*10^E/59,16

3,00E+04 2,50E+04 2,00E+04 1,50E+04 1,00E+04 5,00E+03 0,00E+00 3,0 4,0 5,0 ml 6,0 y = -63,732x + 319,36 R = 0,9917

y = 11708x - 60308 R = 0,9998

7,0

8,0

Il punto equivalente risulta essere in corrispondenza di 5,1 ml di titolante erogato, da cui si ricava una concentrazione dellacido di partenza pari a 1,02E-2M . Conoscendo il valore di E ricavato dalla precedente titolazione dell HCl, utilizzando le seguenti relazioni, si ricava [H+]. [H+] = 10 ECella/59,16 * 10 -ECella/59,16 pH = -log [H+]NaOH 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 Pot. (mV) 214 203 193 185 178 172 166 161 157 153 148 144 140 136 132 128 124 120 115 [H+] 5,12E-04 3,33E-04 2,26E-04 1,65E-04 1,26E-04 9,98E-05 7,90E-05 6,50E-05 5,56E-05 4,76E-05 3,92E-05 3,36E-05 2,87E-05 2,46E-05 2,10E-05 1,80E-05 1,54E-05 1,32E-05 1,09E-05 pH 3,29 3,48 3,65 3,78 3,90 4,00 4,10 4,19 4,25 4,32 4,41 4,47 4,54 4,61 4,68 4,74 4,81 4,88 4,96 NaOH 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 6,2 6,4 6,6 6,8 7,0 7,2 7,4 7,6 Pot. (mV) 110 104 98 90 80 66 36 -162 -202 -217 -227 -234 -239 -243 -247 -250 -253 -256 -258 -260 [H+] 8,93E-06 7,07E-06 5,60E-06 4,10E-06 2,78E-06 1,61E-06 5,01E-07 2,26E-10 4,75E-11 2,65E-11 1,80E-11 1,37E-11 1,13E-11 9,64E-12 8,25E-12 7,34E-12 6,53E-12 5,81E-12 5,38E-12 4,97E-12 pH 5,05 5,15 5,25 5,39 5,56 5,79 6,30 9,65 10,32 10,58 10,75 10,86 10,95 11,02 11,08 11,13 11,18 11,24 11,27 11,30

E = 408,7

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Potenziale Vs. pH300 200 100 mV 0 0,00 -100 -200 -300 pH 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00

Come ultimo passaggio si ricava il valore della Ka, ricordando le seguenti relazioni. [HA] [H+] + [A-] Ka = [H+] * [A-] / [HA] Ka = 10^(-pH(Vi)2) / Ceq Ceq = (Veq / 1000) * 0,1 / 0,05 = 0,01 Dove Vi il volume iniziale, Veq il volume al punto equivalente e Ceq la concentrazione al punto equivalente. Ka= =2,61E-05 pKa = -log Ka = 4,58

Concludendo. Tutti i punti richiesti dalla analisi sono stati sviluppati. Confrontando i dati attesi ed i dati ottenuti possiamo valutare in maniera positiva lesperienza svolta.

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Determinazione della conducibilit dellacqua minerale Lesperienza descritta prevede la determinazione della conducibilit di due campioni di acque minerali, Rocchetta e Sangemini, utilizzando, come supporto tecnico, una cella termostatata ed un conducimetro con sonda. Il primo passo un lavoro di taratura del sistema al fine di ottenere la costante di cella, necessaria successivamente, per definire la conducibilit delle soluzioni campione. La misura standard si opera con una soluzione di riferimento di KCl. Note: Prima di operare la misura necessario un accurato lavaggio, seguito da un altrettanto accurato condizionamento (con la soluzione di riferimento KCl) della strumentazione da utilizzare (cella e conducimetro). Operati lavaggio e condizionamento si inseriscono 20ml di KCl nella cella conducimetrica. Essenziale non variare la temperatura della soluzione che altrimenti falserebbe la misura, per questo motivo, la cella dotata di una camicia esterna dove scorre acqua a temperatura controllata (cella termostatata). Stabilizzato il valore di temperatura della cella possibile immergere il conducimetro ed operare la lettura.Temperatura (C) 26,6 Conducibilit (S cm-1) s = 1692

Si procede valutando il fattore di correzione, specifico rispetto alla temperatura di lettura F = st / r st la conducibilit specifica in S cm-1 a 26,6 C della soluzione di riferimento tabulato r la conducibilit specifica in S cm-1 a 26,6 C della soluzione di riferimento misurato sperimentalmente La conducibilit specifica st , ad una data temperatura, si ottiene attraverso unequazione polinomiale st = 772,921 + 23,0842 T + 0,107736 T2 0,000584333 T3 = 1452,19 S cm-1 Da cui F = 1452,19 / 1692 = 8,58E-1 Si ottiene il nuovo valore della costante di cella C'' = C'*F = 1,08*8,58E-1 = 9,27E-1 Dove C' il valore della costante di cella fornito dalla casa. La taratura del sistema completata. Si pu procedere allanalisi dei campioni di acque minerali.

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Si procede operando nuovamente lavaggio e condizionamento del sistema (questa volta il condizionamento va operato con la soluzione campione). Nota: Il lavaggio ed il condizionamento vanno effettuati per ciascuna soluzione campione, data la differente composizione Successivamente si immerge la sonda nella cella conducimetrica, contenente 50ml di soluzione campione, termostatata a 26,6 C. Operando la sequenza per entrambi i campioni si ottieneRocchetta Conducibilit letta a 26C 377 S cm-1 Sangemini Conducibilit letta a 26C 1704 S cm-1 Conducibilit in Etichetta a 20C 278,7 S cm-1 Conducibilit in Etichetta a 20C 1376 S cm-1

Il valore di conducibilit ottenuto sperimentalmente a 26C deve essere trasportato a 20C al fine di poter operare un confronto con i dati riportati in etichetta. Il valore di conducibilit calcolato a 20 C stato ricavato utilizzando la relazione st (26,6C) : st (20C) = r (26,6C) : r (20C) Si ottieneRocchetta Conducibilit ricavata a 20C 330,49 S cm-1 Sangemini Conducibilit ricavata a 20C 1493,77 S cm-1 Conducibilit in Etichetta a 20C 278,7 S cm-1 Conducibilit in Etichetta a 20C 1376 S cm-1

Concludendo. Confrontando i valori di conducibilit ottenuti con quelli riportati in etichetta possiamo rendere conto di una fluttuazione numerica accettabile, data dai diversi momenti di prelievo ed analisi. Detto ci, possibile considerare conclusa in maniera soddisfacente lesperienza.

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Analisi del calcio con elettrodo IONO-SELETTIVO La prima fase dellesperienza propone uno studio della relazione presente tra il potenziale letto allelettrodo ionoselettivo e lattivit della soluzione campione. Si lavora con soluzioni di Nitrato di Calcio, lattivit verr fatta variare con aggiunte di KCl 0,4M. I valori di forza ionica da creare nella soluzione sono: 0.01 0.02 0.04 0.08 0.1 Si parte con 25ml di Ca(NO3)2 1E-3M. Secondo lequazione che regola la forza ionica, la sola soluzione di Ca(NO 3)2 presenta I=0.003 I=1/2 Cz2 = 0.5(1E-3*22+2E-3*1)=0.003 Dunque evidente che per arrivare ad una I=0.01 necessaria una aggiunta di 0.007 unit di forza ionica da apportare con la soluzione di KCl. Quanto KCl 0.4M devo aggiungere per fare in modo che I=0.01? Utilizzando nuovamente la relazione per la forza ionica 0.007= 0.5*X*(1+1) Dove X la concentrazione di KCl che genera una I pari a 0.007, X=0.007. Ne deriva, considerando che la soluzione di KCl madre 0.4M C1*V1=C2*V2 0.4*X=0.007*25 X=43.75E-2ml Dove X il volume di soluzione madre di KCl da aggiungere alla soluzione di Ca(NO 3)2 per ottenere una I=0.01 Cos facendo per tutte le forze ioniche necessarie si valutano le aggiunte di KCl da apportare. Si ottieneV di KCl aggiunto (ml) 4,40E-02 6,25E-01 1,25 2,50 1,25 I 0,01 0,02 0,04 0,08 0,1 E(mV) 51 49 46 43 38

Concludendo. Landamento decrescente dei valori di E letti frutto di una interferenza sempre pi apprezzabile degli ioni K+ (che si inseriscono in soluzione attraverso il cloruro) molto pi mobili degli ioni Ca 2+ . La continua aggiunta di specie K+ rende via via pi difficoltoso il movimento delle specie Ca2+, ne limita la mobilit, rendendo il potenziale letto allelettrodo ionoselettivo decrescente.

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La seconda fase dellesperienza prevede lanalisi del calcio presente in due campioni di acque minerali Rocchetta e Sangemini, utilizzando un elettrodo ionoselettivo. Il primo passo consiste nella costruzione di una retta di taratura per lo ione Ca 2+. Lintervallo scelto per la taratura compreso tra 1E-3 ed 1E-2 M. Nota: Le soluzioni standard presentano I=cost, data dallaggiunta in eccesso del sale KCl Si lavora con una soluzione madre di Ca(NO3)2 0.1M, quindi necessario apportare delle diluizioni per generare gli standard. Si scelgono diluizioni 1:10, 1:20, 1:40, 1:100. Inoltre bisogna tener conto della presenza necessaria di 10ml di KCl 0.4M per generare I=cost e della capienza di 50ml max. della cella utilizzata. I calcoli si articoleranno in modo da sommare 40ml di soluzione di Ca(NO3)2 con 10ml di KCl per un totale di 50 ml. Si pu ora calcolare il volume di soluzione madre di Calcio Nitrato da prelevare al fine di generare le soluzioni standard. Si utilizza la relazione C1*V1=C2*V2 Dove C la concentrazione e V il volume. Lequazione fornir cos il volume di soluzione madre da prelevare, al fine di ottenere una soluzione a concentrazione desiderata, da portare a volume in 50 ml. Si ottieneStd. 1 2 3 4 Diluizione 1:10 1:20 1:40 1:100 [Ca2+] Corrispondente 1,0E-02 5,0E-03 2,5E-03 1,0E-03 X 5 2,5 1,25 0,5

Dove la concentrazione corrispondente espressa in molarit e X rappresenta il volume di soluzione madre da prelevare. Si generano le soluzioni standard e si ottengono i valori di potenziale relativi.Std. 1 2 3 4 E(mV) 44 53 61 69

Il grafico associato

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75 70 65 60 E(mV) 55 50 45 40 35 30 1,9 2,1 2,3 2,5 -log[Ca2+] 2,7 2,9 3,1

Si ottiene una retta di equazione y = -25,067x + 118,81 R = 0,9982 Il lavoro sugli standard terminato. Si prosegue analizzando i due campioni di acque a concentrazione di calcio incognita. Entrambe le soluzioni campione dovranno possedere I=cost perci si opera nella medesima maniera sopra evidenziata, 40ml di H2O campione + 10ml di KCl. Preparate le soluzioni e svolte le misure si ottieneRocchetta 44 1,04E-03 51,83 Sangemini 64 6,51E-03 325,4

mV Conc.(M) ppm

Valori riportati in etichettaCampione\ ppm Rocchetta Sangemini Ca2+ 57,41 350,8

Concludendo. Valutando i valori ottenuti ed i valori riportati in etichetta, si pu considerare lesperienza conclusa con esito soddisfacente.

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Determinazione di Cadmio e Piombo mediante Polarografia, voltammetria rapida ad impulso differenziale e voltammetria di stripping anodico Lesperienza svolta prevede la descrizione, attraverso lanalisi di soluzioni contenenti Pb 2+ e Cd2+, delle diverse tecniche di polarografia e voltammetria, seguite dalla determinazione, in stripping anodico, della concentrazione di Pb2+ addizionato in due campioni di acque fornite. Voltammetria e Polarografia sono entrambe tecniche elettrochimiche, che sfruttano le propriet redox degli ioni, sottoposti ad un potenziale esterno. E noto come le propriet redox siano specifiche per ogni ione, perci queste tecniche offrono unanalisi qualitativa e quantitativa della soluzione in esame. Polarografia e voltammetria si basano essenzialmente sugli stessi concetti torici, salvo lutilizzo dellelettrodo a goccia di mercurio, gocciolante in polarografia pendente in voltammetria. Per svolgere le analisi si utilizza, in entrambe le tecniche, lo stesso strumento, predisposto per svolgere pi funzioni. La cella elettrochimica composta da tre elettrodi: a goccia di mercurio (di lavoro), Ag/AgCl (di riferimento), Pt (controelettrodo). Si comincia con lo studio delle tecniche Polarografiche. Il primo passo la preparazione di soluzioni adatte allanalisi. Si hanno a disposizione soluzioni madre alla concentrazione di 1000 mg/l, si vogliono ottenere 10 ml alla concentrazione di 50 mg/l. C1*V1=C2*V2 Dove C la concentrazione e V il volume. Lequazione fornir cos il volume di soluzione madre da prelevare, al fine di ottenere la soluzione a concentrazione desiderata . Si prelevano perci 0,5ml di soluzione standard da potare a 10ml. Si porta a volume con acqua poich le soluzioni madre sono gi state addizionate con acido nitrico, il quale ha funzione di elettrolita di supporto. Preparata la soluzione standard si pu procedere con lanalisi della prima tecnica polarografica, Normale(LSP). Nelle tecniche polarografiche osservate, il gocciolamento del mercurio causato dalla percussione di un martelletto sullelettrodo (capillare in vetro), la dimensione della goccia, dalla regolazione del volume di Hg rilasciato dal serbatoio (flusso controllato da un pistone). Note: Si scelto come finestra di potenziali -200/-650 mV. Prima di iniziare ciascuna prova necessario rimuovere dalla cella elettrochimica lO2 che altrimenti genererebbe H2O2 redox, fonte di disturbo. Il degasaggio viene effettuato insufflando nella cella N2 purissimo. Il riconoscimento delle specie va eseguito valutando i potenziali di semionda Lintensit del segnale corrisponde al valore del plateaux

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Polarografia LSP

Tempo di gocciolamento 1 e 3 sec.

Il potenziale applicato varia linearmente con il tempo. Si scelto come intervallo di potenziali -200/-650 mV poich la riduzione degli ioni avviene in questa precisa finestra, Pb -0.32 V, Cd -0.55 V. Note: La sigmoide generata dalla riduzione del cadmio appare ad altezza circa doppia rispetto a quella del Pb, questo perch il numero delle moli di Cd presenti , per lappunto, sono circa il doppio delle moli del Pb. IPb=1,5 A ; [Pb2+]=2,41E-6M ICd=2,6 A ; [Cd2+]=4,45E-6M Lanalisi evidenzia come un tempo di gocciolamento minore fornisca una sensibilit maggiore, seppur limitata dal tipo di tecnica.

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Si procede con la polarografia ad Impulsi Normale(NPP)

Polarografia LSP e NPP a confronto

Il potenziale viene applicato ad impulsi crescenti, come mostrato in figura. La tecnica ad impulsi genera un andamento sigmoidale simile alla tecnica precedente, in questo caso per,si nota una sensibilit aumentata. IPb=9,1 A ICd=18 A

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La terza tecnica polarografica discussa la Polarografia ad Impulsi Differenziali(DPP)

Polarografie LSP, NPP e DPP a confronto

Il potenziale pu venir fatto aumentare linearmente intervallando scalini di potenziale superiore che mantengono per landamento scelto (fig. sx) oppure (fig. dx) aumentando il potenziale di unit discrete intervallate da scalini a potenziali pi alti. La tecnica ad impulso differenziale genera dei picchi come andamento su grafico. Come appare indiscutibile dal grafico, la tecnica ad impulsi differenziali di gran lunga la pi sensibile tra le tecniche polarografiche trattate.

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IPb=99,06 A ICd=178,7 A Si passa ora alla discussione dei metodi voltammetrici. La prima tecnica voltammetrica analizzata definita Normale(LSV)

Voltammetria LSV ,velocit di scan: 5, 20, 40 e 80 mV/sec IPb (max) =1,9 A ICd (max) =4,2 A

Note: Le curve non posseggono andamento sigmoidale perfetto. Aumentando la velocit di scansione aumenta laltezza delle curve. A velocit di scan elevate la corrente limite scende poich la carica attorno allelettrodo si esaurisce e la migrazione di cariche dalla soluzione richiede del tempo. La sensibilit della tecnica LSV limitata. Si passa alla voltammetria ad impulsi differenziali

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Voltammetria LSV e DPV a confronto IPb=80,13 A ICd=147,3 A

Si osserva da subito che la DPV un metodo migliore della LSV, pi sensibile, registra intensit maggiori. La tecnica ad impulsi differenziali sia in voltammetria che in polarografia rappresenta un metodo valido di analisi. Lultima tecnica osservata la Voltammetria di Stripping Anodico. Lo stripping anodico si differenzia dalle altre tecniche voltammetriche discusse, poich si articola in diversi passaggi caratteristici, di seguito riportati. Per primo, inserita la soluzione nella cella voltammetrica, si applica un elevato potenziale negativo pari (nel caso in esame) a -850 mV, tale da provocare la totale riduzione degli ioni presenti, come amalgama, nella goccia di Hg. Dopodich, il potenziale viene fatto risalire in maniera graduale da -700 a -200 mV in maniera da rilasciare in soluzione, selettivamente, la specie con potenziale di ossidazione dal pi negativo al pi positivo. In questa maniera sar possibile, noti i potenziali redox caratteristici della specie in esame, distinguere i segnali in uscita dallo strumento in funzione della variazione di potenziale, ed associare tali segnali alla opportuna specie. Analisi quali-quantitativa.

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Nota: Per svolgere questo tipo di analisi la concentrazione degli analiti in soluzione deve essere sufficientemente bassa, (le concentrazioni utilizzate nelle tecniche precedenti sono troppo elevate). Per l'operazione sono state preparate due soluzioni da 10 ml, di concentrazione 200 g/l per il piombo e 100 g/l per il cadmio. Sono state utilizzate, come soluzioni madre, una soluzione 10 mg/l per il Pb 2+ ed una a 5 mg/l per il Cd2+ . Calcolati i volumi da prelevare, si portato a volume con acido nitrico all1%. Svolta lanalisi si ottenuto il seguente grafico.

Stripping anodico e DPV a confronto E apprezzabile come la tecnica di stripping sia pi sensibile rispetto alla tecnica ad impulsi differenziale. Nota: La tecnica in stripping delinea un andamento a picchi con concavit verso lalto.

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Si inoltre svolta lanalisi, in stripping anodico, di una soluzione di Pb e Cd a 400 e 200 g/l. Durante questa prova si simulato un metodo (delle aggiunte standard) di quantificazione del segnale campione, attraverso tre aggiunte standard da 100, 200 e 200 l.

Si pu notare come laggiunta delle soluzioni standard corrisponda ad un aumento del segnale, proporzionale alle moli introdotte in soluzione. La dipendenza ricavata valutando i valori letti relativi alle aggiunte standard si utilizza per determinare la concentrazione della soluzione campione. Si pu ora passare al lavoro sui campioni di acque. Lanalisi sui campioni stata condotta su soluzioni appositamente arricchite di Pb 2+, altrimenti presente nelle acque solamente in tracce. Si inizia con il campione di acqua Rocchetta. La concentrazione teorica nel campione di 300 g/l. Lanalisi verr effettuata su di una aliquota preparata addizionando 1 ml di campione con 9 ml di acqua MilliQ. Si ottiene quindi una concentrazione di 30 g/l. Per determinare con accuratezza la concentrazione sono state operate 3 aggiunte standard al fine di generare una retta di taratura. Si sono effettuate tre aggiunte di volume 200 l, concentrazione 1ppm(Pb) in HNO 3 allo 0,1%. Si sviluppa il polarogramma del campione originale ed uno dopo ogni aggiunta.

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Rocchetta prova 1

Note: Il picco si sposta leggermente a desta, ci dovuto alla diversa concentrazione di HNO 3 nel campione e nella soluzione aggiunta. Il campione infatti al 2% di HNO3 . Potenziale Picco (mV) -349,0 -355,8 -358,8 -360,3 Intensit corrente (A) 1,792 2,202 2,329 2,642

Per ottenere i valori corretti di altezza dei picchi, conoscendo il valore di diluizione, si considerato il volume finale pari a 10 ml, accompagnato da un termine che varia con le aggiunte. I = I ricavata* (10+ml aggiunti) Volume (l) 0 200 400 600 Intensit segnale 17,93 22,46 24,23 28,01

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29 27 25 Altezza picco 23 21 19 17 15 0 100 200 300 400 500 600 700 Volume aggiunte

Retta di quazione: y = 0,016x + 18,356 R = 0,9757 Dall'equazione della retta si ricava il valore dintersezione con lasse x, pari a x= -1146 g/l. Questo valore negativo poich si costruito il grafico prendendo come valore zero la concentrazione del campione prima delle aggiunte. La concentrazione iniziale della soluzione quindi 1146 g/l. In base ai dati iniziali tale valore non accettabile in quanto circa 4 volte quello previsto. Tale errore potrebbe essere causato da un deposito formatosi per evaporazione nella buretta di soluzione madre contenente il campione. Si ripete la misurazione operando 2 aggiunte standard. Rocchetta prova 2

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Potenziale Picco (mV) -355,8 -357,3 -357,3 Volume (l) 0 200 400

Intensit corrente (A) 594,7 nA 968,4 nA 1,327 Intensit segnale 5,94 9,88 13,80

16 14 Altezza picco 12 10 8 6 4 0 100 200 300 400 500 Volume aggiunte

Retta di equazione: y = 0,0196x + 5,9485 R = 1 Si ricava lintersezione con le ascisse in x=-303 g/l. La concentrazione iniziale di Pb2+ nella soluzione 303 g/l. Tale valore si avvicina molto a quello teorico di 300 g/l e quindi pu essere considerato accettabile. Si passa al campione di acqua Sangemini. Le modalit operative sono le medesime effettuate per il campione di acqua Rocchetta. La concentrazione teorica del piombo nel campione di 350 g/l. Diluizione con 9ml di acqua MilliQ. Si ottiene una concentrazione di 35 g/l. Si sono effettuate 2 aggiunte di volume 200 l, concentrazione 1ppm(Pb) in HNO 3 allo 0,1%.

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Sangemini prova 1

Potenziale Picco (mV) -355,8 -358,0 -358,8 Volume (l) 0 200 400

Intensit corrente (A) 1,038 1,439 1,953 Intensit segnale 10,38 14,68 20,31

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22 20 Altezza picco 18 16 14 12 10 0 100 200 300 400 500 Volume aggiunte

Retta di equazione: y = 0,0248x + 10,158 R = 0,9941

Si ottiene unintercetta sulle ascisse in x= -409 g/l. In base ai dati iniziali tale valore non attendibile poich si discosta circa del 15% dal valore teorico. Si ipotizza nuovamente la formazione di un deposito. Si ripete la misurazione. Sangemini prova 2

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Potenziale Picco (mV) -353,5 -356,5 -356,5 Volume (l) 0 200 40015 14 13 Altezza picco 12 11 10 9 8 7 6 5 0 50 100 150 200

Intensit corrente (A) 639,3 nA 996,2 nA 1,329 Intensit segnale 6,39 10,16 13,83

250

300

350

400

450

Volume aggiunte

Retta di equazione: y = 0,0186x + 6,4092 R = 0,9999 Si ricava il valore di intersezione con le ascisse in x=-345 g/l. Tale valore si avvicina molto a quello teorico di 350 g/l. Si ottenuto un risultato accettabile. Lesperienza da considerarsi svolta in maniera soddisfacente.

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Determinazione di Sodio, Potassio, Calcio, Magnesio, Piombo ed Ittrio mediante spettroscopia di emissione atomica (ICP-AES)

Lesperienza proposta prevede lanalisi di due campioni di acque minerali al fine di ricercarvi Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Pb2+ ed Y+ per via spettroscopica, in emissione atomica ICP-AES. Pb2+ ed Y+ sono stati addizionati ai campioni, il primo a scopi didatti poich non presente naturalmente nelle acque, il secondo poich utilizzato come standard interno durante le analisi. Lesperienza si articola nella preparazione di soluzioni standard, al fine di ricavare rette di taratura, e successivamente, lanalisi diretta sui campioni dacqua forniti. La procedura di ottenimento dati una misura spettroscopica in emissione, totalmente automatizzata dallo strumento predisposto. La strumentazione utilizzata lavora con una torcia al plasma ad accoppiamento induttivo per latomizzazione degli analiti. La rivelazione sequenziale. Le soluzioni standard sono state preparate partendo da una soluzione madre contenente tutti gli analiti alla concentrazione di 25 mg/l. Lintervallo di concentrazioni scelto per gli standard va da 0.2 a 6 mg/l. Si preparano 6 standard di concentrazione 0.2 0.5 1 2 4 6 mg/l pi un bianco di riferimento. Le diluizioni necessarie sono state calcolate attraverso lequazione, C1*V1=C2*V2 Dove C la concentrazione e V il volume. Lequazione fornir cos il volume di soluzione madre da prelevare, al fine di ottenere una soluzione a concentrazione desiderata, portata a volume in matraccio da 50 ml. Prima di procedere con la misura sugli standard necessario operare un passaggio in macchina del bianco, per verificarne lo stato e per creare un profilo base.Campione Area Mg2+

Ca

2+

Na

+

K

+

Mg

2+

II

Ca

2+

II

Y

+

Pb

2+

5,72E+02

5,38E+03 4,49E+04 1,29E+03 1,67E+02 -1,03E+03 2,77E+03 2,13E+02

Preparati gli standard si fanno passare uno ad uno, a concentrazione crescente, nello strumento.

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I dati ottenuti.Std.\Conc.(mg/l) Mg2+ Ca2+ Na+ K+ Mg2+ II Ca2+ II Y+ Pb2+ 0,2 1,12E+05 5,13E+04 4,69E+05 1,18E+04 3,58E+04 2,13E+04 1,06E+06 1,51E+03 0,5 2,92E+05 1,27E+05 1,22E+06 1,89E+04 9,42E+04 5,80E+04 2,80E+06 3,59E+03 1 5,58E+05 2,37E+05 2,35E+06 3,61E+04 1,88E+05 1,13E+05 5,31E+06 6,85E+03 2 1,21E+06 5,01E+05 5,31E+06 7,40E+04 3,87E+05 2,46E+05 1,14E+07 1,43E+04 4 2,33E+06 9,68E+05 1,17E+07 1,46E+05 7,38E+05 4,70E+05 2,34E+07 2,84E+04 6 3,37E+06 1,38E+06 1,78E+07 2,00E+05 1,07E+06 6,92E+05 3,42E+07 4,10E+04

Nota: I dati associati alle concentrazioni rappresentano larea del picco relativo integrato alla base. Ad ogni valore ricavato lo strumento sottrae automaticamente il valore del bianco. Durante ogni passaggio lo strumento opera tre rilevazioni per analita, i dati tabulati rappresentano la media calcolata. Il Magnesio stato rilevato in assiale ed in radiale. In radiale la misura presenta sensibilit minore, pertanto necessaria, nel caso di una eventuale saturazione della misura in assiale. Il Calcio stato rilevato a due lunghezze donda nellintento di verificare la presenza di eventuali interferenze spettrali. Linserimento nel sistema delle soluzioni svolto da una pompa peristaltica. I grafici relativi. Mg2+4,00E+06 3,50E+06 3,00E+06 Area picco 2,50E+06 2,00E+06 1,50E+06 1,00E+06 5,00E+05 0,00E+00 0 1 2 3 mg/l 4 5 6 7

Retta di equazione: y = 566108x + 19580 R = 0,9989

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Ca2+1,60E+06 1,40E+06 1,20E+06 Area picco 1,00E+06 8,00E+05 6,00E+05 4,00E+05 2,00E+05 0,00E+00 0 1 2 3 mg/l 4 5 6 7

Retta di equazione: y = 231325x + 16105 R = 0,9986

Na+2,00E+07 1,80E+07 1,60E+07 1,40E+07 1,20E+07 1,00E+07 8,00E+06 6,00E+06 4,00E+06 2,00E+06 0,00E+00 0 1 2 3 mg/l 4 5 6 7

Area picco

Retta di equazione: y = 3E+06x 431979 R = 0,9988

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K+2,50E+05 2,00E+05 Area picco 1,50E+05 1,00E+05 5,00E+04 0,00E+00 0 1 2 3 mg/l 4 5 6 7

Retta di equazione: y = 33304x + 4942,4 R = 0,9965

Mg2+ II1,20E+06 1,00E+06 Area picco 8,00E+05 6,00E+05 4,00E+05 2,00E+05 0,00E+00 0 1 2 3 mg/l 4 5 6 7

Retta di equazione: y = 178188x + 11134 R = 0,9989

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Ca2+ II8,00E+05 7,00E+05 6,00E+05 Area picco 5,00E+05 4,00E+05 3,00E+05 2,00E+05 1,00E+05 0,00E+00 0 1 2 3 mg/l 4 5 6 7

Retta di equazione: y = 116019x + 2021,2 R = 0,9993

Y+4,00E+07 3,50E+07 3,00E+07 Area picco 2,50E+07 2,00E+07 1,50E+07 1,00E+07 5,00E+06 0,00E+00 0 1 2 3 mg/l 4 5 6 7

Retta di equazione: y = 6E+06x 134420 R = 0,9995

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Pb2+4,50E+04 4,00E+04 3,50E+04 3,00E+04 2,50E+04 2,00E+04 1,50E+04 1,00E+04 5,00E+03 0,00E+00 0 1 2 3 mg/l 4 5 6 7

Area picco

Retta di equazione: y = 6875,4x + 251,17 R = 0,9993 Il lavoro sugli standard terminato. Prima di operare le misure sulle soluzioni incognite necessario un ulteriore passaggio in macchina della soluzione bianco per ristabilire una situazione ottimale, verificare la stabilit del sistema ed eliminare un eventuale effetto memoria. Basandosi sui valori riportati in etichetta, per alcuni analiti, necessario diluire la soluzione (evitando lutilizzo di concentrazioni superiori alla taratura ed eventuali saturazioni del sistema). Per lanalisi del Ca2+ si effettua una diluizione 1:10 per Rocchetta, 1:100 per Sangemini. Per lanalisi del Na+ diluizione 1:10 Sangemini. Operando il passaggio in macchina della soluzioni campione sono stati rilevati i seguenti dati.Campione\ Area Rocch Rocch 1:10 Sang Sang 1:10 Sang 1:100 Mg2+ 1,89E+06 1,79E+05 1,09E+07 9,81E+05 8,76E+04 Ca2+ 1,34E+07 1,29E+06 7,40E+07 6,55E+06 6,27E+05 Na+ 1,66E+07 1,20E+06 ######## 6,52E+06 4,76E+05 K+ 2,44E+04 3,40E+03 1,57E+05 1,71E+04 2,15E+03 Mg2+ II 5,78E+05 6,03E+04 3,08E+06 3,02E+05 2,79E+04 Ca2+ II 7,03E+06 7,15E+05 3,85E+07 3,67E+06 3,48E+05 Y+ 1,06E+07 1,09E+06 1,06E+07 1,03E+06 1,00E+05 Pb2+ 2,30E+03 4,90E+02 2,62E+03 5,26E+02 2,67E+02

Utilizzando le equazioni ricavate dallo studio sugli standard si determinano le concentrazioni. mg/l=(A-q)/m Dove A rappresenta larea del picco, q lordinata alla base ed infine m il coefficiente Angolare.

- 43 Campione\ Conc.(mg/l) Rocch Rocch 1:10 Sang Sang 1:10Sang 1:100

Mg2+ 3,31 0,28 19,13 1,70 0,12

Ca2+ 57,88 5,47 319,84 28,22 2,62

Na+ 5,38 0,24 ######## 2,01 0,00

K+ 0,58 -0,04 4,53 0,36 -0,08

Mg2+ II 3,18 0,27 17,21 1,63 0,09

Ca2+ II 60,60 6,15 331,42 31,60 2,99

Y+ 1,79 0,20 1,79 0,19 0,04

Pb2+ 0,27 0,00 0,31 0,01 -0,03

Note: I dati relativi a soluzioni diluite, in tabella, sono stati moltiplicati per i fattori di diluizione. Per le analisi richiedenti diluizione, il dato ricavato dalla diluizione operata, quello pi attendibile (per calcio e sodio evidenziati in giallo). La casella riportata in rosso rappresenta un valore che satura la strumentazione, pertanto impossibile calcolarne la concentrazione. Valori apparentemente negativi sono ricavati da concentrazioni eccessivamente basse per offrire un dato attendibile. Di seguito i valori ottenuti corretti per lo standard interno.Campione\ Conc. (mg/l) Rocch Rocch 1:10 Sang Sang 1:10 Sang 1:100 Mg2+ 3,70 0,31 19,42 1,90 0,13 Ca2+ 64,67 6,11 324,71 31,53 2,92 Na+ 6,01 0,27 ######## 2,25 0,00 K+ 0,65 -0,05 4,60 0,41 -0,09 Mg2+ II 3,55 0,31 17,47 1,82 0,10 Ca2+ II 67,71 6,87 336,47 35,31 3,34 Y+ 1,79 0,20 1,79 0,19 0,04 Pb2+ 0,30 0,00 0,35 0,01 -0,03

Valori riportati in etichetta.Campione\ Conc. Rocchetta Sangemini Mg2+ 3,51 18,00 Ca2+ 57,41 333,00 Na+ 4,61 19,8 K+ 0,55 3,79

Concludendo. Valutando i dati ricavati per il magnesio, assiale e radiale, si possono notare variazioni contenute per soluzioni diluite; per soluzioni non diluite i dati si discostano maggiormente, restando comunque allinterno dellintervallo atteso. Considerando i valori ricavati per il calcio, alle differenti lunghezze donda, si possono ipotizzare fenomeni di interferenza spettrale che generano una fluttuazione apprezzabile dei valori. Confrontando i valori ottenuti con quelli riportati in etichetta, considerando la continua variazione dei valori nel tempo (tra prelievo per analisi in etichetta e prelievo per esperienza) possibile definire la fluttuazione dei dati accettabile, pertanto considerare lanalisi svolta in maniera corretta.

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Determinazione di Calcio mediante spettroscopia di assorbimento atomico, di Sodio e Potassio mediante spettroscopia ad emissione atomica Lesperienza che verr descritta vede come protagonista la capacit degli ioni Ca 2+, Na+, K+ di assorbire od emettere radiazione, a frequenza nota, in specifiche condizioni operative di sollecitazione termica. Tale capacit verr utilizzata per effettuare una misura della concentrazione, degli ioni sopra citati, in due campioni di acqua a concentrazione salina incognita. Il primo passo da eseguire la preparazione di soluzioni standard, per ciascun analita, al fine di ricavare una retta di taratura, che sar necessaria in seguito, per determinare la concentrazione del campione incognita. Gli analiti per i quali sar necessario preparare una retta di taratura, e per i quali sar richiesta lanalisi sono: Ca2+, Na+, K+ . Si ha a disposizione, per la preparazione delle soluzioni std., una soluzione madre contenente tutti gli analiti ad una concentrazione pari a 25mg/l (per analita), matracci da 50 ml ed acqua milliQ per portare a volume. Lesperienza prevede di preparare 5 standard per analita, a concentrazione: per il Ca2+ 0.75 1 2 4 8 mg/l per il K+ 0.1 0.2 0.4 0.75 1 mg/l per il Na+ 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 mg/l Pi un bianco di riferimento necessario per la calibrazione dello strumento. E necessario, data la concentrazione della soluzione madre, apportare delle diluizioni per la preparazione di ciascun standard, tali diluizioni verranno calcolate con lequazione, C1*V1=C2*V2 Dove C la concentrazione e V il volume. Lequazione fornir cos il volume di soluzione madre da prelevare, al fine di ottenere una soluzione a concentrazione desiderata, portata a volume in matraccio da 50 ml. Si ottiene (dove X il volume di soluzione madre da prelevare in ml): Ca++Std (mg/l) 0.75 1 2 4 8 X 1.5 2 4 8 16

Na+Std (mg/l) 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 X 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 Std (mg/l) 0.1 0.2 0.4 0.75 1

K+X 0.2 0.4 0.8 1.5 2

Il passo successivo la valutazione degli standard allo strumento.

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Si comincia con il Ca2+, si opera una misura in assorbimento, specifica a 422,7nm . Si effettua una messa a punto ed una taratura dello strumento, quindi si fanno passare uno ad uno gli standard registrando i valori di assorbanza rilevati.

Std (mg/l) 0.75 1 2 4 8

A 0.055 0.067 0.126 0.234 0.392

Reslope

0.121

I valori di assorbanza vengono diagrammati in funzione della concentrazione, in un grafico A vs C (intensit del segnale vs concentrazione). Nota: La colonna reslope indica una procedura comune in questo tipo di analisi che consiste nel ripetere, a dati ottenuti, una misura di un valore gi calcolato, al fine di verificare la stabilit dello strumento necessaria per ottenere valori utilizzabili.

0,45 0,4 0,35 0,3 A 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0 2 4 Conc. 6 8 10 Std. Reslope

Si ottiene una retta di equazione: y = 0,0467x + 0,0277 con R = 0,9923

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Si passa al Na+, il quale verr analizzato in emissione, a 769,9nm.

Std. di Na (mg/l) 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4

Intensit 0,126 0,257 0,533 0,737 0,816

Reslope

0,533

1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,1 0,2 Conc. 0,3 0,4 0,5 Std. Reslope I

Retta di equazione: y = 2,044x + 0,0646 R = 0,9628 Nota: Il valore di R fornisce un dato che rispecchia il carattere lineare degli standard ed indice di eventuali errori commessi nella preparazione degli stessi. Pi il valore tende ad 1, pi la linearit rispettata, sintomo di un corretto svolgimento nella preparazione delle soluzioni. Come si pu notare, osservando la disposizione dei punti ottenuti nel piano e valutando il valore basso di R2, il lavoro sugli standard per il Na+, non stato svolto in maniera soddisfacente. La causa di ci riconducibile a probabili errori operativi; purtroppo, il numero di misure effettuate non permette lindividuazione di eventuali valori che per certo sono frutto di un lavoro inadeguato, perci, la retta di taratura non pu subire modifiche, seppur di qualit scadente.

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Concludendo con il K+, effettuando nuovamente misure in emissione, in questo caso registrate a 589,0nm.Std. di K (mg/l) 0 0,1 0,2 0,4 0,75 1 Intensit 0,001 0,073 0,162 0,270 0,612 0,810 Reslope

0,266

0,900 0,800 0,700 0,600 0,500

I

0,400 0,300 0,200 0,100 0,000 0 0,2 0,4 0,6 Conc. 0,8 1 1,2

Std. Reslope

Retta di equazione: y = 0,8296x - 0,0203 R = 0,9944 Il lavoro sugli standard terminato. Il passo successivo il lavoro sui campioni incogniti. Il lavoro viene svolto su due campioni incogniti di acqua, Rocchetta e Sangemini. Lo scopo utilizzare come riferimento le rette di taratura ottenute, per valutare la concentrazione di Ca2+, Na+ e K+ (incognita) presenti nel campione. Si ricorda che le misure vanno effettuate in assorbimento a 422,7nm per il Ca2+, in emissione per Na+ e K+, rispettivamente a 769,9nm e 589,0nm. Le concentrazioni dei campioni incognite vanno ricavate nella seguente maniera: mg/l=(A-q)/m Dove A rappresenta lassorbanza rilevata, q lordinata alla base ed infine m il coeff. angolareCa2+ A Rocchetta 0,164 Sangemini 0,166 mg/l 58,37 296,14 Na+ I Rocchetta 0,738 Sangemini 0,630 mg/l 6,51 27,66 I Rocchetta 0,524 Sangemini 0,368 K+ mg/l 0,656 4,68

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Dalle misure in assorbimento ed emissione si ricavano valori di intensit del segnale che, sostituiti allintero delle rispettive rette di taratura forniscono i mg/l presenti in ogni campione. Nota: Operativamente sono state definite delle diluizioni necessarie per far rientrare la concentrazione di alcuni ioni presenti nei campioni, allinterno dei valori di concentrazioni scelti per le rette di taratura degli standard. Ricordando ci, nei casi in cui stata effettuata una diluizione necessario tenerne conto, onde evitare errori nel calcolo finale dei mg/l . I dati presenti in tabella sono corretti per il fattore di diluizione. Nellesperienza descritta per rendere le concentrazioni dei campioni adeguate sono state effettuate: Per il campione I (Rocchetta) diluizione 1:20 per Ca2+ e Na+ Per il campione II (Sangemini) diluizione 1:100 per Ca2+ e Na+ , diluizione 1:10 per K+ Concludendo. Il lavoro sui campioni terminato poich si sono ottenuti dei dati che rappresentano le concentrazioni degli analiti scelti per lanalisi. La verifica di tali risultati stata svolta operando una comparazione con i valori riportati in etichetta che dovrebbero riportare un valore non lontano dalla situazione reale. La comparazione operata al fine di confermare il successo delle analisi svolte non ha portato a considerare errori operativi, di conseguenza si pu accertare la buona riuscita dellesperienza. E possibile inoltre confrontare i dati ottenuti in questa esperienza con quelli ricavati attraverso spettroscopia in emissione atomica ICP-AES.ICP-AES Campione\ Conc. Rocch Rocch 1:10 Sang Sang 1:10 Sang 1:100 Ca2+ 64,67 6,11 324,71 31,53 2,92 Ca2+ II 67,71 6,87 336,47 35,31 3,34 Na+ 6,01 0,27 ######## 2,25 0,00 K+ 0,65 -0,05 4,60 0,41 -0,09 Campione\ Conc. Rocch Sang AAS-AES Ca2+ 58,37 296,14 Na+ 6,51 27,66 K+ 0,65 4,68

Si pu osservare che per lacqua Rocchetta i valori del calcio sono leggermente maggiori nella misura ICP; i valori per potassio molto vicini, meno quelli relativi al Sodio. Per lacqua Sangemini i valori del potassio sono molto vicini; calcio e sodio sono piuttosto distanti, restando comunque nellintervallo di interesse.

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Determinazione di Cloruri, Nitrati, Solfati nellacqua minerale mediante Cromatografia Ionica Lesperienza propone lanalisi di anioni, quali Cl- ,NO3- e SO42-, naturalmente presenti nelle acque minerali tramite cromatografia ionica. Lanalisi utilizza i principi cromatografici per la ricerca dei composti da analizzare. In questo caso la strumentazione utilizzata presenta colonne cromatografiche, specifiche per lanalisi di anioni, (a scambio anionico), caratterizzate dalla presenza al loro interno di resine polimeriche scambiatrici (polistirene, divinilbenzene). Il cromatografo, come ogni strumento che opera analisi cromatografiche, composto da una prima sezione dove sito lapparato per liniezione della soluzione campione, una sezione dove presente la colonna cromatografica, collegata alle riserve di eluenti ed allingresso della soluzione campione (che dovranno scorrerci allinterno) ed un ultima parte riservata alla rivelazione degli analiti. Note strumentali. Lapparato che svolge la funzione di inserimento della soluzione campione posto a monte dello strumento, preceduto solo dalle riserve di eluenti, regola il passaggio di tutto ci che entra nello strumento. Il sistema fornito di una valvola a sei vie formata da quattro dischi forati che ruotando singolarmente creano passaggi differenti specifici per ogni azione da svolgere durante lanalisi: 1 via per il passaggio delleluente 1 via per linserimento del campione 2 vie allo scarico 2 vie al loop Il processo di inserimento della soluzione campione (attraverso la valvola a sei vie) formato di 2 momenti distinti, Load ed Inject. La fase Load interessa linserimento allinterno di un loop (via generata dalla valvola) della soluzione campione. Il loop menzionato non altero che una curva a forma di U, formata da un tubo capillare, la conformazione del capillare fa si che allinterno del loop sia presente sempre la stessa quantit di soluzione da analizzare. In questa fase il flusso degli eluenti in colonna non si interrompe e la soluzione campione, attraverso una siringa, viene inserita nel loop, leccesso passa direttamente allo scarico. In questo modo presente allinterno dello strumento una quantit nota, perfettamente riproducibile di soluzione da analizzare. Successiva la fase di Inject. In questa fase una ulteriore aggiunta di soluzione attraverso siringa esclusa dal loop, sfogando direttamente allo scarico. Parallelamente, il flusso di eluenti indirizzato al loop trasportando in questo modo la soluzione campione in colonna. Per eluire la soluzione campione si utilizza una miscela di eluenti, in questo caso H 2O al 75% ed NaOH al 25% in volume.

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Esistono diversi tipi di loop con volumi di soluzione trattenuti differenti, nellesperienza riportata linserimento in colonna di 25 l di soluzione campione a misura. La fase di inserimento e di trasporto terminata. La soluzione campione trasportata dal flusso di eluenti pu passare ora in colonna che operer la separazione degli analiti ritenendoli in maniera differente gli uni dagli altri, con specifici tempi di ritenzione. L ultimo passaggio dellanalisi la rivelazione degli analiti ritenuti, per via conduttometrica. Per operare questo tipo di rivelazione necessario porre a valle della colonna un sistema di neutralizzazione della soluzione, contenente NaOH. Il motivo il segnale che altrimenti lNaOH genererebbe al rivelatore, ca. 1300 S che maschererebbe il contributo degli analiti. La soppressione porta questo disturbo a 6 S, valore di fondo accettabile. La soppressione, operata da un apposito strumento, sfrutta la semipermeabilit di una membrana nei confronti dei cationi. In questo modo, secondo gradiente, gli ioni Na+ verranno sequestrati, nello stesso momento, ioni H+ andranno a neutralizzare la soluzione in uscita dalla colonna cromatografica. Ora la soluzione eluita pu passare al rivelatore. Operativamente. Si effettuano, per ogni analita, 6 misure di soluzioni a concentrazione nota, al fine di definire le rette di taratura e di identificare il tempo di eluizione caratteristico, utile successivamente per distinguere i picchi in uscita dalla miscela. Per ogni analita sono stati individuati degli intervalli di concentrazione ottimale in base ai valori attesi.std.(mg/l) ClSO42NO30 0 0 0 I 1 2,4 0,4 II 2,4 5 0,48 III 5 7,6 1 IV 7,6 10 2 V 10 12 3,48 VI 12 15,2 4

Nota: La misura 0 rappresenta il passaggio del bianco necessario per verificare la risposta dello strumento. Dati relativi ottenuti.std\analiti 0 I II III IV V VI Cl0 0,2191 0,5870 1,3010 1,9995 2,7245 3,2664 SO420 0,4241 0,9033 1,431 1,9066 2,3718 3,0891 NO30 0,0733 0,01 0,1453 0,2756 0,5078 0,5974

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Nota: Il valore letto rappresenta larea dei picchi rivelati integrata alla base degli stessi. I valori riportati sono corretti per il bianco. Il valore evidenziato in rosso rappresenta una misura evidentemente invalidata da errori operativi, pertanto esclusa dalla costruzione della retta di taratura.

Le relative rette di taratura. Cloruri3,5000 3,0000 2,5000 mg/l 2,0000 1,5000 1,0000 0,5000 0,0000 0 2 4 6 8 10 12 14 Area picco

Retta di equazione: y = 0,2781x - 0,0782 R = 0,9997

Solfati3,5 3 2,5 mg/l 2 1,5 1 0,5 0 0 5 10 Area picco 15 20

Retta di quazione: y = 0,2083x - 0,1249 R = 0,9983

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Nitrati0,7 0,6 0,5 mg/l 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 1 2 Area picco 3 4 5

Retta di Equazione: y = 0,1461x + 0,0019 R = 0,9969 Dalle equazioni generate sar possibile, in seguito, determinare la concentrazione della soluzione incognita. I tempi di eluizione specifici registrati.Analiti Tempo di Ritenzione (min.) Cl4,03 SO424,99 NO37,28

Il lavoro sugli standard terminato. Lanalisi successiva svolta su due soluzioni di acque minerali, Rocchetta e Sangemini a concentrazione incognita. Le concentrazioni individuate per gli standard sono state estrapolate dai valori in etichetta; sempre attraverso i valori in etichetta, sono state stabilite delle diluizioni da effettuare sulle acque al fine di far rientrare le concentrazioni allinterno dei valori scelti. La diluizione stata effettuata sul campione di Sangemini 1:5 per la determinazione dei cloruri e solfati (Dati riportati in etichetta superiori ai limiti scelti).

Dati rilevati (area picco generato).Campioni\analiti Sangemini Rocchetta Sangemini 1:5 H2O milli q. ClSO42NO3-

(5,5416) (12,6567) 0,0938 2,2938 1,2877 0,1655 0,9437 2,1872 (0,0256) 0,0104 0,0113 /

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Nota: I valori in parentesi derivano da valori che fuoriescono dal range di taratura pertanto poco attendibili Il passaggio di acqua milli q. serve per individuare un eventuale disturbo dovuto alla diluizione con la stessa, pertanto da sottrarre al computo rilevato. Utilizzando le rispettive equazioni generate ora possibile risalire, per ogni analita, alla concentrazione in soluzione. mg/l=(A-q)/m Dove A rappresenta larea del picco, q lordinata alla base ed infine m il coefficiente Angolare Si ricava.Campioni\analiti Rocchetta Sangemini Sangemini 1:5 Cl- (mg/l) 8,53 (20,21) 3,67*5=18,35 SO42- (mg/l) 6,78 (61,36) 11,10*5=55,50 NO3- (mg/l) 1,12 0,63 (0,18)

Nota: I valori relativi a Sangemini 1:5 sono stati moltiplicati in tabella per il fattore di diluizione al fine di riportare valori confrontabili con quelli letti in etichetta.Valori etichetta Rocchetta Sangemini Cl- (mg/l) 7,82 17,00 SO42- (mg/l) NO3- (mg/l) 8,22 60,50 1,29 0,77

Concludendo. Dal confronto tra i dati ottenuti e quelli riportati in etichetta si evidenzia uno scostamento accettabile, se considerato che il campionamento al fine di riportare i valori in etichetta effettuato ad intervalli di tempo cospicui, perci riproducibili solo nelle immediate vicinanze. Nel complesso lesperienza si svolta in maniera soddisfacente.

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Determinazione del contenuto di Naproxene in una compressa di un farmaco generico mediante HPLC Lesperienza che verr descritta prevede lanalisi di una polvere ottenuta da un medicinale, contenente come principio attivo Naproxene, attraverso spettrofotometria UV-Vis e spettrofotometria in fluorescenza unite con analisi HPLC. Lo scopo misurare il titolo e quindi i grammi percentuali di principio attivo presenti nella polvere data. Durante lesperienza verr utilizzata una miscela 60:40 acqua/acetonitrile per effettuare leluizione degli analiti ed una colonna a fase inversa C-18 super impaccata (flusso 0.2 ml/min) per la separazione dei componenti. Il primo passo la preparazione di una retta di taratura attraverso soluzioni standard a titolo noto di principio attivo. Si preparano 5 standard di Naproxene di concentrazione intermedia tra 0,05-0,2 mg/l . Si ha a disposizione una soluzione madre di Naproxene di concentrazione 1 mg/l. Le diluizioni vengono calcolate attraverso: C1*V1=C2*V2 Dove C la concentrazione e V il volume. Lequazione fornir cos il volume di soluzione madre da prelevare, al fine di ottenere una soluzione a concentrazione desiderata. I ml cos calcolati vanno portati a volume in matraccio da 50 ml. Std. (ppm) X(ml) 0,05 2,5 0,10 5 0,12 6 0,14 7 0,15 7,5 0,20 10

Dove X pari al volume di soluzione madre da prelevare.

Operativamente. Si passano uno ad uno gli standard attraverso lHPLC che separer il principio attivo da altri eventuali composti solubili rimasti in soluzione. Dopodich le rilevazioni quantitative saranno dedotte da analisi spettrofotometriche, UV-Vis (assorbimento a 230,5 nm), in fluorescenza (emissione registrate a 365,0 nm). I dati rilevati dagli spettrofotometri andranno trattati separatamente e forniranno landamento cromatografico generato dalla colonna HPLC. Integrando larea dei picchi ottenuti come risultato della cromatografia, sulle soluzioni a concentrazione nota, sar possibile costruire una retta di taratura, Area (del picco) vs Concentrazione, che sar necessaria per ricavare la concentrazione della soluzione campione incognita.

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Note: Le soluzioni standard andranno inserite in HPLC in ordine crescente di concentrazione al fine di evitare il cosiddetto effetto memoria. Le lunghezze donda alle quali vengono registrati assorbimento ed emissione sono state ricavate precedentemente attraverso una scansione su tutto lo spettro al fine di individuare le corrispondenti ai picchi di intensit. Dovr passare un bianco in macchina prima del passaggio del campione per annullare leffetto memoria e non alterare la misura.

I dati rilevati.Std. (ppb) 0,05 0,10 0,12 0,14 0,15 0,20 UV/Vis 32,44 63,62 69,94 79,16 85,69 111,93 Fluor. 730,87 1343,26 1531,05 1666,32 1832,04 2498,84

Le rette relative.Area/Conc.120 100 80 60 40 20 0 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 UV/Vis

y = 519,4x + 8,0088 R = 0,9946

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Area/Conc.3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 Fluor.

y = 11478x + 146,52 R = 0,9913 Dai dati rilevati stato possibile costruire due rette di taratura, una per lUV-Vis ed una per la Fluorescenza. Il lavoro sugli standard terminato. E ora possibile ricavare i dati relativi al campione. Per operare le analisi, come visto, necessario possedere lanalita disciolto in soluzione acquosa (Naproxene totalmente solubile in acqua), il composto di partenza una polvere. Si pesa alla quarta cifra decimale un quantitativo di circa 0,05 g (di polvere). Si solubilizza successivamente in acqua, scartando la parte insolubile per filtrazione e diluendo la soluzione ottenuta il necessario per non saturare la strumentazione e rientrare nellintervallo di concentrazioni scelto per gli standard. Operativamente. La quantit di polvere prelevata, nellesperienza riportata, pari a 53,1E-3g. 1. La polvere pesata viene portata in soluzione in matraccio da 50ml. 2. Si filtra la componente insolubile e la soluzione ottenuta si diluisce a 250ml in matraccio (diluizione 1:5). 3. 0,4ml della soluzione(2.) si portano a 500ml. In questo modo possibile ottenere una soluzione di concentrazione confrontabile con la retta di taratura. I dati rilevati. UV/Vis 77,88 Fluor. 1646,77

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Utilizzando le aree generate dal passaggio in macchina del campione si possono ricavare le concentrazioni rispettive per lUV-Vis e per la Fluorescenza (utilizzando le rispettive equazioni delle rette di taratura; y = 519,4x + 8,0088 per lUV/Vis, y = 11478x + 146,52 per la Fluorescenza . Dove y rappresenta larea relativa al picco di eluizione Per lUV/Vis. x=(y-8,0088)/519,4 Per la Fluorescenza x=(y-146,52)/11478

Le concentrazioni calcolate. (UV/Vis) ppb (Fluor.) ppb 0,134 0,131

In definitiva, conoscendo i grammi di polvere pesati in partenza, considerando le diluizioni effettuate, possibile stabilire il quantitativo di principio attivo e quindi la sua percentuale nella composizione del farmaco. Si ottiene: per la misura in UV/Vis una concentrazione di (0,134*0,5/4E-4)+0,25/5,4E-5 = 77,85E4 mg/Kg corrispondenti ad una percentuale pari al 77,85% per la misura in Fluorescenza una concentrazione di (0,131*0,5/4E-4)+0,25/5,4E-5 = 75,64E4 mg/Kg corrispondenti ad una percentuale pari al 75,6% Concludendo. Attraverso questa analisi siamo riusciti a stabilire la percentuale di principio attivo presente allinterno del farmaco, di conseguenza la percentuale presente allinterno di ciascuna pastiglia acquistabile in farmacia. Si nota come la percentuale ottenuta attraverso lanalisi in fluorescenza sia inferiore rispetto a quella ricavata in UV/Vis. Generalmente le analisi in fluorescenza, quando possibili, sono pi attendibili rispetto a quelle in UV/Vis, poich pi sensibili e meno soggette ad interferenze. I dati ottenuti in ultima analisi rientrano nella concentrazione attesa, esperienza condotta in maniera soddisfacente.

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Determinazione delle concentrazioni dei componenti di una miscela tramite gas-massa e standardizzazione interna La procedura presentata propone di fornire unanalisi qualitativa e quantitativa di composti presenti in soluzioni acquose campione incognite. Lanalisi quantitativa verr effettuata tramite gascromatografia mentre lanalisi qualitativa sar svolta tramite spettrometria di massa. Analisi qualitativa e quantitativa sono accoppiate in un unico strumento chiamato appunto GasMassa che utilizza una colonna gascromatografica per la separazione dei componenti ed uno spettrofotometro di massa come rivelatore. Lo spettrofotometro di massa uno strumento di rivelazione che induce la molecola in analisi, attraverso ionizzazione, a frammentarsi in molecole figlie. Lanalisi delle molecole figlie, caratteristiche per ciascun analita, ne permette il riconoscimento in un campione. La ionizzazione, nel caso trattato, di tipologia ad impatto; questo tipo di tecnica utilizza elettroni accelerati da una differenza di potenziale (70 eV) per ionizzare la molecola, quindi frammentarla. Lo strumento descritto munito di singolo quadrupolo come discriminatore. Attraverso questa tecnica di rivelazione si ottiene un grafico intensit segnale vs. MN/z (massa nominale/carica), caratterizzato dalla presenza di picchi ad intensit differenti corrispondenti ai segnali derivanti dalle molecole, a differente concentrazione, presenti nel campione a seguito della ionizzazione. La presenza di eventuali picchi ad un determinato valore di unit di massa atomica segno della presenza allinterno del campione di una molecola avente MN/z corrispondente al valore letto. Esiste inoltre la possibilit che la molecola inserita a monte giunga integra al rivelatore, se cos accade possibile distinguere il segnale relativo al valore di MN/z corrispondente. Il risultato dellanalisi un grafico in 3 dimensioni dove sullasse delle ascisse presente il tempo di eluizione relativo alla curva cromatografica, sullasse Z il rapporto Massa Nominale/carica unit caratteristica dello spettrofotometro di massa; lasse delle ordinate rappresenta lintensit del segnale. Prima di procedere con la costruzione della rette di taratura necessario distinguere il segnale derivante da ogni analita, poich la soluzione campione ne una miscela. Per fare ci si opera una misura in Full Scan (TIC), utilizzando una soluzione standard a 5ppm. I composti da ricercare sono: Fluoro Bifenile Antracene Lindano Metolachlor

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Si ricava un cromatogramma contenente i picchi corrispondenti a ciascun analita al tempo di eluizione corrispondente. Il riconoscimento viene effettuato valutando il grafico relativo allo spettrofotometro di massa; esistono inoltre librerie di dati relativi ai tempi di eluizione di molte molecole (uniti al tipo di colonna) utili per eseguire un confronto con i dati ottenuti. Si ricavano i seguenti tempi di eluizione: Fluoro Bifenile Lindano Antracene Metolachlor 8,483min. 10,582min. 10,943min. 11,700min. Fluoro Bifenile (MN 172)

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La presenza del picco molecolare a MN/z 172 permette il riconoscimento del Fluoro Bifenile che giunge pressoch integro al rivelatore.

Note: La presenza di gruppi di picchi isolati dovuta alla diversa popolazione isotopica della molecola in esame. La lettura del valore va effettuata sul picco a MN/z minore significativo del gruppo. Salti pari o dispari tra picchi significativi determinano perdite di molecole neutre o radicali.

Lindano (MN 288)181

217

252

288

Si nota che gli intervalli tra i picchi significativi sono di 35 o 36 uma che derivano dalla perdita di HCl neutro o Cl. radicale, pi salti di questo tipo sono permessi solo se la molecola ha possibilit di perdere pi atomi di Cl; il picco molecolare quasi irriconoscibile, Il picco base cade a 181uma. Si distingue la presenza di numerosi picchi causati dalla presenza di entrambi gli isotopi del Cloro (Cl35 e Cl37 di rapporto in natura : ), la distribuzione gaussiana delle intensit dei gruppi corrisponde al pattern isotopico tipico del cloro.

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Antracene (MN 178)

Poich lAntracene possiede una struttura molto stabile possibile riconoscerne il picco cromatografico riscontrando un grafico spettrofotometrico con picco base (coincidente con il picco molecolare) a 178uma.

Metolachlor (MN 283)

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I segnali preponderanti cadono a 238 e 162uma. Considerando la MN e la struttura del Metolachlor si pu ipotizzare il distacco degli atomi evidenziati in rosso per il segnale a MN/z 238, il distacco degli atomi evidenziati in blu per il segnale a MN/z 162 (picco base); picco molecolare assente. Dato che intervalli di questo tipo si verificano solo in presenza del Metolachlor possibile identificarne il segnale. La regola dellazoto definisce MN di una molecola pari, con numero di atomi di N pari, MN dispari con atomi di N dispari. Per il Metolachlor la presenza di un solo atomo di N conferisce alla molecola MN dispari. Individuati i tempi di eluizione corrispondenti a ciascun componente, (rilevazione di carattere qualitativo), possibile passare al lavoro specifico su ogni analita, lavorando in SIM (Selected Ion Monitoring). Attraverso lo studio in SIM possibile operare unanalisi pi sensibile di carattere quantitativo. Per determinare la concentrazione incognita dei campioni si sono effettuati, per ogni analita, tre misure di soluzioni a concentrazione nota (standard), attraverso i quali possibile costruire una retta di taratura (area picco std. vs concentrazione), di concentrazione 1-2-5ppm.

Nota: Il Fluoro Bifenile viene utilizzato come standard interno perci inserito sempre alla concentrazione di 1ppm, dunque impossibile definirne una retta di taratura. Operate le misure sulle soluzioni std.(1-2-5ppm) seguono i dati relativi registrati (concentrazione in ppm). LindanoConc. 1 2 5 Area del picco 0,233 0,598 1,755

AntraceneConc. 1 2 5 Area del picco 0,785 2,297 7,599

MetolachlorConc. 1 2 5 Area del picco 0,469 0,972 3,548

I valori delle aree riportati sono normalizzati per lo standard interno (Fluoro Bifenile). Lelaborazione dei dati permette la costruzione delle rette di taratura associate, specifiche per ciascun analita(Area picco vs. Concentrazione).

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Lindano2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 1 2 3 Conc. 4 5 6

Area

Retta di equazione: y = 0,3817x - 0,1554 R = 0,9999 Antracene8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 Conc. 4 5 6

Area

Retta di equazione: y = 1,7182x - 1,021 R = 0,9991 Metolachlor4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 1 2 3 Conc. 4 5 6

Area

Retta di equazione: y = 0,7901x - 0,4434 R = 0,992

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Una volta generate le rette di taratura e ricavate le relative equazioni il lavoro sugli standard ultimato. Operativamente il processo interamente automatizzato. Un braccio meccanico opera liniezione (utilizzata nellesperienza sempre in splitless) allinterno dello strumento. Note: Il braccio meccanico prima di operare un prelievo effettua una serie di lavaggi della siringa atta alloperazione. Il lavaggio viene effettuato con diclorometano. Per lo sviluppo del cromatogramma viene utilizzato Elio come gas di trasporto. Ogni rivelazione viene effettuata dopo 4 minuti dallinizio eluizione al fine di non utilizzare il rivelatore inutilmente su di una soluzione composta totalmente da eluente. Lanalisi nel complesso dura 16 minuti ca. per rilevazione. Il campione da analizzare non deve essere termolabile, ne di componente grassa, non solubile in solvente volatile ex. dilcorometano. Dalle rette di taratura ricavate si pu risalire alla concentrazione del campione incognita, inserendo i dati relativi allarea del picco generato dal campione, ed utilizzando lequazione della retta relativa. ppm=(A-q)/m Dove A rappresenta larea del picco campione rilevata, q lordinata alla base ed infine m il coefficiente angolare. Lindano Area picco 0,692883 Antracene Area picco 2,4897651 Metolachlor Area picco 1,205410511

ppm 2,22

ppm 2,04

ppm 2,08

Si ricavano cos le concentrazioni delle soluzioni. Concludendo. Laccoppiamento GC-Massa permette di effettuare su di un campione unanalisi quantitativa e qualitativa, utilizzando volumi molto piccoli di soluzione ed offrendo una sensibilit molto elevata. Poich il riconoscimento e la determinazione delle concentrazioni richieste dallanalisi stato svolto correttamente, si pu considerare lesperienza ultimata in modo adeguato.

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Separazione delle proteine del siero di coniglio mediante elettroforesi su supporto lesperienza propone di effettuare una separazione delle proteine contenute allinterno del siero, in questa occasione di coniglio (i sieri di animali superiori non si discostano di molto gli uni dagli altri) al fine di ricercare -- globuline ed albumina presenti come prodotti distinti della corsa elettroforetica. Si opera utilizzando unapposita strumentazione, specifica per lelettroforesi capillare. Lapparecchiatura (rappresentata schematicamente in figura) formata da due vasche principali contenenti soluzione tampone ad attivit diversa da zero, collegate entrambe ad una ddp esterna che distingue perci un catodo ed un anodo. Le vasche sono tra loro unite da un foglio di acetato di cellulosa, lungo il quale si verificher la corsa elettroforetica .

Operativamente. Per prima cosa, si riempiono le vasche con la soluzione tampone barbiturato di sodio, pH pari ad 8. Come detto la soluzione ha forza ionica diversa da zero al fine di poter condurre la corrente. Il passo successivo immergere la striscia di acetato di cellulosa allinterno della soluzione tampone con laccorgimento che lintera striscia si immerga abbondantemente nella soluzione. La scelta di utilizzare una soluzione tampone come mezzo di eluizione dovuta alla necessit di stabilizzare lo stato di protonazione delle proteine. Questo tipo di analisi strettamente riservata a macromolecole quali possono avere interazioni con il tessuto capillare della cellulosa, al contrario molecole piccole non interagiscono con il capillare rendendo inutile la procedura (durante la corsa elettroforetica non si verifica alcuna separazione). Si distinguono nellanalisi -- globuline poich associate a specifici gruppi di proteine, lalbumina si separa dalle globuline con la corsa elettroforetica generando uno spot distinto. Una volta bagnata la striscia di acetato di cellulosa si passa alla deposizione del campione. La deposizione del campione viene effettuata su di una estremit del foglio, con apposito strumento (fornito di un pettine) , utile per definire una deposizione precisa ed omogenea. In queste condizioni di pH la maggior parte delle proteine sar deprotonata con tendenza a migrare dal polo negativo verso quello positivo, per questo motivo, lestremit dove si verificata la deposizione dovr essere posizionata dalla parte del catodo. Posizionata la striscia a formare un ponte tra le due vasche si pu partire con lelettroforesi.

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Si sceglie di far sviluppare la corsa per un tempo di 30 minuti sotto la spinta di una corrente pari a 120 Volt. E duso ricoprire le vasche ed il ponte con un apposito coperchio causa i vapori che si liberano, dovuti alla temperatura che si sviluppa agli elettrodi. Una volta sviluppata la corsa cromatografica si procede colorando la striscia con Rosso Ponceau o Blu di Comassie al fine di evidenziare la separazione degli analiti ottenuta. Successivamente la striscia viene lavata con metanolo od etanolo bloccando le proteine per precipitazione sul substrato e decolorando il resto della striscia dove non presente materiale proteico. Ora sulla striscia ottenuta si possono definire 4 zone colorate. Pi lontana dal punto di applicazione e ben definita lalbumina, seguita da globuline poco presenti, globuline ben visibili e globuline poco intense diffuse attorno al punto di applicazione ( globuline sono particolarmente presenti quando in corso una infezione poich associate a funzione immunitaria).

E possibile inoltre distruggere il supporto di acetato di cellulosa ottenendo cos un film trasparente sul quale rimangono impressi gli spot proteici. Cos facendo si pu svolgere una misura densitometrica (degli spot) per determinarne la concentrazione. Concludendo. Lesperienza svolta ha prodotto i risultati attesi, corsa elettroforetica corretta, distinzione di Albumina e Globuline apprezzabile. Nel complesso lanalisi si sviluppata in modo corretto.

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Titolazioni amperometriche: determinazione dellacqua secondo il metodo di Karl Fisher Lesperienza descritta mostra lutilizzo del metodo di Karl Fisher per determinare il quantitativo di acqua in un campione di etanolo e di normale zucchero da cucina. Il metodo si basa sulla reazione: I2 + SO2 + 2H2O 2I- + 4H+ + SO4utilizzando la corrente generata dalla coppia I2/2I- per determinare le moli di acqua che reagiscono. Il metodo utilizza come reagenti I2 , anidride solforosa, piridina (che formano il reattivo di Karl Fisher) e metanolo anidro. Il reattivo ed il metanolo anidro sono particolarmente sensibili allaria (igroscopici), per questo motivo, si utilizza una cella chiusa per far avvenire la reazione. Un ulteriore motivo per lavorare a cella chiusa lutilizzo della piridina, tossica e particolarmente maleodorante, in questa maniera minimizzato anche il contatto diretto delloperatore. Con questo tipo di metodologia si possono analizzare liquidi, oli o solidi(ex. prodotti liofilizzati). La reazione pu essere seguita sia visivamente che potenziometricamente. Con lo sviluppo della tecnologia il metodo visivo andato in disuso a favore di tecniche potenziometriche automatizzate pi precise e sicure. Per seguire potenziometricamente la reazione ci si serve di due elettrodi in Platino ed un microamperometro. Nota: Nel caso descritto si utilizzato un amperometro che forniva dati in output percentuali, 100% pari a 30 A. Operativamente. Per prima cosa si riempie la cella sede della reazione con il metanolo anidro. Si aggiunge unaliquota di reattivo(colorazione marrone). Successivamente si inserisce il campione da analizzare(soluzione vira al giallo). Si procede con la titolazione erogando il quantitativo necessario di reattivo. La reazione va seguita nella seguente maniera: Il metanolo anidro, a cui stata aggiunta laliquota di reattivo, fornisce un valore di corrente pari al 100% poich presente la coppia I2/2I- (colorazione marrone). Aggiungendo il campione contenente H2O la corrente cade, poich parte dello I2 viene sequestrato per far avvenire la reazione (colorazione gialla). Si aggiunge quindi un quantitativo di reattivo tale per far tornare la soluzione marrone con un valore di corrente pari al 100%. Il volume di reattivo aggiunto dopo la deposizione del campione ripristina la situazione iniziale ed indice dellacqua che a reagito. Annotando i volumi erogati si pu risalire alle moli di acqua presenti nel campione.

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Prima di operare lanalisi sui campioni bisogna stabilire il rapporto tra l di H2O e l di reattivo corrispondenti per far riequilibrare il sistema. Si sono operate otto aggiunte di H2O a volume noto, pari a 5 l, e si trovato il volume di reattivo corrispondente da aggiungere, di seguito riportati i valori di reattivo erogati durante le 8 misure standard. 1) 2) 3) 4) 3.18 l 1.00 l 2.06 l 2.22 l 5) 6) 7) 8) 2.08 l 2.12 l 2.08 l 2.10 l Trovando il valore medio pari = 2.10 l Deviazione std. =0.015 (nota: molto probabilmente per le prime 2 aggiunte si verificato un errore nella lettura del volume scaricato causa probabile una errata resettatura dello strumento, tuttavia ai fini del calcolo della media tali valori non influiscono sensibilmente.)

I valori cosi ottenuti portano ad affermare che 5 l di H2O reagiscono con 2.10 ml di reattivo. Ci equivale a dire che 1 ml di reattivo consumato corrisponde a 2.38 l di H2O. Determinati tali valori ora possibile effettuare lanalisi sui campioni. Cominciando dalletanolo. Si sono effettuate 3 analisi, in ciascuna di esse si determinato il quantitativo di acqua presente in 100 l di etanolo,Campione Reattivo consumato (l) l di H2O corrispondenti 1 2 3 Media Dev. Std. 3.70 4.16 5.16 4.34 0.746 8.78 9.88 12.25 10.30 1.77 % di etanolo del campione 91.22 % 90.12 % 87.75 % 89.69% 1.77

Ricavando una percentuale media pari al 89.69% di H2O Passando allanalisi dello zucchero. Si sono effettuate 3 analisi, in ciascuna di esse si determinato il quantitativo di acqua presente ca. 0.5 g di zucchero da cucina,Campione 1 2 3 Media Dev. Std. g di zucchero 0.5626 0.5339 0.5014 0.5326 0.03 Reattivo consumato (l) 0.08 0.14 0.16 0.13 0.04 l di H2O corrispondenti 0.189 0.330 0.379 0.300 0.10 % di H2O del campione 0.034% 0.062% 0.076% 0.057% 0.021

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Ricavando una percentuale media pari al 0.057% di H2O Concludendo. Utilizzare questo metodo significa avere di fronte uno strumento utile per determinare, con precisione, la frazione acquosa degli analiti in esame. Verificate le percentuali di H2O presenti in metanolo e zucchero da cucina si pu ritenere lanalisi svolta in maniera soddisfacente.

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Appendice: Trattazione statistica dei dati In ultima analisi si svolta una trattazione statistica, su determinate esperienza, dei dati raccolti dai vari gruppi di lavoro. Lesperienze in esame sono: Titolazione conduttometrica e potenziometrica di un acido forte e di un acido debole Analisi del calcio con elettrodo IONO-SELETTIVO Determinazione della conducibilit dellacqua minerale Determinazione di Sodio, Potassio, Calcio, Magnesio,Piombo mediante (ICP-AES) Determinazione di Calcio, Sodio e Potassio mediante spettroscopia atomica Determinazione di Cloruri, Nitrati, Solfati mediante Cromatografia Ionica Determinazione del contenuto di Naproxene mediante HPLC Lanalisi statistica prevede: individuare, se presenti, dati aberranti. ottenere un valore medio vero. valutare lattendibilit dei propri dati rispetto a quello vero. Verranno utilizzati tutti i dati provenienti dagli otto gruppi di lavoro. Lanalisi dei dati fa riferimento al gruppo di lavoro C.

Titolazione conduttometrica e potenziometrica di un acido forte e di un acido deboleGruppo\moli/l A B C D E F G H 1,10*10-2

HCl Conducimetria

HAc Conducimetria

HCl Potenziometria

HAc Potenziometria

pKa HAc 4,76 4,82

1,00*10

-2

1,09*10

-2

1,00*10

-2

4,02 5 4,77 4,1 4,63 4,52

1,10*10-2 1,04*10-2 1,00*10 1,04*10-2 -2

1,03*10-2 1,01*10-2 1,00*10 1,01*10-2 -2

1,05*10-2 1,05*10-2 1,00*10 1,01*10-2 -2

1,02*10-2 1,02*10-2 1,00*10 0,98*10-2 -2

1,04*10-2

1,02*10-2

1,06*10-2

1,02*10-2

Si parte con lanalisi dei dati relativi allHCl. Si calcola la media su tutti i valori. Xmedio=1,05*10-2 M Attraverso il test di Grubbs, si ricercano eventuali dati aberranti.T = (|Xm-X |) / Dove X il valore sospetto, Xm la media e la deviazione standard.

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Lavorando sui dati estremi 1,10*10-2 M e 1,00*10-2 M.T = |1,10*10-2 M - 1,05*10-2 | / 3,51*10-4 = 1,47 T = |1,00*10-2 M - 1,05*10-2 | / 3,51*10-4 = 1,38

Confrontando i valori di T ottenuti con la T tabulata, per 12 valori, livello di significativit al 5%. Ttab=2,29. Entrambi gli estremi sono di valore inferiore al tabulato. Non stato rilevato alcun dato anomalo. Si passa allHAc. Xmedio=1,01*10-2 M Attraverso il test di Dixon, si ricercano eventuali dati aberranti.Q inf= | X2 X1| / |Xn X1| Qsup = |Xn Xn-1| / |Xn X1|

X1 e Xn Valori sospetti

Valori:( 0,98 1,00 1,01 1,02 1,03 ) *10-2 Qinf =|1,00*10-2 - 0,98*10-2| / |1,03*10-2 - 0,98*10-2| = 0,4 Qsup=|1,03*10-2 - 1,02*10-2| / |1,03*10-2 - 0,98*10-2| = 0,2

Si confrontano i valori di Q ottenuti con Q tabulato, per 12 valori, livello di significativit al 5%. Qtab=0,376 Il valore limite inferiore aberrante, si scarta. Si ricalcola il limite inferiore. Valori:( 0,98 1,00 1,01 1,02) *10-2 Qinf = |1,01*10-2 - 1,00*10-2| / |1,03*10-2 1,00*10-2| = 0,33

Nessun valore aberrante. Si ricalcola la media non considerando il dato aberrante. Xmedio=1,01*10-2 M Si confrontano ora i nostri dati con quelli veri, attraverso il test t. Il valore la media dei due dati del gruppo C ottenuti in Conducimetria e Potenziometria .Per HCl Xmedio = (1,10*10-2 M + 1,09*10-2 M)/2 = 1,09*10-2 M. test T di student t = (|Xm X|*n)/

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dove Xm il valore vero, X valore medio del gruppo C, la deviazione standard ed n il numero di gradi di libert, in questo caso 2 poich sono state fatte due prove .t = |1,05*10-2 M - 1,095*10-2 M| * 2 / 3,51*10-4 M= 1,81 Per HAc Xmedio=1,00*10-2 M t = 1,48

Il valore tabulato al 97,5% di probabilit, 1 grado di libert. t=12,706 Il valore tabulato ampiamente pi grande di quelli ottenuti. Le differenze tra concentrazioni ottenute e concentrazioni vere non sono significative. Entrambi i risultati sono accettabili. Si valutano le pKa. Dixon per i dati aberranti Valori:4,1 4,25 4,52 4,63 4,76 4,77 4,82 5,68

Qsup = |5,68 4,82| / |5,68 - 4,10| = 5,44*10-1 Qinf = |4,25 4,10| / |5,68 - 4,10| = 9,45*10-2

Il Q tabulato per 8 valori al 95% di probabilit 0,468. Valore inferiore accettabile, valore superiore anomalo. Si elimina il limite massimo e si calcola nuovamente Qsup .Qsup = |4,82 4,77| / |4,82 - 4,10| = 6,94*10-2

Valore accettabile. Si calcola la media. Xmedio=4,55 Il valore medio ottenuto non si discosta molto dal valore accertato nella bibliografia scientifica pka =4,73 Il valore medio per i Gruppi C ed E (associati). pKa=4,51 Si valuta il valore ottenuto rispetto alla media con il test t (dati relativi ai gruppi C-E associati).t=|4,55 - 4,39 | * 2 / 0,530= 4,27*10-1

con n=2 , 97,5% di probabilit. ttab=4,303 Valore di pKa ottenuto accettabile.

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Determinazione della conducibilit dellacqua minerale Gruppi A B C D E F G H Rocchetta. Dixon per dati aberranti Valori:278,05 283,56 309,77 329,83 330,49 330,95 361,46 366,66

Conducibilit Rocchetta (S) 366,66 330,95 330,49 278,05 329,83 309,77 361,46 283,56

Conducibilit Sangemini (S) 1613,29 1610,48 1493,77 1192,45 1471,14 1330,53 1174,74 1129,36

Qinf = |283,56 278,05| / |366,66 278,05| = 6,22*10-2 Qsup = |366,66 361,46| / |366,66 278,05| = 5,87*10-2

Q tabulato per 8 valori al 5% di significativit. Q=0,468 Entrambi valori accettabili. Si trova il valore veroXmedio=323,85 S

Il valore medio dei gruppi C ed E.X=330,16 S

Si valuta il valore ottenuto rispetto alla media con il test t. t=19,132 ttab(0,99)=31,821 Risultato accettabile Sangemini. Dixon per dati aberranti Valori:1129,36 1174,74 1192,45 1330,53 1471,14 1493,77 1610,48 1613,29

Qinf = |1174,74 1129,36| / |1613,29 1129,36| = 9,38*10-2 Qsup = |1613,29 1610,48| / |1613,29 1129,36| = 5,81*10-3

Q tabulato per 8 valori al 5% di significativit. Q=0,468

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Entrambi valori accettabili. Si trova il valore veroXmedio=1376,97 S

Il valore medio dei gruppi C ed E.X=1482,46 S

Si valuta il valore ottenuto rispetto alla media con il test t. t=9,322ttab(0,99)=31,821 Risultato accettabile

Determinazione del Calcio attraverso misure in AAS, ICP e Potenziometriche Rocchetta.Gruppi A B C D E F G H AAS 66,81 66,81 58,37 57,39 58,37 57,50 56,51 57,39 ICP = 317,933 53,65 54,20 54,90 56,06 54,90 60,80 60,80 56,06 ICP = 315,887 58,69 60,10 61,40 60,36 61,40 69,85 69,85 60,36 Potenziometria 62,67 62,67 40,08 67,86 41,12 57,33 57,33 56,73

Dixon per valori aberranti. Valori:40,08 56,73 60,36 41,12 57,33 60,8 53,65 57,39 61,4 54,2 57,5 62,67 54,9 58,37 66,81 56,06 58,69 67,86 56,51 60,1 69,45

Qinf = |41,12 40,08| / |69,45 - 40.08| = 3,54*10-2 Qsup=|69,45 67,86| / |69,45 - 40.08| = 5,41*10-2

Q tabulato per 21 valori, 95% livello di probabilit. Q=0.300 Valori accettabili. Per stabilire un confronto tra i valori medi ottenuti con le diverse tecniche si effettua il test t esteso.

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Dove X1 e X2 sono le medie, SX1X2 la deviazione standard pesata infine n1 ed n2 sono il numero di valori utilizzati per le misurazioni delle medie. Si calcolano valori medi e deviazioni std..AAS Valori medi 59,89 4,31 ICP = 317,933 56,42 2,83 ICP = 315,887 62,75 4,46 Potenziometria 55,72 10,06

Si calcolano le deviazioni Std. pesate, considerando che n1=n2. PesataAAS Potenziometria ICP = 315,887 ICP = 317,993 ICP = 315,887 Potenziometria

4,3 7,76 3,74

3,64 8,13

8,09

I valori di t ricavati.t esteso AAS Potenziometria ICP = 315,887 ICP = 317,993 1,29 0,18 3,38 ICP = 315,887 Potenziometria 1,91 1,73 1,03

t tabulato per n1+n2-2=14 , al 97,5% di probabilit. t=2,145 Si osserva che lunico dato che supera il valore tabulato quello relativo alla coppia ICP =315,887ICP =317,993 , pertanto le medie dei valori non si possono ritenere uguali. X ICP =315,887X ICP =317,993 Si