Cos'è chimica analitica?

Chimica Analitica

La chimica analitica è la branca della chimica che si occupa dell'identificazione e della quantificazione dei componenti di un campione. Si può suddividere in due aree principali:

• Analisi qualitativa: Identifica quali elementi, ioni, o composti sono presenti in un campione.
• Analisi quantitativa: Determina la quantità relativa di ciascun componente in un campione.

Processo analitico:

Il processo analitico tipicamente coinvolge diverse fasi:

1. Definizione del problema: Definire chiaramente l'obiettivo dell'analisi.
2. Campionamento: Ottenere un campione rappresentativo del materiale da analizzare. La teoria del campionamento è fondamentale in questa fase.
3. Preparazione del campione: Trasformare il campione in una forma adatta all'analisi (es. dissoluzione, estrazione).
4. Separazione (opzionale): Separare i componenti del campione per semplificare l'analisi. Tecniche comuni includono cromatografia (es. gas cromatografia, cromatografia liquida) e estrazione.
5. Analisi: Misurare una proprietà del campione che sia correlata alla quantità dell'analita (il componente di interesse). Questo può coinvolgere una varietà di tecniche strumentali o chimiche.
6. Calibrazione: Stabilire la relazione tra il segnale analitico e la concentrazione dell'analita. Questo è spesso fatto utilizzando standard di concentrazione nota.
7. Calcolo dei risultati: Elaborare i dati ottenuti dall'analisi e calcolare la quantità dell'analita nel campione.
8. Valutazione dei risultati e reportistica: Valutare l'accuratezza e la precisione dei risultati e comunicare i risultati in modo chiaro e conciso.

Tecniche analitiche:

La chimica analitica utilizza una vasta gamma di tecniche, che possono essere classificate in base al principio su cui si basano:

• Tecniche gravimetriche: Basate sulla misurazione della massa di un precipitato o di un residuo secco. (gravimetria)
• Tecniche volumetriche (titolazioni): Basate sulla misurazione del volume di una soluzione di concentrazione nota (titolante) necessario per reagire completamente con l'analita. (titolazione)
• Tecniche spettroscopiche: Basate sull'interazione della radiazione elettromagnetica con la materia. Esempi includono spettrofotometria (UV-Vis, IR), spettrometria di massa (MS), spettroscopia di assorbimento atomico (AAS), e spettroscopia di emissione atomica (AES).
• Tecniche elettrochimiche: Basate sulla misurazione di proprietà elettriche, come potenziale (potenziometria), corrente (voltammetria, amperometria), e conduttività (conduttometria).
• Tecniche di separazione: Come la cromatografia (GC, HPLC, IC) e l'elettroforesi, utilizzate per separare i componenti di una miscela prima dell'analisi.

Validazione del metodo:

Un aspetto cruciale della chimica analitica è la validazione dei metodi analitici. Questo processo assicura che il metodo sia adatto allo scopo previsto e che i risultati ottenuti siano accurati, precisi e affidabili. La validazione%20del%20metodo include la valutazione di parametri quali:

• Accuratezza: Quanto i risultati ottenuti si avvicinano al valore vero.
• Precisione: Quanto i risultati ottenuti sono riproducibili.
• Sensibilità: La capacità del metodo di distinguere tra piccole differenze di concentrazione.
• Limite di rilevamento (LOD): La concentrazione minima di analita che può essere rilevata in modo affidabile.
• Limite di quantificazione (LOQ): La concentrazione minima di analita che può essere quantificata in modo affidabile.
• Linearità: La gamma di concentrazioni in cui la risposta analitica è lineare con la concentrazione.
• Robustezza: La capacità del metodo di rimanere unaffected da piccole variazioni nelle condizioni sperimentali.

Applicazioni:

La chimica analitica è fondamentale in molti campi, tra cui:

• Medicina: Diagnosi di malattie, monitoraggio di farmaci.
• Ambiente: Monitoraggio della qualità dell'aria e dell'acqua.
• Industria alimentare: Controllo della qualità e della sicurezza degli alimenti.
• Industria farmaceutica: Sviluppo e controllo qualità dei farmaci.
• Scienza dei materiali: Caratterizzazione di nuovi materiali.
• Chimica forense: Analisi di prove in indagini criminali.