Fondamenti e Applicazioni delle Tecniche di Analisi Strumentale

Analisi della Strumentazione

La fusione rappresenta un processo fondamentale. Per quanto riguarda le proprietà chimiche, si considerano le reazioni chimiche e la composizione, ad esempio il 100% di CaCO₃.

Determinazione della composizione di liquidi, gas e soluzioni

L'applicazione di metodi strumentali permette di raggiungere i seguenti obiettivi:

• Conoscere i fondamenti e le applicazioni delle tecniche strumentali in ingegneria per comprendere le problematiche ambientali.
• Acquisire criteri specifici per l'analisi di controllo, il campionamento, la conservazione e la preparazione dei campioni.
• Distinguere le parti fondamentali e le funzioni di ogni tecnica strumentale.
• Interpretare correttamente le informazioni ottenute.

Concetto di analisi strumentale

L'analisi strumentale viene condotta misurando specifiche proprietà chimico-fisiche dei composti, come l'intensità di radiazione assorbita o emessa, il numero di ioni, ecc.

Classificazione dei metodi di analisi strumentale

• Metodi ottici: Spettroscopia UV-Visibile, fotometria, spettroscopia di assorbimento atomico e a raggi X.
• Metodi elettrochimici: Potenziometria, polarografia, elettrogravimetria, coulombometria.
• Metodi di separazione: Cromatografia.
• Metodi termici: Analisi termogravimetrica, calorimetria a scansione differenziale (DSC).
• Altri metodi: Risonanza magnetica nucleare (RMN), spettrometria di massa.

Dettagli sulle metodologie

• Metodi ottici: Implicano l'interazione tra materia e radiazione elettromagnetica basata su fenomeni di assorbimento, emissione, diffrazione e dispersione, coprendo lo spettro dai raggi X alle microonde.
• Metodi elettrochimici: Basati sulle proprietà elettrochimiche delle soluzioni.
• Metodi di separazione: La cromatografia costituisce uno dei gruppi principali per lo studio di miscele complesse.
• Metodi termici: Studiano le transizioni di fase osservando il calore assorbito o le variazioni di peso durante il riscaldamento in forno.

Processo analitico generale

Il percorso analitico segue queste fasi:

1. Identificazione del problema.
2. Scelta della tecnica strumentale.
3. Campionamento e preparazione del campione.
4. Valutazione dei dati di misura.
5. Conclusioni e rapporto finale.

Fattori critici nel processo

• Approccio al problema: La gamma di concentrazione può limitare i metodi possibili; concentrazioni inferiori richiedono metodi più sensibili.
• Precisione richiesta: È necessario conoscere la composizione del campione e le eventuali interferenze causate da altri composti presenti, valutando le proprietà chimico-fisiche e il numero di campioni da analizzare.