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corso di CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTI

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corso di CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTI Laurea specialistica - Scienze Ambientali Università di Bologna - Ravenna Docente : Daniele FABBRI. Parte VI. analisi chimica - validazione - trattamento del campione. CAMPIONE : materiale per il quale è richiesta un’informazione analitica. lot. - PowerPoint PPT Presentation
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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 1 corso di CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTI Laurea specialistica - Scienze Ambientali Università di Bologna - Ravenna Docente : Daniele FABBRI Parte VI analisi chimica - validazione - trattamento del campione
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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 1

corso di

CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTILaurea specialistica - Scienze Ambientali Università di Bologna - Ravenna

Docente : Daniele FABBRI

Parte VI

analisi chimica - validazione - trattamento del campione

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 2

lot

sample: portion of the material selected to represent a larger body of material

sub-sample: portion of the sample obtained by selection or division

laboratory sample: primary material delivered to lab

test sample: sample prepared from laboratory sample

test portion: the actual material weighed/measured for the analysis

measurement solution

sample preparation

sample treatment

CAMPIONE: materiale per il quale è richiesta un’informazione analitica.

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 3

Il campione deve essere: RAPPRESENTATIVO: la composizione è, nella sua globalità, identica a quella del materiale di partenza.

OMOGENEO: la composizione è la medesima in tutte le sue parti.

INTEGRO: non ci devono essere perdite durante il trasporto, la conservazione ….(adsorbimento, volatilizzazione, …)

altrimentinon si può mettere in relazione il risultato finale con il materiale originale, non importa quanto accurata sia l’analisi

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particelle fini perchè

maggiore omogeneità, migliore sub-samplingmaggiore area superficiale, migliora cinetica estrazioneerrore inversamente proporzionale al numero di particelle

blending, chopping, crushing, cutting, grinding, homogenizing, macerating, milling, mincing,

pressing, pulverizing, sieving ….

Scelta del metodoDurezzaDimensioni delle particelle iniziali e desiderateQuantitàContaminazione

campione solido

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ANALITA: il componente da misurare attraverso l’analisi del campione.

MATRICE: i componenti del campione chimicamente diversi dall’analita. ANALITA MATRICE TRATTAMENTOinorganico inorganica dissoluzione-digestione

inorganico organica distruzione sostanza organica

organico inorganica estrazione

organico organica estrazione selettiva

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 6

SEDIMENTO

INORGANICIORGANICI

Argille, silicati, ossidrossidi Fe/Mn, carbonati, solfuri, S° basso PM alto PM

HC alifatici n-alcani, nafteni…HC aromatici benzeni, IPA…Alcoli, fenoli, chetoni, acidi…Pigmenti… Organoclorurati…

Cere, proteine, lignine, sostanze umiche, bitumi, kerogeni, …

DDT, PCB, HCH, PCDD, PCDF…

-HCH, -HCH, -HCH

-HCH, -HCH

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INTERFERENZA: effetto indesiderato di un componente sull’ accuratezza della misura dell’analita.

CONTAMINAZIONE: introduzione non intenzionale dell’analita o di altre specie nel campione possibile causa di errore nella determinazione.

Esempio: determinazione NOx nell’atmosfera. [NOx] = [NO] + [NO2] Si effettua misura NO per chemiluminescenza, dopo che un convertitoe ha trasformato NO2 in NO.Interfernza da PAN (perossiacetilnitrato) : il convertitore trasforma anche il PAN in NO. Interferenza trascurabile nelle zone urbane ([NOx] >> [PAN]), significativa nelle zone rurali ([NOx]max).

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materiale elemento maggiore-minore durezza

PLASTICA C 1.5 - 2

ACCIAIO Fe Cr Ni Mn 5 - 6

AGATA Si Al Na Fe K Ca 7 - 8

CERAMICA Al Si Ca Mg 8 - 9

CARBURO di BORO B C 9 - 9.5

CONTAMINAZIONE per abrasione

esempio

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Materiale test

campione

analita matriceanalisi

valore misurato

risultato

valore osservato, lettura

TARATURAaccertamento

funzionalità strumenti

determinazione

CALIBRAZIONErelazione tra

segnale e misurando

quantità misurabile: attributo di una … sostanza che può essere distinto qualitativamente e determinato quantitativamente

misurando: una quantità soggetta a misurazione

numero+unità di misura+incertezza

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 10

definizione dell’informazione

desideratascelta del metodo

strategia di campionamento campionamento

omogeneizzazioneconservazione …

pretrattamento:eliminazione interferentiforma idonea per l’analisi

determinazione-bianco- calibrazione- campione- RM, CRM

convertire i dati in risultati numerici

interpretazione dei risultati

subsamplingcampione per il laboratorioaliquote per le analisi

ricerca bibliografica

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errore casuale globale del metodo

s2globale = s2campionamento + s2preparazione + s2misurazione

Errori casuali : originati da processi incontrollabili e indeterminati, riducibili (ma non eliminabili) con un lavoro attento, che presentano variazioni positive e negative, misurati dalla deviazione standard s.

minore il contributo degli errori casuali, più precisa la procedura.

Errori sistematici (determinati): originati da cause determinate con lo stesso andamento (positivo o negativo), in principio eliminabili. Misurati dal bias.

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criteri per la scelta del metodo analitico FIGURE DI MERITO

precisione

accuratezza (bias)

sensibilità

limite di rivelabilità

selettività

intervallo dinamico

costi/investimenti

durata dell’analisithroughput

sicurezza, tossicità reagentigreenness

abilità richiesta all’operatore

portability

ruggdness

dimensione del campione

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è il processo che permette di dimostrare se i risultati ottenuti con il metodo sono affidabili, riproducibili e se il metodo è adatto per l’applicazione richiesta.FIT FOR PURPOSE.

LA VALIDAZIONE

verificare con criteri statistici che il metodo è adatto alla misura:

di un dato analita in una data matrice (seletività, specificità).

per un certo intervallo di concentrazioni (IDL, sensibilità, LOD, LOQ).

con un determinato errore associato (riproducibilità, bias). in modo continuativo nel tempo (robustezza).

mantenendo il controllo dei parametri di prestazione (controllo qualità).

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Può essere effettuata tramite: Confronto con un metodo differente sullo stesso campione (le fonti di errori dovrebbero essere differenti).Confronto con altri laboratori (partecipazione a studi inter-laboratorio).Uso di materiali di riferimento (certificati).

Reference material (RM): a material or substance, one or more of whose property values are sufficiently homogeneous and well-established to be used for the calibration of an apparatus, for the assessment of a measurement method or for assessing values to materials.Certfified reference material (CRM): a reference material, accompained by a certificate, one or more of whose property values are certified by a procedure. This procedure enables the material’s traceability to be established in terms of the SI unit (to be understood as: a mole of a substance…). Each certified value is accompanied by an uncertainty at a stated level of confidence.

ISO guide 1991

Vedi :esercitazione di laboratorio

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Alcuni enti che producono (C)RMASTM (American Society for Testing and MaterialsBCR Bureau Communitaire de ReferenceIAEA International Atomic Energy AgencyNIST National Institute of Standard and TechnologyNRC National Research Council of Canada

COME SCEGLIERLOIL MATERIALE DI RIFERIMENTO DOVREBBE ESSERE AVERE UNA COMPOSIZIONE SIMILE A QUELLA DEL CAMPIONE (MATRIX MATCHING)

CONTENERE L’ANALITA AD UNA CONCENTRAZIONE SIMILE A QUELLA DEL CAMPIONE.

RIFERIBILITA’(traceability)property of the result of a measurement or the value of a standard whereby it can be related to stated references, usually national or international standards, through an unbroken chain of comparisons all having stated uncertainties.

Traceability of the result of the complete analytical procedure should be established by a combination of the following procedures:

1. Use of traceable standards to calibrate the measuring equipment.

2. By using, or by comparison to the results of, a primary method.

3. By using a pure substance RM.

4. By using an appropriate matrix Certified Reference Material (CRM).

5. By using an accepted, closely defined procedure.

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Indici della della imprecisione (dispersione dei dati):

stima della deviazione standard: s = ((Xi - Xm)2/ (n -1))1/2

Deviazione standard relativa: sr = s / Xm

errore standard della media : s/n1/2

numero minimo per una stima utile: n = 6

Serie: risultati …Xi… di analisi ripetute usando un solo metodo analitico su un materiale omogeneo n : numero totale dei valori misurati della serie. Il numero di repliche; va sempre indicato.

Media (aritmetica) : Xm = Xi / n

PRECISIONEconcordanza fra i risultati di misure ripetute

…e questa sperienza si faccia più volte, acciò che qualche accidente

non impedissi o falsaasi tal prova…Leonardo da Vinci

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Ripetibilità : s è riferito allo stesso metodo, sullo stesso materiale nelle stesse condizioni (operatore, apparato, laboratorio) dopo brevi intervalli di tempo.

Riproducibilità : s è riferito allo stesso metodo, sullo stesso materiale in condizioni diverse (operatore, apparato, laboratorio) e/o dopo lunghi intervalli di tempo.

tempo

Currie and Svehla, Pure and Appl.Chem. 66(1994)595.

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Valore vero : valore ideale che si potrebbe ottenere se tutte le cause di errore fossero eliminate e l’intera popolazione fosse campionata.Valore ‘ritenuto vero’ T (accepted reference value valore di rfiermineto accettato; conventional true value) valore attribuito ad una quantità e accettato con un incertezza appropriata per un determinato scopo.).

CRMT è il valore certificato materiale FORTIFICATO (spiked)

T è il valore stabilito dall’aggiunta dell’analita

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ACCURATEZZA (accuracy):

concordanza tra il risultato ed il valore ‘vero’ T

L’accuratezza è un concetto qualitativo. Una misura è accurata quando è precisa e libera da bias.

ESATTEZZA (trueness): vicinanza di accordo tra il valore medio Xm ottenuto da una serie grande di misure e .

ACCURATEZZA

ESATTEZZA

diminuita daerrori sistematici

PRECISIONE

diminuita daerrori casuali

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Currie and Svehla, Pure and Appl.Chem. 66(1994)595.

Errore del risultato : Ei = Xi - TErrore relativo: Er = E / TErrore relativo percentuale Er(%) = E/T•100

BIAS E = Xm - T

Ei = (Xi - Xm) + (Xm -T) = Ecasuale + Esistematico(bias)

L’accuratezza indica una combinazione di errori casuali e sistematici.

R = Cmisurata/Cnel campione·100 = Qmisurata/Qnel campione·100

correzione = Cmisurata/R·100

recupero R

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valore misuratomedia laboratorio

valore vero

bias totale

mediainter-laboratorio

bias del labbias del metodo

Bias del metodo: tipico del metodo, l’errore si presenta in qualsiasi laboratorio; corrisponde al bias di un test inter-laboratorio.

Bias del laboratorio: comprende il bias del metodo e il bias inerente al dato laboratorio.

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insieme di operazioni che stabiliscono, sotto condizioni specificate, le relazioni tra i valori delle quantità indicate da un sistema di misura e i valori corrispondenti realizzati da uno standard.

STANDARD di CALIBRAZIONEmateriale con valori noti della quantità da misurare.può essere un composto puro, in un solvente, oppure un materiale di riferimento con una matrice.

STRUMENTO DI MISURA

segnale Yst

CALIBRAZIONE :

Calibration is comparison

Qst

CAMPIONE STRUMENTO DI MISURA

segnale Yc Qc

RELAZIONE Q - Y

CONFRONTO

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preparazione (ottenimento) degli standard

analisi degli standard

produrre il modello di calibrazione

analisi dei campioni

applicare il modello di calibrazione ai dati dei

campioni

ricalibrare regolarmente

PROTOCOLLO DI CALIBRAZIONE

Il modello di calibrazione viene utilizzato per ricavare il valore di C del campione utilizzando la funzione inversa: MODELLO ANALITICO.

X = Y - b / a

Y = aX + b

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la curva di calibrazione

INTERVALLO DINAMICO (dynamic range) del metodo: valori estremi di concentrazione C fra cui si registra una variazione netta del segnale Y al variare di C.

INTERVALLO DINAMICO LINEARE: valori di estremi di concentrazione (LOQ-LOL) in cui il segnale Y varia linearmente con la C.

Y

LOD concentrazione C

Yb

LOQ LOL

intervallo dinamico lineare

A valori bassi di concentrazione il segnale è troppo debole;

A valori alti di concentrazione si hanno deviazioni dalla proporzionalità (a in genere diminuisce all’aumentare di C).

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Con lo sviluppo dei computer l’interpolazione dei punti diventa più semplice.

Difficile trovare equazioni su basi teoriche teoriche, perché la non-linearità è dovuta a molteplici cause. Relazioni empiriche:

Modello di calibrazione polinomiale :

Y = b + a•C + a’•C2 + a’’•C3 + …

problemi: necessita più standard, maggiori difficoltà nella valutazione dell’incertezza,

single-point calibration :La calibrazione più semplice è quella in cui si usa un solo standard): Yst, Xst.

Si assume Y = 0 per X = 0; risposta lineare da X = 0 a X = Xst (estrapolazione oltre i valori Yst, Xst sconsigliata).

il modello di calibrazione

Modello di calibrazione lineare :

Y = a•C + b = S•C + Yb

I chimici hanno favorito metodi con relazioni lineari, causa difficoltà ad interpolare curve. Ci sono metodi non-lineari (saggi immunologici).

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costante di propozionalità tra il segnale ed il misurando.S = dY / dX

pendenza della retta di calibrazione Y = a C + b

SENSIBILITÀ

è una misura dell’abilità di un metodo di distiguere piccole differenze di concentrazioni dell’analita (ad un certo livello di confidenza).

Y metodo più sensibile

C

metodo meno sensibile

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REGRESSIONE LINEARE : l’operazione per ottenere la relazione lineare Yr = b + a•Cr che meglio interpola i dati sperimentali

La retta ottimale è quella che minimiza la somma dei quadrati dei residui :

(Yst - Yr)2 valore minimo

Ym = Yst / NCm = Cst / NXm, Ym centroide

Yst, XstX

Y Yr = a•Xr + b

PENDENZA (sensibilità)a = (Xst - Xm)•(Yst - Ym)/(Xst-Xm)2

INTERCETTAb = Xm - a•Xm

Yst, Xst ottenuti dall’analisi di N soluzioni di calibrazione.

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ASSUNZIONIErrore su C << errore su Y.

Misure ripetute indipendenti (es. assenza contaminazioni incrociate) e con distribuzione normale.

La deviazione standard delle misure è costante nell’intervallo di calibrazione, cioè non dipende dall’entità del segnale. Spesso non è vera per intervalli di concentrazione grandi; in genere RSD rimane costante, così Sy aumenta all’aumentare di Y.

Qualità statistica della calibrazione è data da:

Coefficiente di correlazione R; R=1 correlazione positiva perfetta; precauzioni, R ~ 1 se c’è una leggera curvatura.

R = ((Xst - Xm)(Yst - Ym))/[((Xst - Xm)2)(Yst - Ym) 2]1/2

Deviazione standard residuale sy = [(Yst - Yr)2 /N-2]1/2

Deviazione standard pendenza sa = sy / [(Xst - Xm)2]1/2

Deviazione standard intercetta sb = sy / [Xst2 /N (Xst - Xm)2]1/2

limiti di fiducia : a t sa, b t sb

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 29

Stima della deviazione standard per la concentrazione C’ calcolata dal valore medio Y’ ottenuto da n repliche (formula approssimata):

calcolare la concentrazione

Ym, Cmcentroide

C

Ylimiti di fiducia per C’

L’errore si riduce ed il limite di fiducia migliora quando:

la SENSIBILIA’ è elevata,

Y’ si avvicina a Ym (ovvero (Y’ - Ym) 0),

si aumentano le misure n di Y’ (però effettuare molte repliche richiede molto lavoro per un beneficio minimo),

si aumentano i punti di calibrazione N (la preparazione di molte soluzioni di calibrazione richiede lavoro per un aumento marginale della precisione, pochi punti però producono valori di 1/N e di t troppo alti; in genere N 6; extra-precisione aumentando n).

Sx = sy/a•[1/n + 1/N + (Y’ - Ym)2/a(Xst - Xm)2]1/2

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RUMORE (noise): variazione indesiderata del segnale; casuale e dipendente dal tempo.

FONDO (linea di base, background): segnale non dovuto all’analita, costante o lentamente variabile (deriva).

BIANCO: campione che non contiene analita deliberatamente aggiunto, ma contiene tutti gli altri componenti presenti negli altri campioni ed è soggetto alla stessa procedura analitica.

N misurato come differenza tra il valore più alto e quello più basso (da picco a picco) oppure come valore medio.

Y

tempo

N

S

Rapporto segnale S /rumore N : S / N

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 31

LOD - LIMITE DI RIVELAZIONE (limite di rivelabilità, limit of detection): la quantità di analita che produce il minimo segnale significativamente diverso da quello del fondo (del bianco).

Ylod = Yb + 3sb

f

YlodYb

b

Y

Yb segnale del biancob deviazione standard

Ylod segnale del campione al LOD

Ylod LOD

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Y

tempoN

S

dal rapporto segnale/rumore S/N

LOD quella concentrazione per cui S / N = 3

LOD = 3·sb / a

b + 3sb

b

Y

LOD

C

dalla retta di calibrazione

dalla definizione di LOD:Ylod = Yb + 3sb

dalla retta di calibrazione:Ylod = a LOD + bLOD = (Ylod - b) / aponendo b Yb

LOD = (Ylod - Yb ) / asostituendo dalla definizione Yb = Ylod - 3sb

LOD = (Ylod - Ylod + 3sb ) / a

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LOQ = 10·s / a

limite di quantificazione

Y

LOD LOD

C

metodo 1metodo 2

Yb3s

il LOD dipende dagli effetti del fondo e dalla sensibilità.

LOD = 3·s / a

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 34

Water Framework directive.

OH

HOestrogeni-estradioloestriolo, estroni (metaboliti)etinilestradiolo, stilbestrolo (sintesi)

LOD - ng L-1

LC-DAD 20LC-MS 10GC-MS 3LC-MS-MS 1

1970

GLC

1980

GC-MS

1990

LC-MSLC-MS2

GC-MS2

2000

GC-Q-TOFroutine HRMS

LOD ng pg < pg

analisi nonilfenoli

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 35

standard esterno analita misurato separatamente dal campione. Il campione contenente quantità ignote di analita e le soluzioni di calibrazione contenenti quantità note di analita sono separate.

Soluzioni di calibrazione preparate per diluizioni seriali da una soluzione madre concentrata.

Composizione soluzione di calibrazione simile alla soluzione del campione ? matrix matching Soluzioni del bianco. Es. solvente puro, azzeramento dello strumento.

Soluzione del bianco procedurale, (dei reagenti): contiene tutti i prodotti usati nella preparazione del campione alla stessa concentrazione della soluzione di misura (il valore va sottratto da quello del campione).

Matrix blank solution: contiene anche i costituenti della matrice. Serve per la misura di LOD e LOQ.

CALIBRAZIONE ESTERNA

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 36

standard interno sostanza differente ma simile all’analita

aggiunto al campione prima della preparazione ….immediatamente prima della misurazione

Scopo: controllare un passaggio critico causa di elevata incertezzaRapporto [analita]/[surrogato] meglio di [analita] solo

Fattore di risposta F = [analita]•Ys/[surrogato]•Ya

Surrogato: comportamento simile a quello dell’analita.

Esempi surrogato:Cd per Tl, Pd per Pt spettroscopia atomica 57Co (radioattivo) per 59Co analisi radiochimicacomposto org. marcato con 2H, 13C analisi MS

CALIBRAZIONE INTERNA

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 37

Basata su valori relativi dei segnali, determinati nella stessa analisi, degli analiti e di un composto standard aggiunto nel campione e nelle soluzioni di calibrazione.

Preparazione delle soluzioni di calibrazione. Lo standard interno si trova alla stessa concentrazione in tutte le soluzioni (e lo sarà nella soluzione campione), mentre la concentrazione dell’analita varia.

soluzione di standard internosoluzione di analitasolvente

area analita / area s.i.

concentrazione analita

Problematiche:Effetti matrice.Quando aggiungere lo standard.

standardizzazione interna

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 38

METODO DELL’AGGIUNTA STANDARD

standard interno uguale all’analita.Misurazioni su aliquote del campione cui sono state aggiunte quantità note di analita. La soluzione del campione è usata per mimare la matrice.

[standard]

Yc

standard nel solvente puro

standard nel campione

interferenze da matrice

presenti

assenti

[standard]

Yc

[analita] nel campione(estrapolazione a Yc = 0)

Vantaggi: correzione di alcuni effetti matrice : differenze delle risposte fra standard in soluzioni semplici e con matrice.(es. in AAS : compensa interferenze costanti non-specifiche da trasporto (nebulizzazione); non compensa interferenze additive (spettrali) e dipendenti dalla concentrazione (da ionizzazione).Svantaggi: laboriosa (molte analisi), assunzione di bianco trascurabile e linearità.

Page 39: corso di CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTI

Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 39

Selettività :

indica quanto il metodo è libero da interferenze. Coefficiente di selettività dell’analita A rispetto l’interferente B, rapporto delle sensibilità : K = Sb / Sa.

Specificità:

capacità del metodo di distinguere tra l’analita e le altre sostanze.

separativa - abilità di separare analiti molto simili

di rivelazione . abilità del rivelatore di rispondere ad analiti con caratteristiche particolari.

Robustezza (robustness):

capacità del metodo di resistere alle variazioni delle condizioni sperimentali.

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 40

fotodegradazione

ossidazione

rilascio di contaminanti

volatilizzazione

CONSERVAZIONE DEL CAMPIONE

attività microbica

adsorbimento

reazioni chimiche

Materiale del recipiente (caratteristiche)

plastica (HDPE, LDPE, PP, policarbonato) : usa e getta, permeabile, rilascio additivi , permeabile gas, analisi metalli.

vetro:lavaggio, adsorbimento, analisi organici.

quarzo:costoso, fragile, minore contaminazione,

teflon :molto costso, resistente, inerte (HF), analisi metalli (Hg).

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 41

METALLIacqua preconcentrazione: complessare il metallo con un legante organico per estrarlo in un solvente organico; biota/sedimenti digestione: (biota; sedimenti) trattamento con acidi forti concentrati a caldo; bomba per digestione se si formano prodotti volatili; digestione assistita da microonde (T< 200°C)Acidi utilizzati:HNO3, H2SO4, HClO4: ossidanti, precauzioni se TOC elevato;HCl: complessante, in miscela con altri acidiHF: disgregazione totale silicati; analisi concentrazione totale.

ORGANICI

estrazione. (biota dopo saponificazione; sedimenti); a riflusso; soxhlet; estrazione accelerata con solvente (ASE T>, P>, t<, V<); con fluidi supercritici (SFE; es.CO2).

cromatografia su colonna; per eliminare interferenti.

TRATTAMENTO DEL CAMPIONE

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 42

da SOLIDI

SOXHLET SONICAZIONE CON FLUIDO SUPERCRITICO (SFE) ESTRAZIONE ACCELERATA CON SOLVENTE (ASE)

da LIQUIDI

L-L (imbuto separatore, estrattori in continuo, …) PURGE AND TRAP ESTRAZIONE IN FASE SOLIDA (SPE) MICROESTRAZIONE IN FASE SOLIDA (SPME)

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 43

CONCETTI BASE

Frazione estratta : E = Qo / Qtotale = CoVo / CoVo+CwVw

fase o, volume Vo

fase w, Volume Vw

Co

Cw

Coefficiente di distribuzione Kd = Co / CwRapporto di fase V = Vo / Vw

Kdaumentare Vo

N

E = Kd•V /1 + Kd•V

E = 1 - ( 1 / 1 + Kd•V)N N estrazioni

Co = Kd•Cw = Kd•Cw,iniz / 1 + Kd•V

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Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 44

Kd = Co/Cw, Cw* conc.iniziale, M massa estratta = CoVo (conc.volume fibra)massa estratta M = Miniz - Mfinale = Cw*Vw - CwVw = Cw*Vw - CoVw/Kd = Cw*Vw - MVw/VoKd =

M = Kd•Vo •Vw •Cw* / Kd • Vo + Vw

Kdaumentare Vo

Cw*

EQUILIBRIO importante, non essenziale, profili M/tempo AGITAZIONE magnetica, sonicazione PERDITE adsorbimento pareti, spazio di testa CONDIZIONAMENTO della fibra, Tmax, contaminazione CARRYOVER desorbimento incompleto, effetti memoria

Page 45: corso di CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTI

Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 45

VANTAGGI :PIU’ RAPIDA, PIU’ SELETTIVA, MINORE USO DI SOLVENTI. ASSENZA DI EMULSIONI

SVANTAGGI :RIPRODUCIBILITA’ (LOTTI), CLOGGING, CONTAMINAZIONI,

FASE STAZIONARIAsorbent

ANALITAisolate SOLVENTE

CLEAN-UP (arricchimento).Scopo : eliminare gli interferenti, concentrare l’analita.

ESTRAZIONE IN FASE SOLIDA. SPE (solid phase extraction)E’ in pratica una cromatografia liquida.

Page 46: corso di CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTI

Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 46

CONDIZIONAMENTO

RITENZIONE

LAVAGGIO

ELUIZIONE

Page 47: corso di CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTI

Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 47

INTERAZIONE ANALITA FASE STAZ.. MATRICE SOLVENTE

dispersione () NON-POLARE C18, C8, Ph acquosa MeOH, DCM,idrocarburi C2 esano

orientazione () POLARE CN, NH2 non-polare MeOH, eterocicli acetonechetoni isopropanolo

legame H alcoli dioli, silice

ioniche IONICO cationica anionica acquosa tamponi

eluizione indesiderata dell’analita

fase poco ritentiva

fase insufficiente

% attraversamento

volume del campione

Page 48: corso di CHIMICA ANALITICA DEGLI INQUINANTI

Chimica Analitica degli Inquinanti 6 - D.Fabbri 48

N N

NHN NH

Cl

atrazina

Anal.Chem.65(1993)21

MATRICE acqua olio suoloFASE STAZ.. C18 diolo sc.cationico

5 mLMeOHAcEtDCMMeOH

500 mLacqua+13C3

2 mL AcEt

1 mLmin-1 10 mLmin-1 1 mLmin-1

GC-HRMS

floris

il

1gC18

esano6% Et2O

interferenze

esano50% Et2OGC-MS

esano


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