CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE - LEZIONE 1 - PRESENTAZIONE - UniCa
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CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE
LEZIONE 1 - PRESENTAZIONE
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 1
DOCENTE
PROF.SSA VALERIA M. NURCHI
• email: nurchi@unica.it
• Telefono studio: 070 675 4476
• Pagina web: https://people.unica.it/valeriamarinanurchi/
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 2
CALENDARIO
CHIMICA ANALITICA AMBIENTALE 6 CFU - 3F (24 ORE) + 3L (36 ORE)
• LUNEDÌ 12:05 -13:35
• MARTEDÌ 8:45 – 10:45
• VENERDÌ 10:25 – 11:55
• Parte dei CFU di laboratorio saranno erogati come esperienze/esercitazioni in aula
• L’orario delle esperienze di laboratorio verrà concordato in funzione della situazione contingente
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 3
PROGRAMMA
• Conoscenze di base in un laboratorio di Chimica Analitica - Pesata ed errore; vetreria tarata e vetreria graduata; preparazione di soluzioni a titolo
noto (unità di concentrazione).
• Determinazioni volumetriche classiche - Titolazioni ed uso degli indicatori. Titolazione acido-base. Argentometria. Complessometria.
• Valutazione degli errori in chimica analitica - Errori sistematici. Errori casuali. Media e deviazione standard. Cifre significative. Propagazione degli
errori.
• Campionamento - Metodiche di campionamento. Rappresentatività del campione. Contenitori, stabilizzazione e conservazione del campione.
• Spettroscopia molecolare di assorbimento UV-vis - Strumentazione. Lo spettro di assorbimento. La legge di Lambert-Beer.
• Spettroscopia di emissione e di assorbimento atomica –Strumentazione. Spettroscopia a fiamma e sorgenti a plasma.
• Introduzione ai metodi potenziometrici
• Introduzione ai metodi cromatografici
• Trattamento statistico dei dati - Livelli di fiducia. Verifica di ipotesi. Limiti di rilevabilità. Metodi di minimi quadrati e curve di calibrazione.
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 4
CORSO Frequenza • È richiesta una frequenza dell’80% delle lezioni (compatibilmente con la situazione contingente) • Per gli studenti che abbiano optato per la frequenza in presenza, il sistema prevede che dopo cinque giorni continuativi di assenze, dovute a qualsiasi motivo, si passi a studente online Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 5
CORSO Esame • Esame orale su un argomento a scelta dello studente e sulle correlazioni con altri argomenti del programma. Voto • Il voto è espresso in trentesimi ed esprime la valutazione complessiva dello studente durante il corso (eventuali verifiche in itinere e partecipazione alle esercitazioni di laboratorio) e sulle competenze dimostrate durante la prova di esame durante la quale lo studente dovrà dimostrare almeno una sufficiente preparazione sui concetti di base della disciplina. Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 6
CORSO Criteri docimologici Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 7
TESTI CONSIGLIATI Skoog, West, Holler Chimica Analitica una Introduzione EdiSES (Capitoli 1, 2, 4, 5, 6, 8, 24, 25, 26, 27, 28, 34, 35, 36)
CHIMICA ANALITICA La chimica analitica è quel ramo della chimica che copre le attività volte all'identificazione, alla caratterizzazione chimico-fisica e alla determinazione quali-quantitativa dei componenti di un dato campione. Il corso di Chimica Analitica Ambientale ha lo scopo di introdurre lo studente alla conoscenza dei principali metodi di analisi chimica quantitativa applicabili alle matrici ambientali, quali acqua, suolo e aria. Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 9
COME FUNZIONA UN TEST DI GRAVIDANZA Un comune test di gravidanza rileva la presenza dell’ormone hcG nelle urine: questo ormone inizia ad essere secreto dopo il concepimento ed quindi è indicativo di una gravidanza in atto. Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 10
COME FUNZIONA UN TEST DI GRAVIDANZA Un anticorpo è una proteina secreta dai globuli bianchi in presenza di sostanze estranee (antigeni). L’interazione anticorpo-antigene è il primo di una serie di passaggi della risposta immunitaria, il cui scopo è quello di difendere l’organismo da sostanze o cellule estranee. Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 11
COME FUNZIONA UN TEST DI GRAVIDANZA Nei test di gravidanza una porzione di campione (urina) viene depositata su una striscia e per azione capillare fluisce verso la parte dello stick in cui vi è depositato l’anticorpo legato a nanoparticelle che, se legate, danno un complesso di colore rosso. L’ormone hcG (in questo caso l’antigene), presente in caso di gravidanza, si lega con l’anticorpo formando il complesso colorato che viene evidenziato come striscia rossa. Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 12
COME FUNZIONA UN TEST DI GRAVIDANZA
sistema on/off
determinazione
qualitativa
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 13COMPOSIZIONE
Su ogni alimento, farmaco, prodotto di igiene etc. si trova la composizione
Acqua Micellare Garnier. La composizione è fatta di Acqua, Hexylene Clycol,
Glicerina, Disodium Cocoamphodiacetate, Disodium Edta, Poloxamer 128,
Polyaminopropyl Biguanide
determinazione
quantitativa
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 14SISTEMA MKS
• Metro m
• Chilogrammo kg
• Secondo s
La temperatura è espressa in gradi Kelvin
20 °C = (273 +20) = 293 K
0 °C = 273 K
-273 °C = (273 – 273 ) = 0 KCONCENTRAZIONE
La concentrazione è la grandezza che esprime la quantità di sostanza presente in
un’unità di volume/peso.
• La sostanza disciolta è detta SOLUTO
• Il mezzo in cui la sostanza è disciolta è detto SOLVENTEESPRESSIONI DI CONCENTRAZIONI
• Molarità moli per L di soluzione
• Molalità moli per kg di solvente
• Normalità equivalenti per L di soluzione
• Frazione molare moli su moli totali
Peso su peso totale
• Percento
volume su volume totale
• Ppm (ppb, ppt) mg (µg/pg) per kg di soluzioneCONCENTRAZIONE
In chimica analitica le unità di misura più utilizzate per esprimere la concentrazione di un analita in soluzione
sono
☞ !", grammi di analita per litro di soluzione, e le concentrazioni collegate quali #!
"
e
$!
"
.
☞ molarità, indicata col simbolo M, uguale al numero di moli di analita (g/PM) per litro di soluzione.
Le due unità di misura delle concentrazioni sono legate tra loro dalla relazione
%
&' )*+,-
= =M
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 " " 18CONCENTRAZIONE Preparazione di soluzioni a titolo noto partendo da una soluzione madre più concentrata. Considerate che si debba preparare un dato volume, V1, di una soluzione di concentrazione C1 partendo da una soluzione concentrata a titolo noto C2. Dalla definizione di concentrazione si ha che il numero di moli necessari per un volume V1 di concentrazione C1 è uguale al prodotto C1 x V1. Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 19
CONCENTRAZIONE
Che volume di soluzione concentrata mi serve per preparare la soluzione diluita?
Mi serve un volume che contenga il numero di moli uguale a quelle che ho calcolato per la soluzione
diluita.
Questo numero di moli sono contenuti nel volume Vx della soluzione concentrata di titolo C2
Vx X C2 = V1 x C1
!" # $" Questa relazione è
Vx = fondamentale nella Chimica
$%
Analitica
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1 20Preparazione di una soluzione 2M da una soluzione di
HCl concentrato
In laboratorio molto spesso si parte da soluzioni concentrate per preparare soluzioni diluite.
Quando si parla di un acido concentrato si intende una soluzione satura dell’acido in questione e la
concentrazione di questi acidi è data in percentuale in peso. Nell’etichetta è anche riportata la
densità, cioè il peso in grammi di un mL di soluzione.
H2SO4 96% HNO3 75% HCl 37% CH3COOH 99%
Prof.ssa Valeria M. Nurchi Lezione 1% MOLARITÀ
HCL 37% m/m (w/w) d=1.19 g/ml
1L pesa 1190 g
37 : 100 = x : 1190
1190 ´ 37
In 1 L ci sono = 440.3 g HCl
100
440.3
cioè = 12.079 = 12.1 moli di HCl
36.46
HCl 12.1 MPreparazione di un litro di soluzione 2M da una
soluzione di HCl concentrato
La concentrazione dell’acido cloridrico concentrato è = 12.1 M
Devo preparare un litro di soluzione di HCl 2 M. Applico la formula
C1 x V1 = C2 x Vx
2M x 1L = 12.1M x Vx
!" # $" "& # %'
Vx = = = 0.1666 L = 166 mL
$% "%'
Servono, quindi,166 mL di soluzione concentrata da portare ad un volume di 1 L con acqua distillata.
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