Analisi Strumentale in Chimica: Tecniche e Metodi
L’analisi strumentale rappresenta una parte fondamentale della chimica analitica, impiegando strumentazioni specifiche per la determinazione e caratterizzazione di atomi e molecole. Questa disciplina scientifica si occupa dei metodi utilizzati per determinare la composizione dei composti chimici presenti in un campione, avvalendosi sia di tecniche classiche che di tecniche strumentali.
Le tecniche classiche prevedono la separazione dei componenti tramite precipitazione, estrazione o distillazione, mentre l’analisi qualitativa si concentra sulla separazione dei componenti trattando il campione con opportuni reagenti e identificandoli attraverso diverse proprietà come la colorazione, la temperatura di ebollizione, la solubilità in vari solventi e altri parametri specifici.
Nell’ambito dell’analisi quantitativa, vengono determinate le quantità dei componenti mediante metodi gravimetrici o volumetrici basati su titolazioni.
Con il progredire del XIX secolo, l’analisi strumentale ha fatto uso di specifiche proprietà fisiche delle sostanze, come la conduttività, il potenziale elettrodico, l’assorbimento o l’emissione di luce, il rapporto massa-carica e la fluorescenza. In seguito, si sono sviluppate anche tecniche cromatografiche che hanno sostituito i metodi di separazione dei componenti all’interno di un campione.
Le tecniche strumentali includono metodi per la separazione e la risoluzione di miscele tramite la cromatografia. Gli strumenti utilizzati comprendono una fonte di energia, un sistema da analizzare e un rivelatore. La fonte di energia può impiegare diverse forme di energia, quali elettromagnetica, elettrica o meccanica, mentre il rivelatore converte le variazioni delle proprietà dell’analita in segnali elettrici, che vengono successivamente interpretati.
Alcuni dei metodi analitici si basano sull’interazione radiazione-materia, impiegando specifiche radiazioni per studiare i diversi spettri atomici o molecolari. Ad esempio, la spettroscopia di microonde viene utilizzata per studiare il livello energetico rotazionale delle molecole, mentre la spettroscopia infrarossa è impiegata per esplorare i livelli vibrazionali permessi.
L’analisi elettrochimica comprende una vasta gamma di tecniche basate sui fenomeni che avvengono in una cella elettrochimica, permettendo la determinazione della natura e della concentrazione dei vari componenti di una soluzione.
La cromatografia, infine, rappresenta una tecnica di separazione fondamentale nella chimica analitica, basata sulla ripartizione delle sostanze da separare tra una fase mobile e una stazionaria. Tale processo consente la separazione di miscele mediante la selezione delle sostanze adsorbite in base alla differente velocità di migrazione attraverso il mezzo adsorbente.
Concludendo, l’analisi strumentale in chimica rappresenta un campo di grande importanza e costante evoluzione, fondamentale per la caratterizzazione e determinazione delle proprietà chimiche e fisiche delle sostanze.
