Metodo dello Standard Esterno: Ottimizzazione e Minimizzazione degli Errori

Analisi Chimiche e Determinazione delle Concentrazioni

Le analisi chimiche vengono spesso eseguite con metodi strumentali al fine di determinare la concentrazione di un analita, che può essere espressa in termini di massa, moli o concentrazione. Il segnale S_A ottenuto strumentalmente è proporzionale alla quantità di analita presente nel campione incognito, secondo la relazione S_A = k_AX_A. Per effettuare queste determinazioni, viene costruita e analizzata una curva di calibrazione, conosciuta come retta di lavoro o retta di taratura.

Effetto Matrice e Minimizzazione degli Errori

Nel campione da analizzare sono presenti altre sostanze, chiamate matrice, che oltre all’analita possono influenzare la risposta strumentale. Queste sostanze interferenti possono causare errori nella determinazione quantitativa dell’analita, creando l’effetto matrice. Per ridurre questo effetto, si possono utilizzare il metodo dello standard interno o il metodo dello standard esterno.

Metodo dello Standard Esterno

Il metodo dello standard esterno, il più comune, prevede la preparazione e l’analisi di soluzioni standard a concentrazione nota separatamente dall’analita. Per determinare la costante di proporzionalità k_A, è necessario misurare il segnale per uno standard S_std che contiene una concentrazione nota di analita C_std, ottenendo così k_A = S_std / C_std.

Preparazione delle Soluzioni Standard

Si prepara una soluzione standard da cui, tramite diluizione, si ottengono altre soluzioni a concentrazione minore. Le soluzioni standard devono avere concentrazioni maggiori e minori rispetto a quella dell’analita per consentire un’accurata interpolazione. Questo approccio è cruciale poiché la determinazione quantitativa dell’analita tramite estrapolazione potrebbe portare a errori.

Deviazioni dalla Linearità

In alcuni casi, soprattutto nelle analisi spettrofotometriche, potrebbero verificarsi deviazioni dall’andamento lineare tra il segnale dello strumento e la concentrazione dell’analita. Tali deviazioni possono essere positive o negative a partire da una certa concentrazione, richiedendo un’attenta valutazione dei dati ottenuti.

In conclusione, il metodo dello standard esterno è fondamentale per garantire risultati accurati nelle analisi chimiche, consentendo la minimizzazione degli errori legati all’effetto matrice e assicurando una corretta determinazione delle concentrazioni di analiti.Deviazioni dalla Legge di Lambert-Beer e la loro valutazione

La Legge di Lambert-Beer, formulata nel 1882 dal fisico, chimico e matematico tedesco August Beer, è un principio fondamentale utilizzato nella spettroscopia. Tuttavia, durante l’applicazione di questo principio, possono verificarsi deviazioni positive o negative che influenzano la precisione della misura.

Deviazioni dalla Legge di Lambert-Beer

Le deviazioni dalla Legge di Lambert-Beer possono verificarsi quando la concentrazione dell’analita supera quella delle soluzioni standard o quando la relazione tra l’assorbanza e la concentrazione non è lineare. Queste deviazioni possono influenzare significativamente l’accuratezza della determinazione della concentrazione dell’analita attraverso l’interpolazione.

Valutazione dei risultati

Per valutare correttamente i risultati ottenuti mediante la Legge di Lambert-Beer, è necessario analizzare attentamente le risposte dello strumento in relazione alle concentrazioni delle soluzioni standard e eseguire anche l’analisi del bianco. È importante costruire una curva di calibrazione che consentirà di determinare con precisione la concentrazione dell’analita attraverso il metodo dell’interpolazione.

Interpolazione per la determinazione della concentrazione

L’interpolazione è un metodo matematico utilizzato per stimare valori intermedi non direttamente misurati a partire da dati conosciuti, come quelli ottenuti dalla curva di calibrazione nella spettroscopia. Attraverso l’interpolazione, è possibile determinare con precisione la concentrazione dell’analita anche quando si trovano al di fuori del tratto rettilineo della curva.

In conclusione, è importante tenere conto delle deviazioni dalla Legge di Lambert-Beer durante l’analisi spettroscopica e valutare attentamente i risultati ottenuti per ottenere misure accurate e affidabili della concentrazione dell’analita. Mediante l’uso della corretta metodologia di valutazione, è possibile minimizzare gli errori e ottenere risultati coerenti e riproducibili.