Chemiometria PDF

CHEMIOMETRIA Lezione 1-2 La chemiometria è una branca della chimica analita che affronta gli argomenti sotto un punto di vista multivariato e non uni variato. Quando lavoro in modo uni variato scelgo una variabile lasciando tutte le altre componenti (o variabili) costanti. L’analisi multivariata,...

CHEMIOMETRIA Lezione 1-2 La chemiometria è una branca della chimica analita che affronta gli argomenti sotto un punto di vista multivariato e non uni variato. Quando lavoro in modo uni variato scelgo una variabile lasciando tutte le altre componenti (o variabili) costanti. L’analisi multivariata, invece, ha l’obbiettivo di ottimizzare i processi (ciò si definisce disegno sperimentale) e analizzare i dati andando a variare secondo determinati schemi tutte le variabili in contemporanea. Dunque, l’analisi multivariata consente di ottimizzare i processi andando a guardare come un determinato fenomeno è influenzato da tutte le variabili contemporaneamente, andando ad eliminare i limiti dell’analisi uni variata. Ripetizione di chimica di base 1- Molarità → M = mol/V (L) Essa è una concentrazione di una soluzione espressa dal numero di moli di soluto disciolte in un litro di soluzione. Quasi tutte le matrici possono essere descritte dalla molarità. 2- ppm parte per milione mg/kg lo troviamo nell’indicazione dei componenti nell’acqua 3- ppb parte per bilione μg/kg 4- ppt parte per trilione ng/kg 5- % w/w percentuale in massa (massa contenuta in 100 gr di sostanza) 6- % v/v percentuale in volume (volume contenuto in 100ml di soluzione) ***Molto importante è la differenza di significato tra quantità e concentrazione: la concentrazione è la quantità di un composto in una soluzione. pH. È un modo per tenere conto del livello di acidità di un determinato ambiente. “p” significa –log ed è associata ad una concentrazione (M). Non è importante specificare che il pH definisce la scala di acidità e basicità, basta dire una dei due parametri, perché una sostanza più è acida meno è basica e viceversa. Questa immagine ci fa capire che nei nostri ambienti c’è veramente tutto, da sostanze particolarmente acide a sostanze particolarmente non acide. I punti fondamentali di chimica generale che tratteremo sono questi:  Il comportamento di un acido e una base in acqua Cosa è una costante di dissociazione Differenza tra una specie debole ed una forte che si dissocia o non dissocia completamente. Perché soprattutto quando parleremo di inquinamento da metalli pesanti di alcune matrici, sicuramente una delle grandi differenze di presenza la fa proprio il pH di quegli ambienti, che si parli di un lago, con ad esempio un tampone 1 bicarbonato, o che si parli del suolo, che può essere più o meno acidificato, da questo dipende il fatto che un metallo si possano muovere diversamente in quella matrice per arrivare ad altre matrici come le falde acquifere Riduzione e Ossidazione. Quando le specie acquistano uno o più elettroni, si riducono. quindi La specie è OSSIDANTE. Quando le specie perdono uno o più elettroni, si ossidano. Quindi la specie è RIDUCENTE. Questo concetto servirà perché tanti processi coinvolgono la speciazione, cioè il fatto di avere degli stessi elementi ma sotto forma di specie diverse, come i metalli che in un determinato stato di ossidazione sono tox per noi, mentre ad un altro stato di ossidazione non lo sono. Il concetto di agenti ossidanti e riducenti si collega esattamente al concetto di acidi e basi: un acido fa sempre la parte di un acido? Es acido acetico, che la nostra esperienza ci porta a dire che è sempre acido, perchè lo mettiamo in ambienti sempre acquosi (es aceto sull’ insalata), se lo mettessimo insieme ad un acido più forte, fungerebbe sempre da acido? NO. Quindi il concetto acido-base è relativo. Un acido è acido quando vicino ha una base. Lo stesso discorso vale per gli ossidanti e i riducenti. Non c’è una specie che ossida o riduce sempre, ma esiste sempre una specie riducente in presenza di una ossidante e viceversa. Termodinamica (spontaneità) Quando parliamo di processi ossido-riduttivi, parliamo di processi che avvengono spontaneamente perché è la termodinamica che ce lo dice secondo la famosa energia di Gibbs G