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Separazione, purificazione e preparazione del campione per l’analisi

La determinazione qualitativa o quantitativa di un componente di una sostanza inizia con la scelta del campione; esso deve essere in quantità sufficiente per portare a compimento l’analisi e il più possibile omogeneo. Inoltre, è necessario isolare il componente in esame ed eliminare le sostanze che nel caso specifico non interessano e che potrebbero interferire con il procedimento di analisi. La scelta del metodo di separazione più appropriato dipende dalla natura del componente in esame e del campione nella sua globalità, dal momento che i processi di separazione sfruttano le differenze nelle proprietà fisiche e chimiche dei vari elementi. Ad esempio, analizzando una miscela di sale e sabbia, è semplice separare il sale, che è solubile in acqua, mentre per studiare una miscela di sabbia e limatura di ferro è necessario sfruttare le proprietà magnetiche del ferro.

Il metodo di separazione più generale è la cromatografia. Esistono diverse varianti di questo metodo, e la scelta del tipo di procedimento da adottare deve essere condotta in base alla natura del materiale che viene immesso in colonna e al tipo di interazioni che si instaurano fra il campione e i componenti della colonna cromatografica. Molto importanti sono la cromatografia a permeazione di gel, in cui le macromolecole vengono separate in base alla loro dimensione, e la cromatografia a scambio ionico, usata per separare composti ionici di diverso tipo. La gascromatografia, invece, permette di separare i componenti volatili presenti nel campione, mentre per mezzo della cromatografia liquido/liquido è possibile separare piccole molecole neutre presenti in una soluzione.

Lo scopo finale di un processo di separazione consiste nell’ottenere un campione del componente in esame, totalmente o parzialmente puro, che possa essere utilizzato per l’analisi. Il processo di separazione è inutile qualora il metodo di analisi sia altamente specifico o selettivo e agisca solo sul componente in esame e su nessun altro elemento o composto presente nel campione. Ad esempio, le misure di pH (cioè della concentrazione di ioni idrogeno) del sangue, mediante elettrodi di vetro, non richiede alcun processo preliminare di separazione.

Una fase estremamente importante delle analisi, siano esse qualitative o quantitative, è la taratura; infatti è necessario tarare, cioè calibrare, la risposta del metodo analitico e la sensibilità dello strumento, prima di dare inizio all’analisi: a questo scopo in genere si usa il componente in esame allo stato puro, oppure un campione che ne contenga una quantità nota.