Caracteristicile metodelor de separare

Metodele de separare pot fi caracterizate prin urmtorii parametri:

1. Adaptabilitatea

2. Capacitate de ncrcare

3. Capacitate de fracionare

4. Selectivitate

5. Viteza de analiz i aparatura

Adaptabilitatea corespunde capacitii metodei de separare de a putea fi aplicat unor componeni cu propieti ct mai variate (compui volatili, nevolatili i macromolecule). O metod este cu att mai adaptat cu ct poate fi aplicat la separarea unor amestecuri cu propieti ct mai diferite. n cazul metodelor de separare, cum ar fi: distilarea, cromatografia de gaze sau spectometria de mas, componenii de analizat trebuie s fie gaze sau probe ce pot fi evaporate. Adaptabilitatea acestor metode este restrns numai la compuii ce pot fi uor adui n stare volatil. Cromatografia prin excluziune steric, cromatografia ntr-o faz sau ultra centrifugarea sunt metode adaptabile la separarea macromoleculelor. n cazul speciilor ionice, cromatografia prin schimb ionic sau electroforeza sunt cele mai potrivite.

Capacitatea de ncrcare reprezint cantitatea maxim dintr-un amestec ce poate fi separat printr-un singur proces, acest parametru variaz ntre limite foarte largi de la micrograme (spectrometria de mas), pn la kilograme (distilarea).

Capacitatea de fracionare a unui proces de separare se definete ca fiind egal cu numrul maxim de componeni ce pot fi separai printr-o singur operaie. n cromatografie, capacitatea de fracionare este echivalent cu capacitatea de pic, adic cu numrul de benzi sau componenti separati printr-un sistem cromatografic si un set de conditii experimentale date.

Selectivitatea se refer la capacitatea intrinsec a unei metode de separare de a distinge doi componeni pe baza unor fenomene fundamentale fizico-chimice. Sursele de selectivitate trebuie cutate la nivelul molecular i ele sunt generate de diferitele propieti ale moleculei (masa molecular, forma, grupe funcionale nereactive i reactive, interactiuni specifice si momentul magnetic al moleculei).Desen

Viteza de separare i aparatura utilizat. Aceste dou caracteristici sunt parametri care au un rol important mai ales n lucrrile de laborator unde se fac analize de rutin, n general, sunt utilizate metodele rapide i care nu necesit o aparatur prea sofisticat i nu cost foarte mult.

Selecia i evaluarea metodelor de separare

Toate metodele de separare conin o anumit eroare datorit faptului c o separare nu este niciodat complet, astfel, pentru determinarea unor constitueni majori dintr-o prob va avea valoare practic acea metod care va permite separarea componenilor dorii in limitele erorilor determinarii ulterioare. Cnd suntem interesai n obinerea unui compus de puritate nalt, factorul de separare a acestui compus fa de componentul nedorit este de importan mai mare dect randamentul separrii, pe de alt parte cnd urmrim mbogirea unui component n urme dintr-un amestec complex, situaia este invers, randamentul fiind pe primul plan. Alegerea metodei de separare se face n funcie de proprietile amestecurilor de separare, masa molecular, solubilitate i alte proprieti. Complexitatea tehnicilor de separare este corelat cu proprietile componenilor de separat, n cazul izomerilor optici; separarea lor poate fi realizat cu mare dificultate, n alte cazuri, proprietile componenilor sunt att de diferite nct separarea poate fi realizat printr-o metod simpl, de exemplu separarea alcoolului etilic dintr-un produs de fermentaie.

Erori n analiza chimic

n cadrul determinrilor analitice se comit erori din cauza imperfeciunii uneltelor de msurat a metodelor de separare i a organelor de sim umane. Din aceste motive, rezultatul obinut prin analiz, orict de bun ar fi el, nu reprezint exact mrimea cutat, ci o mrime apropiat de aceasta. Prin urmare, odat obinut un rezultat analitic se pune problema dac el este acceptabil i n ce msur este acceptabil, deoarece, orice msurtoare are un anumit grad de incertitudine, de nesiguran, diferena cantitativ dintre mrimea cutat i cea gsit reprezint eroare determinrii. Obinerea unui rezultat acceptabil i sigur implic includerea urmtorilor factori subiectivi: 1 - la msurtorile bazate pe citirea unor diviziuni, la diverse instrumente, ultima cifr citit trebuie s fie cea mai mic diviziune a aparatului de msur folosit, 2 - n calculele analitice se utilizeaz media aritmetic a mai multor determinri i se elimin anumite valori care sunt considerate ca nesigure, uneori raionamentele fcute de analiti pot fi eronate, iar diversele tipuri de determinri elementare au diferite grade de incertitudine, de aceea pentru aprecierea rezultatelor analitice trebuie s fie folosite procedee matematice ct mai obiective. n analiza chimic se vor ntlni o serie de termeni, ca: exactitate, precizie, incertitudine. Precizia este un criteriu de msurare a reproductibilitii msurtorii, dac diferena ntre msurtorile repetate este mare precizia este mic, o precizie bun nu nseamn c msurtoarea este exact, deoarece, este posibil s se fac mereu aceeai greeal. Incertitudinea, este o expresie a extinderii unei erori ntr-o msurtoare i se determin statistic sau prin propagarea erorilor estimate, valoarea adevrat a unei mrimi msurate experimental nu este cunoscut niciodat, iar valoarea raportat, care este de obicei media unei serii de msurtori, este considerat cea mai bun valoare. Raportnd aceast valoare, cea mai bun, este util s se estimeze erorile exprimate ca incertitudine cu semnul + sau -, in acest fel se dau limitele in care se presupun ca se afla valoarea adevarata. Exactitatea este un criteriu de msur a abaterii valorii msurate de la valoarea adevrat. Aceasta presupune cunoaterea valorii adevrate ceea ce nu este ntotdeauna posibil, deoarece, presupune existena unui etalon pentru componeni.

Cifre semnificative

Reprezint numrul de cifre necesar pentru a exprima o msurtoare n conformitate cu precizia cu care este fcut, dac cifrei respective i se atribuie un anumit grad de siguran ea este o cifr semnificativ. n general, datele sunt prezentate ntr-un astfel de mod, nct numai ultima cifr este nesigur. Exemplu: 12,3 4 5 6-numai ultima cifra e semnificativa atunci cand se cantareste ceva.

O eroare se poate defini c diferena dintre valoarea msurat i valoarea adevrat sau incertitudinea estimat n executarea experientei exprimat n termeni de mrimi statistice. n funcie de cauzele care genereaz erori se disting: erori sistematice, erori ntmpltoare i erori nepermise sau personale.

Erorile sistematice apar n cazul n care toate valorile individuale au o eroare de aceeai mrime, ele se datoreaz procedeului aplicat, sau sunt rezultatul erorilor de calibrare a instrumentului al erorilor personale, cauzate de obiceiuri ale condiiilor experimentale care se pot schimba faa de acelea din timpul calibrrii i al erorilor datorate imperfeciunii tehnicii folosite. Erorile sistematice pot s fie constante n timp sau i pot modifica valoarea i sensul(+ sau -), de asemenea, ele pot fi dependente de coninutul componentului ce se analizeaz sau independente de acesta.

Erorile ntmpltoare sau de reproductivitate sunt ntlnite cnd o msurtoare este repetat i valorile rezultate nu corespund n mod exact. Motivele apariiei acestor erori sunt legate de variaiile de temperatur, de umiditate, de presiune, de impurificarea accidental a soluiilor i reactivilor, de neatenia n timpul determinrilor de aplicarea unui procedeu impropriu de msur etc. Erorile ntmpltoare se pot micora considerabil prin efectuarea unui numr mare de determinri i calculnd apoi media aritmetic a acestora.

Erorile nepermise sau personale sunt erorile ce pot fi evitate i ele se datoreaz mai multor factori: citiri greite la aparate sau msurtoare, executarea determinrilor n vase murdare, splarea insuficient sau excesiv a precipitatelor, calcinarea insuficient a precipitatelor ceea ce determin o greutate mai mare a acestora, lipsa condiiilor experimentale necorespunztoare incorecte.

Prelucrarea statistic a datelor analitice

Prelucrarea statistic a datelor reprezint o parte important de care trebuie s in seama persoana care face analizele n vederea conducerii i interpretrii corecte a unei analize. Pt o interpretare statistic corect, a unei analize, sunt necesare urmtoarele stadii: prelevarea probelor, separarea elementelor din proba de analiza printr-o metod corespunztoare, determinarea cantitativ a componentelor separate (minim 3 determinri/probe), interpretarea rezultatelor obinute prin calcularea parametrilor statistici, eliminarea valorilor ndoielnice, compararea rezultatelor.

n acest domeniu analitic, se lucreaz nc o serie de parametri statistici, ca: valori individuale, media aritmetic, mediana, abaterea medie, abaterea standard etc.

Valorile individuale (X1+X2+X3+...+Xn) numite i probe individuale sunt valorile obinute n urma unei msurtori (cntrire, filtrare sau alta metoda care o folosesc in determinarile respective) .Media aritmetica este valoarea numeric obinut prin mprirea sumei valorilor unei serii de msurtori identice la numrul rezultatelor individuale identice.(X=X1+X2+X3 /n)Mediana este valoare fa de care toate celelalte sunt distribuite n mod egal, jumtate sunt mai mari, dect valoarea median, i jumtate sunt mai mici. Mediana i media pot fi una i aceeai sau nu pot fi.Exemplu: 3,2 3,22 3,24 2,3-median 3,39 3,38

Dispersia sau variaia unei serii statistice de rezultate este media aritmetica a patratelor abaterilor sale fata de media aritmetica si se calculeaza cu ajutorul unei relatii.

Ex:4