Tecniche Separative E Loro Applicazioni 2025/2026

Il corso prevede che lo studente che accede a questo insegnamento deve essere in possesso di una buona preparazione nei fondamenti della chimica analitica e della chimica fisica maturata nei corsi della laurea triennale. Il corso sarà articolato nel seguente modo: introduzione al corso (2 ore); parte introduttiva e ripasso di concetti di equilibrio tra fasi, spettroscopia analitica, fluorescenza, spettroscopia di massa in quanto legati ai rivelatori che vengono utilizzati per la cromatografia, già affrontati durante il corso di laurea triennale (12 ore); introduzione alle tecniche separative e loro approfondimento (20 ore); campionamento e trattamento dei campioni (liquidi, solidi e gassosi) (6 ore); analisi dei dati e validazione dei risultati ottenuti (8 ore). Programma in dettaglio: - Presentazione del corso (2 ore). - Principi di spettroscopia analitica (8 ore). Spettri di assorbimento ed emissione, atomici e molecolari. Analisi qualitativa e quantitativa in spettroscopia analitica. Legge di Lambert-Beer: derivazione, deviazioni dalla linearità. Misura dell'assorbanza, Errori nelle misure di assorbanza. Spettroscopia di emissione: fotoluminescenza, chemiluminescenza. Aspetti strumentali in spettroscopia analitica: sorgenti; selettori di lunghezza d'onda: filtri, sistemi di selezione della lunghezza d'onda, monocromatori a prisma e reticolo. Banda passante. Rivelatori: a fototubo, fotomoltiplicatore, a serie di diodi. Spettrofotometri monoraggio, doppio raggio in tempo o spazio, riduzione del rumore mediante chopper. Rivelatori spettrofotometrici per cromatografia liquida. - Caratteristiche fondamentali della spettroscopia atomica (6 ore) . Aspetti strumentali: sorgenti (lampada catodo cavo), atomizzatori (fiamma, fornetto, plasma), correzione del fondo (con chopper). - Tecniche separative . Principi di cromatografia. Il picco cromatografico. Tempo di ritenzione. Piatti teorici. Efficienza separativa e fattori influenzanti. Misura dell'efficienza. Fattore di capacità. Selettività. Risoluzione e dipendenza dalla selettività ed efficienza. Espressione della risoluzione. Equazione di van Deemter e dipendenza dei relativi termini dalle condizioni sperimentali e strumentali. Deviazioni dalla linearità nella isoterma di distribuzione.Fattore di capacità. Selettività, risoluzione, simmetria dei picchi. Efficienza di una colonna cromatografica e piatto teorico. Migrazione differenziale degli analiti e allargamento della banda cromatografica: percorsi muitipli (effetto Eddy), diffusione longitudinale, trasferimento di massa in in fase mobile, fase mobile stagnante e fase stazionaria. Equazione di Van Deemter. Allargamento delle banda non dovuto alla colonna. - Cromatografia liquida di adsorbimento (liquido/solido, LS). Cromatografia liquida a pressione atmosferica su colonna (LPC) e cromatografia su strato sottile (TLC). Descrizione del sistema cromatografico a pressione atmosferica. - Cromarografia liquida ad alta prestazione su colonna (HPLC). Caratteristiche delle fasi stazionarie utilizzate in HPLC in fase normale (liquido/solido) e in HPLC in fase inversa (RPHPLC, liquido/liquido). descrizione del sistema cromatografico ad alte prestazioni. La valvola di iniezione del campione ("loop"). Le pompe: pompa a siringa, a pistone singolo, pompa reciprocate a doppio pistone. Smorzatori di pressione (dampers). Fasi mobili per HPLC: proprietà fisiche, potere eluente e selettività. Preparazione della fase mobile: anidrificazione, filtrazione e degasaggio. Preparazione del campione. Fas Classificazione delle tecniche cromatografiche: - Cromatografia liquida di adsorbimento (liquido/solido, LS). Cromatografia liquida a pressione atmosferica su colonna (LPC) e cromatografia su strato sottile (TLC). Descrizione del sistema cromatografico a pressione atmosferica. - Cromarografia liquida ad alta prestazione su colonna (HPLC). Caratteristiche delle fasi stazionarie utilizzate in HPLC in fase normale (liquido/solido) e in HPLC in fase inversa (RPHPLC, liquido/liquido). descrizione del sistema cromatografico ad alte prestazioni. La valvola di iniezione del campione ("loop"). Le pompe: pompa a siringa, a pistone singolo, pompa reciprocate a doppio pistone. Smorzatori di pressione (dampers). Fasi mobili per HPLC: proprietà fisiche, potere eluente e selettività. Preparazione della fase mobile: anidrificazione, filtrazione e degasaggio. Preparazione del campione. Fase mobile e fase stazionaria. Esempi di separazione di composti organici mediante HPLC in fase normale e inversa. Ottimizzazione delle condizioni cromatografiche. Rivelatori per cromatografia liquida. Proprietà generali: (limite di rivelazione (LOD), range dinamico lineare (LDM). Rivelatori: UV-VIs, Diode array, indice di rifrazione, fluorescenza. spettrometro di massa. - Cromatografia ad esclusione molecolare. Principi. Fasi stazionarie e fasi mobili. esampi di separazione di biopolimeri. - Cromatografia a scambio ionico. Principi. Fasi mobili e fasi stazionarie. esempi di separazione di composti organici. L'analizzatore di amminoacidi. - Cromatografia di affinità. Principi. Fase mobile e fase stazionaria. Cromatografia di affinità colorante proteina per la purificazione delle proteine. - Gas cromatografia. Descrizione di un sistema cromatografico. Gascromatografia di di adsorbimento (gas solido, GSC) e gascromatografia di ripartizione (gas liquido, GLC). Colonne capillari e impaccate. Il gas di trasporto. Fasi stazionarie solide e liquide. Scelta della fase stazionaria. Rivelatori per gascromatografia: conducibilità termica (TCD), a ionizzazione di fiamma (FID), a ionizzazione di fiamma alcalina, a cattura di elettroni (ECD). Spettrometro di massa. • Tecniche separative: analisi HPLC qualitativa e quantitativa (HPLC a fase inversa, SEC ad esclusione dimensionale, ionica) • Analisi di campioni complessi: tecniche di digestione, valutazione dell'effetto matrice.

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