Esercizio sulla preparazione di soluzioni standard diluite

Esercizio sulla preparazione di soluzioni standard diluite e intervallo di linearità

Si vuole determinare il contenuto di un metallo in una lega tramite assorbimento atomico di fiamma (AAF).

Allo scopo si prepara una soluzione trattando opportunamente 0,1958 g di lega. Tale soluzione si porta a volume in un matraccio tarato da 100 mL.

Sapendo che il campione contiene circa il 90% dell'analita e che l'intervallo di linearità ricade tra 2 e 10 ppm, si eseguano i calcoli necessari per preparare cinque soluzioni standard diluite, ognuna del volume di 100 mL, partendo da una soluzione standard a 1000 ppm del metallo.

Determinare inoltre quale potrebbe essere una diluizione adeguata della soluzione del campione per effettuare l'analisi.

Svolgimento dell'esercizio

Partendo da una soluzione standard a 1000 ppm (parti per milione) del metallo e sapendo che l'intervallo di linearità è compreso tra 2 e 10 ppm, eseguiamo inizialmente i calcoli necessari per preparare le cinque soluzioni standard diluite, ognuna del volume di 100 mL.

Possiamo pensare di preparare inizialmente una soluzione standard figlia a concentrazione 20 ppm e da questa, per diluizioni successive, le cinque soluzioni standard diluite.

Supponiamo di volere preparare 250 mL di soluzione figlia. Per stabilire il volume di soluzione madre da prelevare applichiamo la formula della diluizione:

C_i · V_i = C_f · V_f

da cui:

V_i = C_f · V_f / C_i = 250 · 20 / 1000 = 5 mL

Pertanto, per preparare i 250 mL di soluzione figlia prelevo - con una pipetta tarata - 5 mL della soluzione madre e li diluisco in matraccio tarato da 250 mL.

Abbiamo quindi preparato 250 mL di soluzione figlia a concentrazione 20 ppm.

È giunto il momento di preparare le cinque soluzioni standard diluite a concentrazione rispettivamente di 2, 4, 6, 8, 10 ppm (ricordiamo che il volume di queste ultime deve essere di 100 mL).

Quindi:

per preparare la soluzione standard diluita a 2 ppm: prelevo, con una pipetta tarata, 10 mL di soluzione figlia e li diluisco a 100 mL in un matraccio tarato;
per preparare la soluzione standard diluita a 4 ppm: prelevo, con una pipetta tarata, 20 mL di soluzione figlia e li diluisco a 100 mL in un matraccio tarato;
per preparare la soluzione standard diluita a 6 ppm: prelevo, con una pipetta tarata, 30 mL di soluzione figlia e li diluisco a 100 mL in un matraccio tarato;
per preparare la soluzione standard diluita a 8 ppm: prelevo, con una pipetta tarata, 40 mL di soluzione figlia e li diluisco a 100 mL in un matraccio tarato;
per preparare la soluzione standard diluita a 10 ppm: prelevo, con una pipetta tarata, 50 mL di soluzione figlia e li diluisco a 100 mL in un matraccio tarato.

Determiniamo infine quale potrebbe essere una diluizione adeguata della soluzione del campione per effettuare l'analisi.

Determiniamo i grammi di analita presenti nella lega:

g_analita = 0,1958 · 90 / 100 = 0,1762 g = 176,2 mg

La concentrazione della soluzione dell'analita è pertanto:

C_analita = 176,2 / 0,1 = 1762 mg/L

L'intervallo di linearità è compreso tra 2 e 10 ppm (= 2-10 mg/L). Dobbiamo fare in modo che la diluizione della soluzione del campione cada all'interno dell'intervallo di linearità.

Diluendola di 250 volte, la concentrazione del campione diventa 7,048 ppm, infatti:

1762 mg/L : 250 = 7,048 mg/L

valore che cade all'interno dell'intervallo di linearità.

Pertanto, possiamo pensare di prelevare, con una pipetta tarata, 2 mL della soluzione del campione e diluirla a 500 mL in un matraccio tarato.

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