Utente:AlePas97/Chimica Forense/Tecniche analitiche: differenze tra le versioni
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== Analisi elementare ==
=== Spettrometria atomica ===
I tipi di spettrometria atomica usati in ambito forense sono la spettrometria di assorbimento atomico (AAS) e la spettrometria di emissione atomica (AES). Nell'AAS gli atomi assorbono una frazione di luce proveniente dalla sorgente ed il resto della luce non assorbita dal campione raggiunge il detector. Nell'AES l'emissione che si misura deriva dalla diseccitazione degli atomi del campione. Queste tecniche misurano quindi l'emissione o l'assorbimento delle radiazioni a particolari lunghezze d'onda per
In uno spettrometro di assorbimento atomico il campione viene atomizzato usando una fiamma (FAAS) o un fornetto di grafite (GFAAS). La FAAS è molto più economica se confrontata con la GFAAS, ma la fiamma richiede una quantità di campione più elevata (1-2 mL confrontati con i 5-10 μL della GFAAS) <ref> Forensic Analysis Technique </ref>. La FAAS permette di misurare concentrazioni nell'ordine dei ppm, la GFAAS presenta una sensibilità maggiore potendo misurare concentrazioni nell'ordine del ppb. Ogni elemento necessita di una specifica lunghezza d'onda prodotta dalla sorgente, denominata Lampada a catodo cavo. La spettrometria di emissione atomica tradizionale usa la fiamma
A causa della mancanza di sensibilità della tecnica AES tradizionale
Operativamente si analizza il campione e delle soluzioni standard esterne contenenti gli elementi di interesse. Il valore di assorbanza è calcolato mediante l'intensità della radiazione
=== ICP-MS ===
La spettrometria di massa è usata per ottenere analisi qualitative e quantitative di atomi, molecole o frammenti. Nell'MS il campione in fase gas viene bombardato con elettroni ad alta energia, i quali all'impatto causano l'espulsione di altri elettroni.
Nell'ICP-MS un campione liquido viene introdotto nel cuore dell'ICP tramite l'utilizzo di un gas carrier (Ar o He). Il campione viene scaldato, vaporizzato ed infine ionizzato. Solitamente questi strumenti utilizzano come detector un quadrupolo per rilevare gli ioni
All'ICP-MS si può aggiungere il laser ablation (LA), il quale consente di rimuovere del materiale da una piccola area del campione, tale pezzo viene rimosso dal campione tramite un flusso di gas carrier che lo inietta all'interno del plasma. Nonostante il processo di ablazione sia distruttivo lo si utilizza comunque dal momento che è praticamente impercettibile, in quanto avviene in un'area microscopica del campione.
Il grafico che si ottiene da un'analisi ICP-MS vede l'intensità ionica in funzione di m/z (solitamente gli ioni hanno carica unitaria, quindi sulla ascisse viene riportata solo la massa). Tale tecnica è estremamente utile per le analisi quantitative multi-elementari, bisogna però applicare diversi metodi di calibrazione per poterla utilizzare (tramite metodi esterni, metodi interni, tramite diluizione isotopica).
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La spettroscopia di fluorescenza di raggi X (XRF) è una tecnica molto utilizzata perchè non distruttiva nei confronti del campione per determinarne la composizione elementare. Il campione viene posto in un fascio di fotoni ad alta energia prodotti da un tubo radiogeno. La radiazione può essere assorbita da un atomo e trasferire tutta la sua energia ad un elettrone interno. Nel caso in cui la radiazione sia sufficientemente energetica, l'elettrone può ricevere un'energia abbastanza elevata per venire espulso, creando una vacanza. La presenza di più vacanze causa l'instabilità dell'atomo; per tornare in una condizione di stabilità gli elettroni presenti negli strati più esterni vengono trasferiti negli strati più interni colmando le vacanze. Durante tale processo viene emesso un raggio X caratteristico con energia uguale alla differenza di energia dei due strati. Dal momento che ogni elemento contiene un set di energie unico, ognuno di loro produrrà un raggio X con un set di energie caratteristico.
I principali tipi di spettrometri XRF sono a dispersione di lunghezza d'onda (WDXRF) e a dispersione di energia (EDXRF). Il primo misura la lunghezza d'onda, il secondo misura la radiazione di fluorescenza prodotta. La spettrometria WDXRF richiede una strumentazione più impegnativa economicamente e quantità di campione più importanti, ciò la rende una tecnica
Solitamente nella XRF sono coinvolti i gusci elettronici interni (K e L). Per produrre le linee K un elettrone dello strato L o M deve andare nello strato K, producendo un raggio X caratteristico e una vacanza nello strato L o M. Per produrre una linea L saranno interessati gli elettroni degli strati M o N per riempire le vacanze. Il raggio X prodotto viene chiamato K, L, M o N in base a che guscio elettronico è coinvolto nella transizione dell'elettrone. Si utilizzano poi le lettere α, β, γ per indicare da quale guscio elettronico parte l'elettrone. Lo spettro che si ottiene dalla spettroscopia XRF mostra il numero come funzione dell'energia di legame; tale spettro viene paragonato con uno standard per identificare la sostanza. Si possono eseguire sia analisi quantitative che qualitative, con un LOD nell'ordine del ppm.
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