Analisi dei metalli pesanti in campioni ambientali

La concentrazione di metalli in acqua, suolo e alimenti risulta in genere talmente bassa che è praticamente impossibile determinarla con tecniche chimiche quali titolazioni e precipitazioni.

Il principale metodo per individuare la concentrazione totale degli elementi specifici contenuti in tali campioni è la spettrometria ad assorbimento atomico.

In questo tipo di spettrometria i campioni da analizzare prima vengono vaporizzati esponendoli a temperature talmente elevate che tutti i componenti si dissociano in atomi liberi, privi di legami ed elettricamente neutri.

Successivamente viene inviato un raggio luminoso attraverso il campione vaporizzato e viene quindi registrata l’entità del suo assorbimento da parte del gas.

La lunghezza d’onda della luce viene scelta in modo da essere esattamente identica a quella assorbita solo dagli atomi dell’elemento che deve essere determinato, di conseguenza, la frazione della luce assorbita, e non di quella trasmessa dal campione, rappresenta l’esatta misura della concentrazione di quella sostanza.

Attività

Determinazione del piombo nelle erbe

Si accompagnano i ragazzi a raccogliere l’erba.

I campioni possono essere prelevati in zone diverse, più o meno vicino al ciglio della strada e così catalogati in modo da poter confrontare il quantitativo di Pb.

Una volta giunti in laboratorio.

Apparecchiatura:

Spettrofotometro per AA.

Lampada a catodo cavo per Pb

Capsula di porcellna

Muffola

Bunsen

Matracci tarati da 50, 100, 1000 ml

Pipetta graduata da 5ml

Reagenti:

HNO₃ al 65% per spettrofotometria (diluire 1+1 con acqua)

HCl al 37% per spettrofotometria (diluire 1+1 con acqua) Soluzione std di Pb(1000 mg/l)

Procedimento:

Preparazione del campione

Prelevare 50g di erba, solo parte aerea

Porre in una capsula di porcellana e incenerire cautamente prima su bunsen e poi in muffola a 550°C fino a comparsa di ceneri bianche. Se le ceneri non risultano bianche occorre trattarle con 1-2 ml di HNO₃. evaporare e riportare in muffola.

Riprendere le ceneri fredde con piccole porzioni di HCl e trasferirle in un matraccio.

Retta di taratura

Il limite di linearità per il piombo arriva fino a 20mg/l.

Tuttavia è sufficiente una retta fino a 3mg/l perché la concentrazione prevista è bassa

Prelevare 0.5, 1, 1.5,2,2.5,3 ml di soluzione sdt diluita 1:10

Preparare un bianco costituito da 50 ml di HCl 50 di acqua.

Ottimizzare lo strumento a 283,3nm (fenditura 0,7nm) e leggere le assorbanze delle soluzioni std e dei campioni.

Dall’equazione della retta di taratura si troverà C mg/l.