Separazione quantitativa

Per separazione quantitativa si intende il processo tramite il quale i costituenti di un campione sono separati tra loro

Il processo di separazione quantitativa  può essere schematizzato come segue:

A,B (sistema omogeneo) → A + B (sistema eterogeneo) → A/B ( due fasi separate)

Stadi

Il primo stadio della separazione che comporta la formazione di un sistema eterogeneo a partire da un sistema omogeneo è sempre un processo fisico in quanto l’analisi ha quasi sempre inizio a partire da una fase omogenea, ad esempio dopo che il campione è stato portato in soluzione, e porta alla formazione di una nuova fase. Esempi di processi essenzialmente fisici sono la precipitazione di un costituente per aggiunta di un solvente miscibile con l’acqua e la distillazione durante la quale la sostanza volatile A viene separata dalla sostanza meno volatile B variando la temperatura o la pressione del sistema.

Il secondo stadio di separazione consiste nell’allontanare l’una dall’altra le due fasi del sistema eterogeneo ottenute dal primo stadio. Generalmente questo stadio è un processo meccanico, ma può essere di natura chimico-fisica o anche chimica.

La separazione di due o più fasi può essere realizzata mediante un processo meccanico: nella separazione di più fasi solide si può sfruttare la differenza di densità, nella separazione di un precipitato da un liquido si può utilizzare la filtrazione mentre nella separazione di due liquidi immiscibili si può far uso di un imbuto separatore.

Nei metodi per estrazione un determinato costituente viene estratto aggiungendo un solvente immiscibile con l’acqua (primo stadio) e quindi il secondo stadio si riduce a una semplice separazione di fasi in un imbuto separatore.

Metodi di separazione quantitativa 

I metodi di separazione quantitativa sono così classificati:

• Metodi basati sulla precipitazione
• Metodi cromatografici compreso lo scambio ionico
• Estrazione liquido-liquido
• Metodi di volatilizzazione

Nelle separazioni analitiche sono di particolare importanza due fattori:

–          La completezza del recupero del costituente desiderato

–          Il grado di separazione del costituente cercato dagli altri costituenti del campione

La completezza del recupero del costituente A in un dato procedimento è espressa dalla resa o fattore di recupero R_A:

R_A = Q_A/ (Q_A)_o

Dove (Q_A)_o è la quantità di A nel campione scelto e Q_A è la quantità di A isolata. La resa può essere espressa come percentuale moltiplicando per 100 il valore ottenuto. Quanto più il valore di R_A si avvicina all’unità tanto più è completo il recupero del costituente desiderato.

Il grado di separazione di due costituenti A e B è espresso dal fattore di separazione. Il fattore di separazione di B, il componente indesiderato, nei confronti di A si definisce come il numero che, moltiplicato per il rapporto iniziale fra B e A dà il rapporto finale:
Q_B/Q_A = S_A/B (Q_B )_o/(Q_A)_o

Da cui  S_A/B = Q_B  (Q_A)_o /Q_A(Q_B )_o = R_B/R_A

Poiché nelle operazioni a scopo analitico R_A ≅ 1 si ha:

S_A/B = R_B

Il grado di separazione dipende quindi:

• Dal rapporto iniziale tra B e A (Q_B )_o/(Q_A)_o
• Dal valore ammissibile Q_B/Q_A che è determinato dall’entità dell’interferenza di B nella determinazione di A