Cosa comprende questa categoria
Gli strumenti analitici determinano che cosa contiene un campione e in quale quantità. Sono per definizione strumenti da laboratorio, perché un campione viene prelevato, preparato e misurato in condizioni controllate - ed è questo che li distingue dagli analizzatori in linea, che lavorano direttamente sulla corrente di processo; le due categorie si specificano in conversazioni del tutto diverse.
Poiché questi sistemi si acquistano di norma in funzione di un metodo documentato, la definizione delle specifiche parte da tre elementi e procede verso l'esterno: l'analita, cioè la sostanza da misurare; la matrice, cioè tutto il resto presente nel campione; e il limite di rilevazione che il risultato deve raggiungere. Solo quando questi tre punti sono fissati ha senso chiedersi quale tecnica e quale configurazione servano.
Questo ordine conta perché la stessa sostanza può essere misurata con tecniche dai costi di esercizio molto diversi, e scegliere a partire dalla tecnica invece che dal requisito è il modo in cui un laboratorio si ritrova con uno strumento che non può usare per il metodo che deve seguire. L'ambiente di supporto - gas, vuoto, raffreddamento, consumabili e standard di riferimento - fa parte della decisione e non un ripensamento.
Tipi di prodotto in strumenti analitici
| Tipo di prodotto | Come misura | Specificato di solito per |
| Spettrofotometro UV-Vis | Assorbimento della luce a lunghezze d'onda definite, convertito in concentrazione tramite una curva di taratura | Misura quantitativa delle specie che assorbono nell'ultravioletto o nel visibile, e metodi di routine basati su reazioni che sviluppano colore |
| Spettrometro FTIR | Assorbimento dell'energia infrarossa da parte dei legami molecolari, confrontato con spettri di riferimento | Identificazione di materiali e gruppi funzionali, compresi solidi e formulazioni dove non è richiesto un metodo quantitativo |
| Cromatografo gas | I componenti vengono separati in una corrente di gas di trasporto e rilevati al momento dell'eluizione | Miscugli volatili e semivolatili, solventi residui e controlli di purezza dove serve una separazione prima dell'identificazione |
| Cromatografo liquido | I componenti vengono separati in una fase mobile liquida che attraversa una fase stazionaria | Composti non volatili, termolabili e ionici che non sopporterebbero un metodo di cromatografia gas |
| Spettrometro di massa | Gli ioni sono separati per rapporto massa/carica e rilevati, con elevata specificità | Conferma e identificazione dove servono insieme un basso limite di rilevazione e una risposta univoca |
| Spettrometro di assorbimento atomico | Gli atomi allo stato fondamentale assorbono la luce a lunghezze d'onda specifiche dell'elemento | Concentrazioni di metalli in acqua, suoli, leghe e campioni biologici, con un elemento determinato alla volta |
| Analizzatore TOC | Il carbonio organico viene ossidato e l'anidride carbonica che ne risulta viene misurata | Lavori su acqua e reflui dove il dato riportato è il carico organico e dove si applica un limite di legge |
| Analizzatore granulometrico | La diffrazione laser o l'analisi d'immagine ricavano una distribuzione granulometrica dal campione | Polveri, sospensioni ed emulsioni, dove il risultato è la distribuzione e non un singolo valore |
Anche i colorimetri, gli analizzatori elementali e gli accessori che supportano questi sistemi sono elencati in questa categoria.
Come scegliere uno strumento analitico
Raramente esiste un solo strumento corretto per un compito di misura, ma esiste sempre una rosa di candidati giustificabile e un insieme di risposte che esclude gli altri. Sono queste le domande che decidono.
- Analita e matrice insieme, perché spesso è la matrice a decidere la tecnica più della sostanza: un campione d'acqua pulito e un solido digerito sono problemi diversi con lo stesso obiettivo.
- Il limite di rilevazione e la soglia di segnalazione, compreso il livello di legge a cui il risultato va confrontato e non soltanto rilevato.
- Il metodo o la norma che il laboratorio segue, perché una procedura accreditata di solito indica la tecnica e i criteri di accettazione.
- La produttività: numero di campioni, tempo di preparazione e lavoro a lotti o in continuo, che decide se vale la pena automatizzare.
- Il percorso di preparazione del campione, perché estrazione, digestione e diluzione richiedono spesso più tempo della misura e fissano la capacità reale del laboratorio.
- I consumabili e la loro fornitura: colonne, lampade, gas, solventi, standard e materiali di riferimento, ognuno con un costo di esercizio e una durata di conservazione.
- L'ambiente di supporto richiesto: spazio al banco, vuoto, raffreddamento, alimentazione dei gas, ventilazione e alimentazione elettrica, che spesso è il vincolo su quale strumento possa essere installato.
- La gestione dei dati: se i risultati vanno riportati in un formato definito, conservati in un sistema di laboratorio o verificabili a partire dai dati grezzi.
- L'assistenza e il supporto di taratura, compreso l'accesso a standard di riferimento e a un contratto di assistenza che sappia rispondere entro la tolleranza del laboratorio alle fermate.
Affrontare la selezione in ordine
- Indicare analita, matrice e campo di concentrazione, e confermare con che cosa il risultato viene confrontato.
- Identificare il metodo o la norma che il laboratorio deve seguire, perché possono imporre la tecnica prima di ogni altra valutazione.
- Stabilire il limite di rilevazione e i criteri di accettazione che il risultato deve soddisfare.
- Scegliere la tecnica a partire da quelle tre risposte, usando il confronto sopra, e non dalla familiarità con un sistema.
- Definire il percorso di preparazione del campione e verificare che sia realizzabile con le attrezzature e il personale disponibili.
- Dimensionare il sistema sulla produttività richiesta, valutando se un campionatore automatico o una fase automatica di preparazione sia giustificato.
- Confermare l'installazione: gas, vuoto, raffreddamento, ventilazione, alimentazione elettrica e spazio al banco, che spesso decidono la fattibilità.
- Decidere i consumabili, gli standard e il contratto di assistenza che devono essere in piedi perché il sistema funzioni dal primo giorno.
Confronto tra le tecnologie
| Tecnologia | Particolarmente adatto a | Limiti | Domanda tipica |
| Assorbimento molecolare UV-Vis | Metodi quantitativi basati su una specie che assorbe o su una reazione che sviluppa colore | Richiede un cromoforo, è esposto alle interferenze della matrice e dipende dalla cura nella gestione delle cuvette e nel bianco | Quanta sostanza nota è presente |
| Spettroscopia FTIR | Identificare di che materiale si tratta, compresi solidi e miscugli | L'acqua e alcune matrici interferiscono, e l'interpretazione di una miscela complessa dipende dalle librerie di riferimento disponibili | Che cos'è questo materiale |
| Cromatografia gas | Miscugli volatili e semivolatili che vanno separati prima di essere misurati | Il campione deve essere volatile e termostabile, e la scelta di colonna e rivelatore decide cosa si può risolvere | Quali componenti sono presenti, e in quale proporzione |
| Cromatografia liquida | Composti non volatili, labili e ionici, comprese le molecole di grandi dimensioni | Consumo di solventi e tempo di messa a punto del metodo; la fase mobile diventa un costo di esercizio e un problema di smaltimento | Qual è la composizione di un miscuglio liquido |
| Assorbimento atomico | Concentrazioni di metalli in matrici anche molto diverse fra loro | La configurazione classica determina un elemento alla volta e alcuni elementi richiedono un tipo di atomizzazione diverso | Quanto di questo metallo è presente |
| Spettrometria di massa | Identificazione e conferma a bassa concentrazione, da sola o come rivelatore di una tecnica di separazione | Richiede vuoto, un ambiente controllato, consumabili e un'interpretazione esperta; raramente è il primo acquisto preso isolatamente | Che cosa è presente esattamente, a concentrazione molto bassa |
Parametri da confermare prima dell'ordine
Ciò che resta dopo la scelta della tecnologia è un elenco di valori che solo l'impianto può fornire. Questi sono quelli che cambiano il modello, il prezzo o il tempo di consegna:
- L'analita o gli analita da misurare, e la matrice in cui si presenta il campione.
- Il campo di concentrazione e il limite di rilevazione richiesti dal metodo.
- Il metodo o la norma che il laboratorio segue, o i criteri di accettazione rispetto ai quali il risultato viene riportato.
- La forma del campione e il percorso di preparazione, comprese eventuali fasi di digestione, estrazione o diluzione.
- La produttività: campioni al giorno o per lotto, e il tempo disponibile per la preparazione.
- L'installazione disponibile: spazio al banco, alimentazione elettrica, gas, vuoto, raffreddamento e ventilazione.
- I requisiti sui dati: formato dei risultati, software, archiviazione ed eventuali dati grezzi da conservare.
- I consumabili e gli standard di riferimento necessari già con il primo ordine.
- Le aspettative su taratura e assistenza, compreso l'intervallo e il tempo di intervento di cui il laboratorio ha bisogno.
- Se il laboratorio opera con un sistema di qualità e quale documentazione deve accompagnare il sistema.
Valori riportati, non ipotizzati
Le specifiche variano per modello e applicazione, quindi su questa pagina non è indicato alcun valore prestazionale. Dove un parametro non è documentato per un modello particolare, la pagina di prodotto lo dice invece di colmare la lacuna con un numero plausibile. Invii i valori sopra e restituiremo quelli che il modello selezionato realmente possiede.
Dove si utilizzano questi strumenti
