La combinazione di tecniche fisiche e chimiche consente l’analisi di varie proprietà quali:
1. Proprietà fisiche:
- Aspetto e morfologia:include osservazioni macroscopiche come colore, struttura, forma, dimensione e stato (solido, liquido o gas).
- Densità:Misura della massa per unità di volume di un materiale.
- Punto di fusione e punto di ebollizione:Determinazione delle temperature alle quali una sostanza subisce transizioni di fase.
- Solubilità:analisi della misura in cui una sostanza si dissolve in un solvente specifico.
- Conducibilità termica:misura della capacità di un materiale di condurre il calore.
2. Proprietà chimiche:
- Analisi Elementare:Identificazione e quantificazione degli elementi presenti in un composto o miscela.
- Analisi dei gruppi funzionali:Determinazione dei gruppi funzionali specifici presenti nei composti organici.
- Analisi del pH:Misura dell'acidità o della basicità di una soluzione.
- Reazioni Redox:Studio del comportamento ossidoriduttivo delle sostanze.
3. Tecniche spettroscopiche:
- Spettroscopia a infrarossi (IR):fornisce informazioni sulla struttura molecolare, sui gruppi funzionali e sui legami chimici analizzando l'assorbimento della radiazione infrarossa.
- Spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR):offre approfondimenti dettagliati sulla struttura molecolare e sul comportamento dinamico dei composti analizzando le proprietà magnetiche dei nuclei atomici.
- Spettrometria di massa (MS):identifica e caratterizza i composti in base ai loro rapporti massa/carica, consentendo la determinazione del peso molecolare e delle informazioni strutturali.
4. Analisi della superficie:
- Microscopia elettronica a scansione (SEM):fornisce immagini ad alta risoluzione della superficie di un materiale, rivelandone la topografia, la morfologia e la composizione elementare.
- Microscopia elettronica a trasmissione (TEM):offre imaging a livello atomico, consentendo lo studio di strutture cristalline, difetti e caratteristiche superficiali.
5. Analisi termica:
- Analisi termogravimetrica (TGA):misura la variazione di massa di un campione in funzione della temperatura, fornendo informazioni sulla stabilità termica, sulla composizione e sul comportamento di decomposizione.
- Calorimetria a scansione differenziale (DSC):determina il flusso di calore associato a transizioni di fase, reazioni chimiche e altri processi dipendenti dalla temperatura.
Le tecniche di analisi fisico-chimiche possono essere utilizzate singolarmente o in combinazione, a seconda delle proprietà specifiche di interesse e della complessità del campione. Integrando misurazioni fisiche e chimiche, gli scienziati acquisiscono una comprensione olistica di materiali e sostanze, consentendo progressi in campi come lo sviluppo di farmaci, l'ingegneria dei materiali, il controllo di qualità e la scienza forense.
