Di Giulia Rossi

Martedì  14 maggio 2019, la classe 4BCM (composta da Abdul Quratulan, Bernini Sofia, Brogioni Daniele, Bulletti Riccardo, Lachi Aurora, Otranto Giulia, Rossi Giulia, Salvietti Leonardo e Tanganelli Elia) accompagnata dalle professoresse Barbafina Arianna e Nannicini Chiara, ha visitato il Dipartimento di Biotecnologie, Chimica e Farmacia (DBCF), situato nel complesso del Polo Scientifico di San Miniato, dell’Università degli Studi di Siena. Lo scopo della visita era quello di poter osservare dal vivo gli strumenti studiati a chimica analitica nell’ambito della spettrofotometria.

Dopo un’interessante introduzione, ci siamo diretti al laboratorio di sintesi organica dove ci sono stati spiegati i vari procedimenti per la sintesi, purificazione e determinazione dei prodotti di una specifica reazione organica. Ci sono stati presentati inoltre i due diversi approcci rispetto a nuovi prodotti risultanti dalla reazione: quello farmaceutico (trascurare i prodotti non desiderati) e quello di ricerca scientifica (cercare di determinare la natura di questi e magari ampliarne il loro studio). Successivamente,  ci sono stati mostrati diversi tipi di spettrometri. Facendo riferimento ai nostri studi, ci siamo soffermati soprattutto sullo spettrofluorimetro e sullo spettrometro NMR.

Il primo (spettrofluorimetro) è uno strumento di laboratorio che permette di misurare la concentrazione di una determinata sostanza presente in un campione attraverso il fenomeno della fluorescenza (proprietà di alcune sostanze di riemettere le radiazioni elettromagnetiche ricevute, in particolare di assorbire radiazioni nell’ultravioletto ed emetterla nel visibile). Lo spettrofluorimetro non registra spettri di assorbimento, ma di emissione facendo una scansione delle diverse lunghezze d’onda (grazie alla presenza di un monocromatore).

Il secondo strumento su cui ci siamo soffermati è l’NMR (Nuclear Magnetic Resonance) basato invece sulla spettroscopia di risonanza magnetica. Due componenti fondamentali che costituiscono questo strumento sono la sorgente di campo magnetico e il generatore di radiazioni che consentono lo studio strutturale anche di molecole che con i vecchi spettrometri sarebbero state difficili da analizzare.
All’interno dell’NMR vi è una bobina immersa in una specie di “vaso cilindrico” interno allo spettrometro che viene riempito di elio liquido e attraverso un altro cilindro (con azoto liquido refrigerante)si mantiene l’elio allo stato liquido. L’NMR che abbiamo utilizzato per l’analisi è uno spettrometro a 400 megaherzt (MHz), facendo riferimento alla frequenza di risonanza del protone ¹H.

Dopo aver compreso il funzionamento dello strumento e l’interpretazione degli spettri che da questo si ricavano, abbiamo colto l’occasione per eseguire l’analisi su un nostro campione di aspirina (acido acetilsalicilico) sintetizzato da noi in laboratorio pochi giorni prima. Lo spettro ottenuto ha dimostrato la purezza del nostro campione, pertanto ci siamo così ritenuti soddisfatti.

Nel pomeriggio abbiamo potuto osservare un analizzatore XRF portatile (X-ray fluorescence).Dopo un’introduzione sui campi di impiego di questo strumento, ci hanno spiegato che, a differenza di uno strumento fisso, può essere utilizzato sul posto, permettendo, quindi, un’analisi veloce, semplice, precisa, non distruttiva del campione,  adeguatamente preparato. Gli analizzatori a fluorescenza a raggi X, in generale, permettono la caratterizzazione qualitativa e quantitativa dei materiali a fini di rilevamento, identificazione, analisi e controllo qualità di leghe e metalli in ambiti metallici, minerari, geologici, ambientali e di ricerca.

Anche in questo caso abbiamo potuto effettuare l’analisi di un campione di terreno che avevamo portato e di cui abbiamo potuto quantificare la presenza di metalli pesanti, evidenziando risultati interessanti.

In questa giornata abbiamo inoltre potuto osservare quello, che tra poco più di un anno potrebbe diventare la nostra quotidianità e farci quindi un’idea per il nostro futuro.