SVILUPPO DI UN METODO ANALITICO PER L’ANALISI ISOTOPICA DI STRONZIO IN CAMPIONI AMBIENTALI POLARI MEDIANTE ICP-MS

Abstract

Il lavoro di tesi riguarda lo sviluppo di un metodo analitico per la determinazione dello stronzio e dei suoi rapporti isotopici mediante ICP-MS, da applicare a campioni ambientali. Come illustrato nel presente lavoro, la determinazione dei rapporti isotopici di Sr (e di altri elementi) viene utilizzata in molti ambiti, tra cui le scienze ambientali, per la valutazione della provenienza geografica dell’analita analizzato e l’individuazione di potenziali aree sorgenti di inquinamento. Per lo sviluppo del metodo analitico è stato utilizzato l’approccio multivariato dell’Experimental Design (DoE, Design of Experiment) i cui principali aspetti teorici sono riportati in questa tesi. Inoltre, nel presente elaborato, si discute anche l’ottimizzazione di un metodo di pretrattamento del campione per la separazione chimica di rubidio e stronzio mediante colonnine SPE (Solid Phase Extraction) impaccate con una resina costituita da un etere corona specifico per questo elemento. Durante la preparazione dei campioni la separazione di questi due elementi si rende assolutamente necessaria, al fine di evitare una sovrastima di stronzio presente nei campioni e un’errata determinazione dei suoi rapporti isotopici, in quanto entrambi gli elementi possiedono un isotopo a massa nominale 87.

The thesis concerns the development of an analytical method for the determination of strontium and its isotopic ratios by ICP-MS, to be applied to environmental samples. As illustrated in this paper, the determination of strontium isotopic ratios (and other elements) is used in many areas, including environmental sciences, for the assessment of the geographical origin of the analyte analysed and the identification of potential pollution source areas. For the development of the analytical method, the multivariate approach of Experimental Design (Doe, Design of Experiment) has been used, whose main theoretical aspects are reported in this thesis. In addition, the present paper also discusses the optimization of a sample pretreatment method for the chemical separation of rubidium and strontium by solid phase extraction (SPE) columns packed with a resin consisting of a crown ether specific to this element. During sample preparation the separation of these two elements is absolutely necessary to avoid an overestimation of strontium present in the samples and an incorrect determination of its isotopic ratios, since both elements have an isotope of nominal mass 87.