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8/21/2019 Clase 1 QUI140-2P.jara
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Qumica Analtica EInstrumental
QUI-140
Prof. Paola Jara Ulloae-mail: paola.jara@unab.cl
Ayudante: Jorge RivasMartes 6-8
Sala 205-R5
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1 Unidad: Obtencin y Preparacin de las Muestraspara el Anlisis.
2 Unidad: Mtodos Electroqumicos de Anlisis.3 Unidad: Coulombimetra y electrogravimetra.
4 Unidad: Mtodos Espectroscpicos de Anlisis5 Unidad: Mtodos Cromatogrficos y Electroforticos
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Bibliografa Obligatoria
1. Principio de Analisis Instrumental , Skoog, D. A., West. D. M.,Holler. F. 5 edicin, McGraw-Hill. 2000.
Bibliografa recomendada
1. Qumica Analtica, Christian, G. 2. Edicin. 1986. Editorial Limusa.2. Qumica Analtica Cuantitativa, Day, R. A. Jr. 1994, Editorial
Prentice-Hall.3. Anlisis Qumico Cuantitativo, Kolthoff , I. M., Sandell, E. B.,
Meehan and Stanley Bruckenstein, E. J. Sexta Edicin, 1979.Editorial Nigar S.R.L.
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Las evaluaciones y sus ponderaciones se detallan a continuacin:
Solemne 1 28%Solemne 2 28%Solemne 3 28%Controles ayudanta semanales 16%
Nota presentacin = [S1*0,28+ S2*0,28+ S3*0,28 + Ay*0,16]
(*) Si la Nota de Presentacin es igual o superior a cinco (5,0), elalumno podra ser eximido.
Examen Final 30%
Nota Final = (Nota presentacin * 0,70) + (Nota examen * 0,30)
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Controles: 6 controles de ayudanta. Se podr eliminar uncontrol parasacar el promedio (con 5 notas). No es necesario justificar suinasistencia a alguno de los controles de ayudanta. Si al final del
curso Ud. ha rendido todos los controles, su promedio se calcular enbase a esas notas, llenando con nota 1,0las faltantes.
Es imperativo que rinda sus controles de ayudanta enla seccin que le ha sido asignada. Se le considerar
ausente si no lo hace
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Controles: 6 controles de ayudanta. Se podr eliminar uncontrol parasacar el promedio (con 5 notas). No es necesario justificar suinasistencia a alguno de los controles de ayudanta. Si al final del
curso Ud. ha rendido todos los controles, su promedio se calcular enbase a esas notas, llenando con nota 1,0las faltantes.
Es imperativo que rinda sus controles de ayudanta enla seccin que le ha sido asignada. Se le considerar
ausente si no lo haceLa nota de aprobacin del curso segn la normativa
vigente en Chile es 4.0
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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
2. SELECCIN DEL PROCEDIMIENTO ANALTICO
3. MUESTREO4. PREPARACIN DE MUESTRA
5. ANLISIS
6. INTERPRETACIN DE LOS RESULTADOS INFORME Y
CONCLUSIONES
PASOS DEL PROCESO ANALTICO
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Definicin del problema
Es la primera etapa, en ella se planteanpreguntas generales de modo de quepuedan tener una respuesta mediantemediciones qumicas.
Contaminacin de un roIdentificacin ydeterminacin de
contaminantes orgnicos einorgnicos
Doping en los JuegosOlmpicos
Determinacin deanfetaminas, hormonas,etc, en muestras de orina
Toxicidad en juguetes Determinacin de Cd enpinturas amarillas
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Eleccin del mtodo2
Balance entre exactitud y economa.
Considerar el nmero de muestras.
Mtodo elegido siempre debe estar determinado por lacomplejidad de la muestra que se analiza y por la cantidad decomponentes en la matriz de la muestra.
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CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE ANLISIS
Resultados se calculan a partir de 2 mediciones: Masa de muestra
Volumen de muestra
Se clasifican de acuerdo con la naturaleza de lamedicin
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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MTODO GRAVIMTRICO
Determinacin de la masa del analito o compuesto que estqumicamente relacionado
MTODO VOLUMTRICO Medicin de volumen de una solucin que contiene suficiente
reactivo para reaccionar completamente con el analito.
MTODOS ELECTROANALTICOS Medicin de propiedades elctricas como: potencial,
corriente,resistencia y cantidad de carga
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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MTODOS ESPECTROSCPICOS
Medicin de la interaccin de la radiacin electromagntica conlos tomos o molculas del analito, o la radiacin producida porlos analitos.
MTODOS DIVERSOSMedicin de propiedades como la relacin masa-carga,calor dereaccin, velocidades de reaccin, ndice de refraccin,conductividad trmica,etc.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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MUESTREO Y LA PREPARACIN DE LA MUESTRA
Objetivos1.- Resaltar la importancia de la toma de muestra dentro del
proceso analtico y su influencia en la calidad del resultado final.
2.- Destacar las principales estrategias de toma de muestrasslidas, lquidas y gaseosas.
3.- Conocer los mtodos ms comunes utilizados para disolvermuestras.
4.- Adquirir los conceptos bsicos de las distintas tcnicasde extraccin.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Definiciones:
MUESTRA: Parte representativa de la materia objeto de estudio(agua, alimento, materias primas, otros.)
MATRIZ: Entorno que contiene el analito.
ANALITO:Especie qumica objeto del anlisisTCNICA: Medio de obtener informacin sobre el analito. Forma enla que hacemos la medida
MTODO: Conjunto de operaciones y tcnicas aplicadas al anlisisde una muestra. Aplicacin de la tcnica
ANALISIS: Estudio de una muestra para determinar sucomposicin o naturaleza qumica
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
INTERFERENTE: Especie presente en la matriz que causan resultadoserrneos en la determinacin del analito.
COMPONENTE MAYORITARIO: Analito cuya concentracin es mayor o igualal 1% en peso de la muestra.
COMPONENTE MINORITARIO: Analito cuya concentracin esta entre 0.01
y 1% en peso de la muestra.COMPONENTE TRAZA: Analito cuya concentracin es menor al 0.01% enpeso de la muestra.
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
El muestreo es la primera de las sub-etapas de las operacionesprevias del proceso analtico (Figura) y est relacionado con la
calidad de dicho proceso, desde la recoleccin de la muestra,pasando por su recepcin en el laboratorio, donde es almacenadaantes y despus del anlisis.
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
El objetivo del muestreo es separar de una cantidad grande dematerial (objeto) una muestra reducida (alcuota) que tenga la
misma composicin que el conjunto del que ha sido tomada (muestrarepresentativa: rplica en miniatura del sistema real).
Muestreo para obtener informacin global (A)
b d l l
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Muestreo para obtener informacin discriminada (B)
Ob i i d l li i
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Luego tendr lugar la transformacin en la forma qumica y fsica(slido, lquido y gas) y las concentraciones adecuadas al mtodo
analtico que se va a utilizar.Despus se produce, si es posible, la extraccin del analito deinters o de especies interferentes en las medidas analticas.
Ob i i d l li i
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
La IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)recomienda la utilizacin de los siguientes conceptos:
Lote / Objeto: Material completo del que se toma la muestra.
Muestra primaria bruta: De gran tamao y tomada para el anlisiso almacenamiento.
Muestra agregada o compuesta: varias porciones de muestrabruta.
Muestra de laboratorio: Muestra reducida tomada de la muestraagregada o bruta que debe tener la misma composicin.
Muestra test o alcuota: Tomada de la muestra de laboratorio quees sometida al proceso de medida qumica (PMQ), tras reduccin oadecuacin.
Obt i i d t l li i
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Otros conceptos importantes que deben manejar son:
Matriz de la muestra: Medio que conforma todos los componentes de la
muestra que contiene el analito.Muestra heterognea: Sustancia cuya composicin difiere de una parte a otra.Sus componentes pueden distinguirse a simple vista o bajo un microscopio.
Muestra homognea: Sustancia cuya composicin es la misma en todas partes.
Interferente: Especie distinta del analito que aumenta o disminuye larespuesta de un mtodo analtico y hace que parezca ms o menos analito delque realmente hay.
Enmascaramiento: Transformacin de una especie interferente en una especieque no es detectada.
Obt i i d t l li i
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Plan de muestreo
Un plan de muestreo es la estrategia seguida para obtener una muestra brutarepresentativa, a partir de un lote.
REQUISITOS1.- Informar sobre la naturaleza de la muestra y su matriz
2.- Informar sobre la instrumentacin a utilizar en el muestreo3.- Conocer el grado de homogeneidad de la muestra4.-Indicar el numero de submuestras necesarias para una exactituddeterminada5.- Presentar un esquema sobre las precauciones a seguir en la preparacin dela muestra
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Obt i i d t l li i
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Tipos de muestreoAl Azar
Dirigido
De protocolo
Estadstico
Intuitivo
RegularEstratificado
En la medida en que se logra que las muestras sean homogneas yrepresentativas, el error de muestreo se reduce.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis
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Al azar:consiste en un procedimiento de muestreo para el anlisis de materiales que sepresentan como unidades uniformes, por ejemplo pastillas, botellas de agua mineral, etc.
Las unidades para el anlisis son escogidas al azar (muestra aleatoria).Muestreo regular: se eligen al azar un nmero determinado de unidades a analizar deltotal, donde cada una tiene la misma probabilidad de ser elegida.
Muestreo estratificado: se eligen dentro de las unidades de muestreo, estratos osubdivisiones del total y se toman aleatoriamente las unidades a analizar.
Intuitivo: se selecciona por decisin personal la porcin del material a analizar, porejemplo debido a un cambio textural o cromtico de la sustancia a analizar, o cuando seobserva alguna alteracin puntual en un proceso productivo, etc.
Estadstico: la seleccin se basa en reglas estadsticas. Se calcula el nmero mnimo demuestras suponiendo distribucin gaussiana de la composicin del material.
Dirigido: el problema analtico exige un tipo especfico de informacin, por ejemplo elanlisis de trazas de metales en las partculas en suspensin en un agua natural.
De protocolo: cuando se debe seguir un procedimiento de muestreo detallado en unanorma,mtodo estndar, publicacin oficial, etc.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Requisitos para un correcto almacenamiento
ENVASE ADECUADOETIQUETADO CORRECTOCONDICIONES ADECUADAS DE ALMACENAMIENTO(TEMPERATURA, HUMEDAD, OTRAS)
La muestra est sometida a los siguientes riesgos:DESHIDRATACINHIDRATACINOXIDACINEVAPORACINCONTAMINACIN
Almacenamiento de muestras
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
CAUSAS QUE PROVOCAN VARIACIN EN LA COMPOSICINDE LA MUESTRA DESPUS DE COLECTADA
Cambios internos Reaccin con el aire Interaccin de la muestra con el recipiente
Ejemplo: recipientes de vidrio provocan reacciones de intercambio
inico en la superficie del vidrioPrdida de elementosa) Adsorcin por las paredes del recipiente o superficie de lasherramientasb) En procesos de secado, evaporacin y mineralizacin
c) Salpicaduras en el proceso de agitacin y preparacin de la muestraVariacin en la composicin qumica de la muestraa) Perdida o adsorcin de aguab) Procesos de hidrlisisc) Procesos de oxidacin
d) Procesos de fermentacin o microbiolgicos
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Preparacin / Transformacin de la muestra
Conjunto de pasos necesarios para convertir una muestra bruta representativaen una forma adecuada para el anlisis qumico.
Mtodos de preconcentracin de muestras:
Uso de resinas de intercambio inico.Cromatografa de afinidad.Coprecipitacin con slido adsorbente de gran rea superficial.
Rotavaporacin.
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MUESTRA MEDICIN
Tratamiento de muestra
Anlisis directo
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Etapas del tratamiento de la muestra
Anlisis
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Principios generales para la preparacin de muestras
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis
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Secado de la muestra
Alteraciones no deseadas demuestras slidas
Por qu es necesario el secado?
- Disoluciones parciales
- Dificulta la extraccin
- Induce reacciones de hidrlisis
- Errores en el clculo de
concentraciones de analito en la
muestra
Solucin:
Determinar el contenidode humedad
Expresar los resultadosen base seca
Solucin:
Eliminar el contenido de
humedad
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Agua esencial:Formaparte integral de la estructuramolecular o cristalina
de un compuesto en su estado slido(1)Agua de cristalizacin. Ej.: CaC2O42H2O y BaCl22H2O,(2)Agua de constitucin, que es la que se presenta en compuestos quedan cantidades estequiomtricas de agua cuando se calientan odescomponen.Ej.: KHSO4y Ca(OH)2
Agua no esencial:Se retiene en el slido como consecuencia de fuerzasfsicas.
(1)Agua adsorbida, se retieneen la superficie de los slidos.No suelesuperar las dcimas por ciendel peso del slido. Se produceen todos los
slidos.(2)Agua absorbida, se retieneen los intersticios del slido coloidal. Losporcentajespueden llegar al 20% o msdel peso del slido(3)Agua ocluida, se retieneen los huecos microscpicosde los cristalesdel slido
Formas de agua en los slidos
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Agua esencial Depende de latemperaturay de lahumedad relativaAgua adsorbidaSensible a los cambios de presin de agua, en particularabajas presiones parcialesSe acerca a cerocuando la temperatura est cercana a los 100 C
-La adsorcin o desorcin suele ocurrirrpidamente(5 - 10 min)
Agua absorbidaSensible a los cambios de presin de agua, en particularaaltas presiones parciales-A 100 C no se puede tener la seguridad de haberla eliminadocompletamente-Suele ocurrirlentamente(horas, das e incluso semanas)
Agua ocluida
No est en equilibriocon la atmsfera y por consiguienteesinsensiblea los cambios de humedad-Al calentar,parte se puede difundirhasta la superficie y evaporarse-El calentamiento suele ir acompaado dedecrepitaciones(por roturabrusca del cristal del slido por el aumento de presin de vapor de aguacreado en el interior)
Influencia de la temperatura y de la humedad en el contenido de aguade los slidos
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DesecacinEvaporacin y desecacin es distinto.Evaporacin separamos gran cantidad de lquido delproducto a evaporar y lo que nos queda es elresiduo seco.
En la desecacin separamos poca cantidad de liquidodel slido, quitamos la humedad, y lo que queda
es el slido sin agua.
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DesecacinLos slidos se clasifican segn su comportamientofrente a la humedad del ambiente en:1. Slidos hmedos, no modifican su humedad sea
cual fuere la del ambiente.
2. Slidos higroscpicos,son aquellos que captan lahumedad del ambiente si tienen ellos menos presinde vapor. Estos pueden ser:
Solubles,captan agua hasta disolverse, por ejemplo la sosa. Insolubles, como la mayor parte de los productos de
farmacia.
Los productos de farmacia es necesario desecarlos
hasta quitarles el agua libre.
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DesecacinEl agua que tiene un productopuede ser:
1. Agua libre. Se extraefcilmente por evaporacin. Secomporta como el agua y secongela a temperaturas bajas
2. Agua ligada. Esta absorbidapor el slido, est en susparedes, en su interior, es
parte de la humedad, pero no seelimina totalmente porevaporacin. Cuando se congelael alimento no se congela comoel agua libre.
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Secado por conveccin: Una corriente de gas transmite por conveccin el calornecesario para secar el material. Adems de aportar calor, el gas sirve tambin paraarrastrar y eliminar la humedad perdida por el material.
Secado por contacto directo: El material a secar se deposita o se hace pasar sobresuperficies muy calientes. El calor se transmite al material preferentemente porconduccin.
Secado por radiacin:El material a secar absorbe radiacin electromagntica emitida
por fuentes de radiacin (p. ej. Radiadores de infrarrojos). El calentamiento y laevaporacin se producen en este caso no slo en la superficie del material, sino tambinen su interior.
Liofilizacin:La humedad del material hmedo congelado se transfiere, bajo vaco y pordebajo del punto triple, directamente del estado slido al de vapor.
Secado por alta frecuencia:El material a secar se dispone entre los electrodos de uncondensador de placas y se expone a campos elctricos de alta frecuencia. Una parte dela energa suministrada es absorbida por el material. Como consecuencia, se calienta elmaterial y la humedad se elimina.
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Liofilizacin
Consiste en la desecacinde un slido que contiene unlquido (generalmente agua), mediante primero unacongelacin y luego una sublimacin, mediante unsistema de vaco.
El slido por ello no pierde sus caractersticas, y sereconstituye enel momento de su utilizacin.Mediante la liofilizacin conseguimos ms estabilidaden
los productos ya que disminuye la contaminacinmicrobiana as como la degradacin qumicas, ya que las
dos necesitan agua.Es una operacin muy utilizadapara: medicamentos deadministracin parenteral, como antibiticos, factoresde coagulacin, etc.
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Las fasesde la liofilizacin son:1.Congelacin. Se somete el producto
a temperaturas muy bajas (-20C),con la mayor rapidez posible para
no modificar su estructura)2.Desecacin primaria. Se realiza unsistema de vaco, que permite queel agua pase a gas por sublimacin a
bajas temperaturas.3.Desecacin secundaria. Consisteen eliminar el agua fuertementeligada por evaporacin.
Liofilizacin
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Liofilizacin
Los liofilizadores constan de:1. Cmara de liofilizacin
o cmara de desecacin.Donde se refrigera o
calienta el producto.2. Cmara de condensacin.
Donde se congela el vapor deagua procedente delproducto para que no vaya a
la bomba de vaco.3. Bomba de vaco.
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1) Secado en estufa a 105 C- Se pierde mayoritariamente elagua no esencial- Algunos minerales, almina y slice, deben
calentarse hasta 1000 C
Secado de la muestra
2) Secado en desecadores
Se emplean cuando haysustancias termolbiles
Como material deshidratante se utiliza Mg(ClO4)2,CaCl2, P2O5o gel de silice (SiO2)
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3) Liofilizacin
- Se emplea parasustancias termolbiles- Secongela la muestra(-50 C)- Se realiza alvaco
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Alteraciones de la trituracin y molienda
Tamizado: Agitacin de la muestra slida en un tamiz metlico o de tela,
que deja pasar partculas de tamao igual o menor a un tamao deseado
1) Se genera calor Perdida de los voltiles2) Aumento de la superficie Reacciones con atmsfera3) Prdidas de polvo. Solucin: Tamizados intermitentes4) Desgaste y abrasin del molino Contaminacin de muestra
Muestrabruta
Muestra delaboratorio
AlcuotasTrituracin y/o molienda,homogenizacin y reduccindel tamao
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Triturador
Triturador de mandbula
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Triturador de rodillos
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Triturador de cono
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Molienda
Mortero de cermicase puede limpiar pasando un tejido hmedo, y lavandocon agua destilada.
Mortero de acero (Tambin llamado mortero de percusin o Mortero
diamante)Mortero de gata (o los semejantes de porcelana o almina), estn
diseados para triturar pequeas partculas, convirtindolas en un polvo fino.
Morteros de carburo de boroson cinco veces mas duros que los de gata, y
menos propensos a contaminar la muestra.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Molino de bolas
Sistema de molienda que utiliza bolas deaceroo de cermica como sistema
de percusin.
En el caso de materiales blandos, son
apropiados bolas de plstico.Para materiales ms duros se usa acero,gatay carburo de wolframio y
zirconio.
Un molino de laboratorio Shatterbox
hace girar un disco y un anillodentro de una cmara de molienda a825 revoluciones por minuto
pulverizando hasta 100 gramos dematerial.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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1) La mayora de las tcnicas parten de muestras lquidas2) Lo ideal sera poder disolver/lixiviar la muestra con agua3) El reactivo debe disolver completamentea la muestra o extraer
completamente al analito4) Cuando se determinan cantidades trazas de un analito, una de las
consideraciones ms importantes es la pureza y la cantidad de losreactivos utilizados para evitar contaminaciones5) Al disolver muestras suele darse el problema de la formacin de
especies voltilesde los analitos
Ejemplos:a)Cuando una muestra se disuelve con un cido fuerte, el CO2, el SO2
y el SH2, SeH2y TeH2se volatilizanb)Si se emplea un reactivo bsicoes comn que se genere NH3c)El cido fluorhdricoreacciona con los silicatos y compuestos quecontienen boro para producir fluoruros voltiles
CONSIDERACIONES SOBRE LA DISOLUCIN DE LA MUESTRA
Disolucin de la muestra
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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1) Se TRITURAel slido y se HOMOGENIZA
2) Se toma 1 g, se lleva a un vaso de precipitado + 2-3 ml de H2
O
+ 5-10 gotas de HNO3concentrado + hervir 1 o 2 min agitando.
El lquido evaporado se repone con HNO3, NO SE DEBE
DEJAR SECAR
3) Se adiciona Na2CO31 N hasta basicidad + 3 ml de exceso
EJEMPLO DE DISOLUCIN DE UN SLIDODisolucin de la muestra
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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1) Ser capaz de disolver la muestra completamente2) Ser rpida3) Si se utilizan reactivos agresivos no deben interferiren el anlisis
posterior, o ser posible la eliminacin previa de estos reactivos4) Se deben utilizar reactivos de alta purezapara no contaminar la
muestra. Incluso el agua destilada puede ser impura5) Como consecuencia del tratamiento, deben ser despreciables las
prdidaspor formacin de cenizas, absorcin, adsorcin,volatilizacin, etc.
6) El recipiente utilizado debe ser apropiado. No debe ser atacadopormuestra o reactivos
7) El proceso de disolucin debe ser seguropara el operario8) Alto grado de pulverizacinde la muestra. Pues el tiempo de ataque
depende mucho del grado de pulverizacin
CARACTERSTICAS IMPORTANTES QUE LA DISOLUCIN DEBE CUMPLIR
Disolucin de la muestra
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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LOS MTODOS TRADICIONALES
CARACTERSTICAS EINCONVENIENTES
CALENTAMIENTO PORCONDUCCIN
(placa calefactora, bao de arena, etc.)
AGITACIN: VOLTEADOR,VIBRADOR, BORBOTEADOR,
AGITADOR MAGNTICO
MANUALES
USO DE DISOLVENTES
ORGNICOS TXICOS
RECIPIENTESABIERTOS
BAJAS EFICIENCIASLENTOS y
LABORIOSOS
LentoNo homogneo
No ventajas presin
Contaminacin
Consumo reactivos
No satisfactorios en determinadas
aplicaciones
Errores personalesirreproducibilidad
Toxicidad
Cantidad
Prdida de calidad de los resultados
Disolucin de la muestra
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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MEJORA R LA DISOLUCIN DE LA MUESTRA
CLAVES PARA LA MEJORAACELERAR
REDUCIRCANTIDAD DE
REACTIVOS
ELIMINARREACTIVOS
TXICOS
AUMENTAR LAS EFICIENCIAS
AUTOMATIZAR
MEJORAR LA CALIDAD DELOS RESULTADOS
ANALTICOS
Disolucin de la muestra
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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TCNICAS DE DISOLUCIN/LIXIVIACIN DE LA MUESTRA
1) Utilizacin de cidos minerales2) Utilizacin de fundentes
Disolucin de la muestra
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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HCNCNSHSSOSOCOCO ;;; 2
2
2
2
323
1) cido clorhdrico(25 37%. PE: 108 C)
cido fuerte, ligeramente reductorygran capacidad de disolucin(formando complejos de Cl-) El cido clorhdrico concentrado es un excelente disolvente demuchos xidos metlicos, as como de metales ms fcilmenteoxidables que el hidrgeno
El cido clorhdrico concentrado es aproximadamente 12 M, pero alcalentar se pierde cloruro de hidrgeno hasta que queda una disolucin6 M a temperatura constante de ebullicin En presencia de HCl:
No disuelve:SiO2, Ag (forma cloruros insolubles) ni WO3 Tiene el inconveniente deformar sales insolubles: AgCl, TlCl, Hg2Cl2
CIDOS MINERALES PARA DISOLVER LA MUESTRA
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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2) cido ntrico(65 68%. PE: 121 C)
cido fuertey oxidante fuerte
Concentrado y caliente disuelve todos los metales comunes, a excepcindel aluminio y el cromo (se pasivan a consecuencia de la formacin de unxido superficial)
Disuelve sulfuros muy insolubles (de Cu, Zn, Cd, Pb y Bi)
Forma sales insolubles con Sn, W y Sb
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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3) cido sulfrico(98%. PE: 330 C)
cido fuertey oxidante dbil
Concentrado y caliente disuelve a la mayora de los metales y muchas
aleaciones
Gran parte de su eficacia como disolvente la debe a su elevado punto deebullicin.La mayora de los compuestos orgnicos se deshidratan y oxidan aesta temperatura, eliminndose adems de las muestrasen forma de dixidode carbono y agua.
Forma sales insolubles con Ca, Sr, Ba y Pb
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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4) cido fluorhdrico(36 40%. PE: 20 C
La principal aplicacin es ladescomposicin de rocas y minerales de silicato(y por tanto ataca al vidrio) para la determinacin de especiesdistintas del silicio. El Sise elimina como tetrafluoruroy una vez terminadala descomposicin, el exceso de cido se elimina por evaporacin en presenciade sulfrico o perclrico
La eliminacin completa del fluorhdrico es necesariacuando el analito adeterminar forma complejos estables con el ion fluoruro. Ej.: La
precipitacin de aluminio como Al2O3 x H2O con amoniaco es incompleta sihay fluoruros.
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5) cido perclrico(60 72%. PE: 203 C)
cido fuertey el ms oxidantede toda la serie
Concentrado y calientees un potente agente oxidante que ataca algunasaleaciones de hierro y aceros inoxidables que son inatacables con otroscidos minerales
Ocurren explosiones violentas cuando concentrado y calienteentra encontacto con especies orgnicas o sustancias inorgnicas fcilmenteoxidables
Forma sales insolubles con K, Rb y Cs
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Mezclas oxidantes
Se puede conseguir una accin solubilizante ms rpida y efectivautilizandomezclas de cidos o aadiendo agentes oxidantes (bromo o perxido dehidrgeno)a un cido mineralEj.: Agua regia (3 volmenes de cido clorhdricoy 1 de cido ntrico. Disuelve metales nobles como el Au y el Pt).
Mezclas de cido ntrico y perclrico son tambin tiles con este fin y menospeligrosas que el cido perclrico solo.Hay que evitar la evaporacin completade todo el cido ntrico antes de la oxidacin de toda la materiaorgnica
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Mineralizacin hmeda a alta presin- Recipiente hermticamente cerrado que se calienta (250 y 300 C aelevadas
presiones)
- Ventajasfrente a la mineralizacin hmeda convencional:-Reduccin del tiempo de digestin-Ahorro de reactivos-No hay prdidas por volatilizacinde analito
D i i d f dObtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Descomposicin de muestras con fundentes
Tratamiento muy agresivo cuando fallan los cidos minerales
Procedimiento: La muestra se mezcla con una sal (normalmente demetal alcalino) (el fundente) y se funde la mezcla, dando unproducto soluble en agua (el fundido)
muestra fundente
Calentamiento
(hasta 1200 C)
Crisol porcelana
nquel
platino
plata
bunsen
mufla
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D i i d f d
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VENTAJAS
elevada eficaciadebido a:- Las altas temperaturasde trabajo (de 300 a 1000 C)- Lagran cantidad del reactivoque se pone en contactocon la muestra (1:10)
DESVENTAJAS- Posible contaminacin de la muestracon las impurezas delfundente (se emplean grandes cantidades de fundente)- Disoluciones resultantes congran contenido en salesdificultades en los pasos siguientes- Altas temperaturas empleadas pueden ocasionar:-Perdidas por volatilizacin- Contaminacin por ataque del recipiente
Descomposicin de muestras con fundentes
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Descomposicin de compuestos orgnicos previo a unanlisis elemental
1) La eliminacin de materia orgnica es deseableporque:- Es fuente de innumerables interferencias- Es necesario desligar los elementos de la materia orgnica para
que queden en una nica forma2) Procedimientos de descomposicin- Tratamiento con oxidantes. La Materia Orgnica se transformaen dixido de carbono y agua que se eliminan por evaporacin- Tratamiento con reductores. Se rompen los enlaces entre
elemento y Materia Orgnica.3) Procedimiento Kjeldahl- El ataque se lleva a cabo en un matraz especial (matraz Kjeldahl)- Se utiliza para las determinaciones de N, P y S
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Procedimientos de mineralizacin por va seca
Aplicacin:
Eliminacin de la materia
orgnica
Procedimientos:Temperatura elevada Calcinacin:Seca
HmedaDigestin en bombasCon reflujo Ntrico perclrico
Combustin en frasco de oxgeno
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Crisol
muestraT = 500-550 C
reactivo:
O2 atmosfrico
DESVENTAJAS- prdida de voltiles- Lento
VENTAJAS- Alta versatilidad
Procedimiento 1: Temperatura elevada
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Procedimiento 2: Combustin en frasco de oxgeno (Schniger)
-Frasco de paredes gruesas de
300 a 1000 ml de capacidad quese cierra con un tapnesmerilado-El tapn lleva unido un cestitode malla de platino (que actacomo catalizador) que puede
contener de 2 a 200 mg demuestra-Se elimina el aire haciendopasar una corriente de oxgenopor el interior del recipiente-La punta del papel se utilizapara iniciar la combustin. Seprende fuego y se colocarpidamente el tapn invirtiendoel frascopara evitar prdidas delos compuestos voltiles
DESVENTAJAS- versatilidad media
VENTAJAS- tiempo corto- baja contaminacin
- pocas prdidas
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Hacer medidas replicadas, con el objeto de establecer la variabilidad yevitar el riesgo de un error si se hiciera el anlisis de una nica alcuota
La incertidumbre de una medida es tan importante como la medida misma,porque nos dice lo fiable que es la medida
En caso necesario, hay que aplicar mtodos analticos diferentes amuestras parecidas para asegurarse de que todos los mtodos dan el mismoresultado y que la eleccin del mtodo analtico no afecta al resultado
Tambin se pueden tomar y analizar varias muestras brutas diferentespara ver qu variaciones se presentan en funcin del procedimiento demuestreo
Tratamiento de datos/ Anlisis / Resultados
Conjunto de operaciones necesarias para establecer la
naturaleza y composicin de un materialCUALITATIVO IDENTIFICACIN
CUANTITATIVO DETERMINACIN
5-6
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Medida del analito
Una vez recorrido parte del proceso analtico, se llega a lamedidafinal de una propiedad analticade la especie a determinar, que nos darlacantidad realpresente en la muestra .
Cualquier propiedad medible que sea funcin de la concentracin ocantidad del analito sirve de base de un mtodo para la determinacinde dicho componente.
La medicin constituye un proceso fsico realizado por un instrumentode medida, cualquier mecanismo que convierte una propiedad del
sistema en una lectura til. Las propiedades medibles son muy variadas, por lo que se dispone deuna amplia variedad de mtodos analticos
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Anlisisvolumtrico
SeparacinElectroqumicos
TitulacinCromatografa
Electrlisis
Conductimetra
Gravimetra
Precipitacin
Pesada
pticos
Emisin
Absorcin
Mtodos analticos
Mtodos QumicosVa Hmeda
MtodosInstrumentales
MTODO N LITICO CL ICO
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Se basan en reacciones qumicas estequiomtricas aA+bB AbBa
MTODOS ANALITICOS CLASICOS
Objetivo: Determinar la concentracin deun analito en una muestra.
Mtodos Volumtricos La propiedad medida es un volumen
El analito se determina por el volumengastado de un reactivo de composicin
perfectamente conocida (sustanciapatrn).
La condicin de estequiometria(equivalencia) se detecta con un indicadoradecuado.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
MTODOS ANALITICOS CLASICOS
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Mtodos Gravimtricos
La propiedad medida es la masa. El analito se asla en forma pura o formando un compuesto deestequiometria definida.Son los mtodos mas exactos
MTODOS ANALITICOS CLASICOS
METODOS FISICO-QUMICOS O INSTRUMENTALESObtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Se basan en la medida de una propiedad analtica relacionada con la masa o la
concentracin de la especie a analizar. Se clasifican :
ESPECTROSCOPICOSEspectrometra pticaEspectrometra de masasEspectrometra electrnica
ELECTROANALITICOS
ElectrdicosInicos OTROS MTODOS
TERMICOS TermogravimtricosDe barrido diferencial Trmico diferencial Valoraciones termomtricas
CINETICOSCatalticosNo catalticos
DE SEPARACIN CromatogrficosNo cromatogrficos
Q
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METODOS INSTRUMENTALES
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FUENTES DEEXCITACIN
EnergaTrmica
EnergaElectromagntica
Choques conpartculas
Camposmagnticos
MUESTRA A ANALIZAR
MEDIDA DE FOTONES ELECTRONES IONES
Espectrometra
ptica
Espectrometrade electrones
Espectrometra
de masas
Dan lugar a la obtencin de un espectro caracterstico de los constituyentesde la muestra que se produce como resultado de la excitacin de los tomos o
molculas con energa trmica, radiacin electromagntica o choques conpartculas (electrones, iones o neutrones)
METODOS OPTICOS
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Mtodos que miden la radiacin electromagntica que emana de la materia o queinteracciona con ella.
ESPECTROSCPICOS Se basan en la medida de la intensidad de los fotones (electrones eiones) en funcin de la longitud de onda de la energa radiante (espectros)debida a transiciones entre los estados de energa caracterstica de los
componentes de la muestraPueden ser de tres tipos : De Absorcin:La muestra se somete a una radiacin y se determinala fraccin de radiacin absorbida De Emisin:La muestra se expone a una fuente que hace aumentar
su contenido energtico en el estado de alta energa (excitado) y partede la energa en exceso se pierde en forma de radiacin De Dispersin (Scattering): Se mide la fraccin transmitida entodas las direcciones a partir de la trayectoria inicial
METODOS OPTICOS
N E PE R P
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NO ESPECTROSCPICOS Se basan en interaccin entre la radiacin electromagntica y lamateria cuando la radiacin es considerada nicamente como una onda
RefraccinRefractometraInterferometra
PolarimetraNefelometraTurbidimetra
Dispersin
Difraccin De Rayos XProp
iedades
ond
ulatorias
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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METODOS ESPECTROSPCOPICOSObtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Tipos de espectroscopia Intervalo habitual de
longitudes de onda
Tipo de transicin cuntica
Emisin de rayos gamma 0.005 1.4 Nuclear
Absorcin y emisin derayos X 0.1 100 Electrones internos
Absorcin UV de vaco 10 180 nm Electrones de valencia
Absorcin y emisinultravioleta-visible 180 780 nm
Electrones de valencia
Absorcin infrarrojaDispersin Raman 0.78- 300 m Vibracin de molculas
Absorcin de microondas 0.75 3.75 mm Rotacin de molculas
Resonancia de espnelectrnico 3 cm
Espn de los electrones en uncampo magntico
Resonancia magnticanuclear 0.6 10 m
Espn de los ncleos en uncampo magntico
BASADOS EN LA MEDIDA DE LA RADIACIN ELECTROMAGNTICA
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Se basan en la medida de una magnitud elctrica bsica: intensidad de
corriente (I), diferencia de potencial (V), resistencia (R) (o conductancia (1/R)) y carga (Q)
MTODOS ELECTRDICOS
Se basan en la medida de magnitudes asociadas a procesos de electrodo(reacciones electroqumicas), como potenciales y corrientes de celda,
cargas elctricas, ect. Transcurren en la interfase.
MTODOS INICOS
Se basan en la medida de propiedades de las disoluciones inicas. Transcurren en el seno de la disolucin.
Los mtodos que tiene lugar en la interfase (Electrdicos) pueden serestticoso dinmicos, en funcin de cmo operan las celdas electrolticasen ausenciao presenciade corriente elctrica.En los estticos, el potencial se mide en el equilibrio (no ocurreelectrolisis).En los dinmicostiene lugar un proceso de electrolisis
METODOS ELECTROANALTICOS
Mtodos Electroanalticos
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Mtodos enla interfase
Mtodos en elseno de ladisolucin
MtodosEstticos
I = 0
MtodosDinmicos
I > 0
Potenciometra (E)
Potencialcontrolado
Intensidadconstante
VoltamperometraI = f(E)
ColumbimetriaQ = idt
ElectrogravimetraWt
ColumbimetraQ = It
Electrogravimetra(masa)
ConductimetraG =1/R
I = Intensidad de corriente; E = Potencial; R = Resistencia; G = Conductancia; Q = Cantidad
de electricidad; Wt = peso de una especie electrodepositada.
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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OTROS METODOS TRMICOS
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TECNICA FUNDAMENTO APLICACIONES
ANLISIS TERMO-GRAVIMETRICO
El calentamiento provoca cambiosqumicos con variacin de la masa
Anlisis cuantitativo. Estabilidad trmica. Estudios de corrosin
ANLISISTRMICODIFERENCIAL
Diferencia de temperatura entremuestra y material trmicamenteinerte, al someter a un programa detemperatura controlado
Identificacin depolmeros Puntos de fusin, ebulliciny descomposicin
CALORIMETRADE BARRIDODIFERENCIAL
Diferencia de la cantidad de
calor entre una sustancia y una dereferencia en funcin de latemperatura, cuando se someten aun programa de temperaturacontrolado
Anlisis de pureza (Drogas). Cintica de reacciones. Puntos de fusin. Envejecimiento depolmeros
TRMICOSSe basan en la medida de la relacin dinmica entre la temperatura yalguna otra propiedad de un sistema como la masa, calor de reaccin,volumen. etc.
CINETICOS
OTROS METODOSObtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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CINETICOS
Basados en la velocidad con que transcurre una reaccin qumica.
Se basan en una medida relativa , por lo que solo es necesario medir elcambio en funcin del tiempo.
TECNICA FUNDAMENTO APLICACIONES
MTODOSCATALTICOS
Modificacin de la velocidad dereaccin en presencia de trazasde un catalizador. El analito puede ser uncatalizador, un activador o uninhibidor
Determinacin de trazas yultratrazas. Anlisis enzimtico:determinacin de compuestosbioqumicos. Determinacin de enzimas
MTODOSNO
CATALTICOS
Se basan en la relacin entre lavelocidad de reaccin y lasconcentraciones de los reactivos
Determinacin decompuestos orgnicos Determinacin decompuestos inorgnicos
METODOS DE SEPARACIN Y/O PRECONCENTRACINObtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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CLASIFICACIONES DELAS TCNICAS
ANALITICAS DESEPARACION
SEGN LAINTERFASE
SEGN LASFUERZAS
PUESTAS EN JUEGO
SEGNEL MODO
DE OPERACIN
SEGNEL CONTROL DEPROCESOS
SOLIDO/FSSOLIDO/LIQUIDOSOLIDO /GASLIQUIDO/LIQUIDOLIQUIDO/GAS
QUMICASFISICASMECANICAS
TERMODINAMICOCINTICOAMBOS
DISCONTINUAS CONTINUAS
CROMATOGRAFICAS
NO CROMATOGRAFICAS
Los mtodos de anlisis no son lo suficientemente selectivos en su aplicacindirecta a muestras reales, de modo que es necesario realizar etapas previas conel fin de separar la especie a analizar del resto de los componentes.
METODOS DE SEPARACIN Y/O PRECONCENTRACIN
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METODOS DE SEPARACIN Y/O PRECONCENTRACIN
Los mtodos continuos de separacin se dividen en dos grandes
bloques:los cromatogrficosy los no cromatogrficos
TECNICAS CROMATOGRFICAS
La cromatografa se define como la separacin de una mezcla desolutos basndose en la velocidad de desplazamiento diferencial de losmismos que se establece a ser arrastrados por una fase mvil a travsde un lecho cromatogrfico que contiene una fase estacionaria.
En la tabla se recogen las fechas de inicio de algunas tcnicas
cromatogrficas y los autores de las mismas
DESARROLLO DE LAS TCNICAS CROMATOGRFICAS
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Tipo decromatografa
Autores Ao
En columna(adsorcin)
Tswett 1903
En capa fina Izmailov 1938
En columna(particin)
Martin ySynge
1941
En papel Consden 1944
En fase inversaHoward y
Martin1950
De gasesJames y
Martin
1952
Fluidossupercrticos
Klesper 1962
De geles Determan 1964
HPLC Horvath 1964
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METODOS NO CROMATOGRFICOS
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Si atendemos a la clasificacin segn las fuerzas implicadas en el proceso,estas pueden ser mecnicas (filtracin o centrifugacin), qumicas(precipitacin fraccionada ) o fsicas como la destilacin fraccionada y las quesiguen a continuacin siendo todas ellas tcnicas deseparacin/preconcentracin que no tienen un fundamento cromatogrfico.
Extraccin lquido-lquido Es una tcnica de preconcentracin muy utilizada y que se aplica acompuestos mayoritarios y a trazas.
Una de sus limitaciones es la dificultad de automatizacin delproceso. Estas dificultades se minimizan con la extraccin con fluidos
supercriticos (sustancias a temperatura y presin por encima de sutemperatura y presin crtica (punto crtico) , con propiedadesintermedias entre las que tienen como gases o como lquidos).Uncampo muy importante de esta tcnica en la actualidad es laextraccin con fluidos supercriticos.
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Extraccin lquido-slido
Es una tcnica por retencin en un slido mediante procesosde intercambio inico, adsorcin, quelacin, etc. que se conectaa sistemas continuos de introduccin de muestra,como seria la incorporacin en lnea a detectores de naturalezaatmica, la integracin del proceso de retencin ydeteccin en los sensores de flujo o el acoplamiento en lnea a
sistemas cromatogrficos .
Electroforesis capilar
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Electroforesis capilar
Es una tcnica que se basa en la diferente velocidad de migracin de lasespecies cargadas, en el seno de una disolucin amortiguadora a travs dela cual se aplica un campo elctrico constante.
Sus principales ventajas son su sensibilidad (poca cantidad de muestra(nL)) y su acoplamiento en lnea a detectores de todo tipo (usados enHPLC)
Existen diversas tcnicas :electroforesis capilar de zona: la muestra migra en un electrolito defondo de composicin constanteisotacoelectroforesis: las muestra se desplaza en el interior delcapilar de separacin entre dos componentes de diferente
conductividad elctrica.Electroforesis micelar: los compuestos neutros se introducen en elinterior de micelas cargadas, lo que permite su separacin.
TRATAMIENTO DE DATOS, CALCULOS E INTERPRETACIN DE
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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E DE D , E E E DERESULTADOS
OBJETIVOS DEL TRATAMIENTO DE DATOS Optimizar los mtodos de anlisis. Comprobar el funcionamiento correcto de las etapas del procesoanaltico general. Proporcionar informacin satisfactoria sobre la composicin delmaterial objeto de anlisis
CALCULOS E INTERPRETACION DE RESULTADOS La Quimiometria, es actualmente la disciplina que hace uso demtodos matemticos y estadsticos, permitiendo una mayor calidaden la informacin obtenida. El anlisis concluye cuando los resultados obtenidos se expresan
de forma clara , de tal forma que se puedan comprender yrelacionar con la finalidad del anlisis
Caractersticas de un mtodo analtico
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EXACTITUD : Grado de concordancia entre el valor obtenido de laconcentracin del analito en la muestra y el valor verdadero.
Se expresa en trminos matemticos por el error sistemtico (o determinado).
Error absoluto ea= (xi-)
Xi es el numero de medidas independientes realizada.El valor verdadero de la medida o la media de las medidas.
(xi -)Error relativo % er = --------------- x 100
Obtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
Caractersticas de un mtodo analtico
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PRECISIN: grado de concordancia mutua entre un grupo de resultadosobtenidos al aplicar repetitiva e independientemente el mismo mtodoanaltico a alcuotas de la misma muestra.
Da idea de la dispersin de resultados entre s y con su media.Mide el error aleatorio (o indeterminado).
La precisin de un conjunto de resultados se describe mediante unparmetro estadstico, la desviacin estndar, s.
s = N = numero de mediciones
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Caractersticas de un mtodo analtico
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PRECISIN: se puede describir como
REPETIBILIDAD: mismo mtodo, misma muestra y las mismascondiciones (mismo operador, laboratorio, equipo e intervalo de tiempo).
REPRODUCIBILIDAD: mismo mtodo, misma muestra y diferentescondiciones (diferente operador, laboratorio, equipo, intervalo detiempo).Entre dasEntre laboratorios
Entre operadores
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Caractersticas de un mtodo analtico
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SENSIBILIDAD: capacidad de un mtodo analtico para discriminarentre concentraciones semejantes del analito en la muestra o capacidad
para poder detectar (anlisis cualitativo) o determinar (anlisiscuantitativo) pequeas concentraciones del analito en la muestra.La sensibilidad (S) de un mtodo viene dada por la pendientede la curvade calibracin seal analtica vs concentracin.
y = 4,2x + 2,4
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5
Concentracin
S
ealanalitica
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Limites de deteccin y cuantificacin
El limite de deteccin de un analito se define como: aquella [ ] queproporciona una seal instrumental significativamente diferente de la sealde una muestra en blanco,o la seal de fondo.Es la cantidad de analito que proporciona una seal igual a la del blanco mstres veces la desviacin estndar del blanco:
LD = yB + 3 SBlimite de cuantificacin o determinacin considerado como ellimite de[ ] ms bajo para mediciones cuantitativamente precisas, Se define como la
cantidad de analito que proporciona una seal igual a la del blanco ms diezveces la desviacin estandar del blanco
LQ = yB + 10 SB
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Caractersticas de un mtodo analtico
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SELECTIVIDAD: Capacidad de un mtodo para originar resultados quedependan de forma exclusiva del analito para su identificacin o cuantificacin
en presencia de otros componentes en la muestra.
ROBUSTEZ:Propiedad de un mtodo analtico, que describe su resistencia alcambio de respuesta (resultado) cuando se aplica independientemente aalcuotas de la misma muestra variando ligeramente las condicionesexperimentales.Selecciona y cuantifica los puntos dbilesexperimentales.
LINEALIDAD: Capacidad del mtodo de producir resultados que sondirectamente proporcionales a la concentracin del analito en la muestra.
RANGO DINMICO LINEAL: Intervalo entre las concentraciones mxima ymnima del analito para las que se ha demostrado que el mtodo tiene nivelesaceptables de precisin, exactitud y linealidad
Errores determinados o sistemticosObtencin y preparacin de muestras para el anlisis.
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Tienen un valor definido, causa atribuible y la misma magnitud en medidasrepetidas y efectuadas de la misma manera.La tendencia o efecto del error afecta por igual a todos los datos de una serie
y puede ser positiva o negativa
FUENTESDE ERROR
Instrumental
mtodo personal
CALIBRACIN
ANOTACIONES
DISCIPLINA
MUESTRAS PATRN
DETERMINACIN BLANCO
ANALISIS INDEPENDIENTE
Errores indeterminados o aleatorios
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Errores indeterminados o aleatorios
Presentan fuentes de error ms difcilmente evaluables debido a lasvariables implicadas en ellos.
Proceden de numerosas causas fortuitas y su magnitud y signo es aleatorio,no es posible identificar todas las fuentes de errores indeterminados,
generalmente no pueden ser medidos de forma absoluta ni corregidos.
Algunos mtodos para reducir errores en el anlisis:
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Algunos mtodos para reducir errores en el anlisis:
Separaciones.
Saturacin. Mediante la saturacin de la muestra con el interferente, selogra que la accin del mismo sea independiente de su concentracin original.
Modificar matriz.
Diluir la muestra, siempre que los interferentes no afectensignificativamente a bajas concentraciones.
Adicin de estndar.
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Es el proceso por el que se asegura que un sistema es apropiado para el uso que sedesea darle y que se desempea de acuerdo con las especificaciones dadas por elfabricante. Es decir, asegurarse de que el instrumento funciona correctamente.
Los distintos sistemas de calidad y/o requerimientos regulatorios requieren variadosniveles y combinaciones de calificacin, calibracin, verificacin y ensayos deadecuacin del sistema.
Son ejemplos la determinacin de la exactitud de la longitud de onda con filtros de
oxido de holmio, o la calibracin de una balanza analtica mediante el uso de pesascalibradas.
CALIBRACION DE LOS MTODOS INSTRUMENTALES
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QUE ES LA CALIBRACION DE UN MTODOS INSTRUMENTAL?
Es el proceso por el que se asegura que un sistema es apropiado para el uso que sedesea y que se desempea de acuerdo con las especificaciones dadas por elfabricante.
Una Calibracin (estandarizacin) adecuada de los instrumentos es esencial para
obtener anlisis exactos, la eleccin de una tcnica de calibracin depende:
Mtodo instrumentalRespuesta del instrumentoInterferencias presentes en la matriz de la muestraNumero de muestras por analizar
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Las tcnicas de calibracin ms comnmente utilizadas son:
Curva de calibracin o Estndar externo
Mtodo de adiciones estndares
Mtodo de estndar interno.
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Curva de calibracin o Estndar externo
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La utilizacin de curvas de calibrado obtenidas a partir de series de patrones es,posiblemente, el mtodo ms utilizado. Consiste en medir la propiedad analtica de
Inters (altura o rea de pico, absorbancia, voltaje, etc.) como funcin de laconcentracin conocida del analito C1, C2, C3, etc. y preparadas todas ellas en lasmismas condiciones.
Se preparan patrones del analito que cubran un intervalo adecuado deconcentraciones, y se mide la seal analtica proporcionada por los mismos.
Obtencin de la relacin seal concentracin
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Obtencin de la relacin seal-concentracinSe traza un grfico con las seales frente a la concentracin de analito y se calcula larecta que "mejor" se ajusta a los datos mediante un ajuste por mnimos cuadrados.
De esta forma se obtiene la pendiente (b) y la ordenada (a) en el origen que definen larecta.
Se mide la seal analtica para las muestras desconocidas y se interpola en la recta de
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Se mide la seal analtica para las muestras desconocidas y se interpola en la recta decalibrado para obtener valores de concentracin de analito.
Finalmente, para obtener la concentracin de analito en la muestra hay quetener en cuenta en los clculos las posibles diluciones a las que se ha sometido lamuestra para obtener las disoluciones M1, M2 y M3 de medida
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Los estndares externos se usan para calibrar instrumentos y
procedimientos cuando no existen efectos deinterferencias de los componentes de la matriz en ladisolucin del analito.
Cuando se emplean estndares externos, se supone que cuando en la muestray el estndar est presente la misma concentracin de analito, se obtendr lamisma respuesta. Sin embargo, esto no siempre ocurre as y en esos casos es
necesario recurrir a otros mtodos de calibracin como el de adicionesestndar o del estndar interno.
Mtodo adicin Estndar
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El estndar es agregado a las muestras a analizar, se relaciona la seal
obtenida en muestras con patrn con aquellas a las que no fue agregado elestndar.
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Cuando la matriz de una muestra sea, o bien desconocida o tan compleja que nopodra emplearse un estndar externo con suficiente garanta.
Cuando el proceso de preparacin de la muestra o la tcnica de ensayo seacompleja o muy variable.
Cuando la medida dependa de condiciones instrumentales muy precisas y
difcilmente controlables
S
concentracin
Concentracin dela muestra
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Mtodo Estndar interno
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Se utiliza como estndar una sustancia distinta del analito y que
frente al mtodo analtico utilizado genera seales que pueden sercorrelacionadas con la concentracin y posteriormente referidas alanalito en cuestin.
El patrn debe ser adicionado a la muestra y a la solucin blanco.
Previo al empleo del mtodo se debe demostrar que las respuestas del
analito y del estndar interno estn relacionadas. La mejorcalibracin tiene lugar cuando se relacionan segn una proporcinfija.
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Mtodo Estndar interno
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INTERPRETACIN DE RESULTADOS, INFORME Y CONCLUSIN
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Dar un informe completo, claramente escrito de los resultados
Indicar las limitaciones concretas que tengan. El informe puede escribirse paraque lo lea slo un especialista (como el director del laboratorio), o puede serescrito para un destinatario general (como el pblico en general).
Asegurarse de que el informe es apropiado para el destinatario previsto
Una vez escrito el informe, el analista puede o no estar implicado en lo que se va ahacer con la informacin, como modificar la materia prima de una factora o crearnuevas leyes para la regulacin de aditivos en alimentos
Cuanto ms claro se escriba un informe, menos probable es que seamalinterpretado por los que lo usen.
El analista debe tener al menos la responsabilidad de que sus datos seanconsistentes y con ello asegurar que las conclusiones obtenidas tambin lo sean.
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