Métodos analíticos

Unidad I. Análisis Instrumental 1

Docente: Belkys Pereira

UPTAEB.-PNFSCA

Métodos analíticos

La química analítica se ocupa de los métodos de determinación de la composición química de la materia.

Estos métodos pueden agruparse según sean:

Cuantitativos: informan de la identidad de las especies tratadas.

Cualitativos: informan sobre la cantidad relativa de cada uno de los componentes.

Métodos analíticos

Además de esta clasificación, los métodos

analíticos se pueden clasificar en dos grandes

grupos, atendiendo a la complejidad de los

instrumentos utilizados. Se distinguen:

Métodos clásicos: son los más básicos, y han

sido utilizados desde el principio de la química.

Permiten separar de la muestra el elemento que

nos interesa. Los más importantes son:

- Precipitación, extracción, destilación

Métodos analíticos Métodos instrumentales: se utilizan

aparatos

más complejos

Absorción de Radiación Espectrofotometría, fotometría

(Rayos x, Uv, Visible, Infrarrojo

Refracción de la Radiación Refractometría, Interferometría

Difracción de la Radiación Método de difracción de rayos

x y electrones

Rotación de la Radiación Polarimetría

Potencial eléctrico Potenciometría

Carga eléctrica Columbimetría

Resistencia eléctrica Conductimetría

Masa gravimetría

Selección de la Técnica

Hay que definir con claridad el problema analítico, es decir, que aspectos queremos conocer acerca de la

muestra. En base a esto, para la elección de la muestra debemos basarnos en los siguientes parámetros:

Tipo de análisis: Cualitativo, cuantitativo, de estructura, de superficie. ¿Qué es lo que nos interesa de la

muestra? Si la sustancia es orgánica o inorgánica. Si el análisis es destructivo o no destructivo.

· Exactitud y precisión. Según la finalidad se puede o no requerir mucha exactitud.

· Cantidad de muestra disponible,

· Rango de concentración que se espera del analito.

· Posibles interferencias.

· Propiedades físicas (estado de la muestra) y químicas de la muestra.

· Numero de muestras que van a analizarse.

Parámetros de Calidad

Los parámetros de calidad más importantes y a tener en cuenta son:

· Precisión

· Exactitud

· Sensibilidad

· Limite de detección

· Intervalo de concentración aplicable

· Selectividad

Otros parámetros menos importantes son:

· Velocidad

· Facilidad y seguridad

· Habilidad o experiencia del operador

· Coste y disponibilidad del equipo necesario

· Coste de la muestra

· Contaminación en el análisis

Precisión: Concordancia de datos realizados de la

misma forma

Exactitud: Mide los errores sistemáticos. Se define como

la diferencia de la mitad de los análisis realizados y el

valor verdadero.

-Mide el error sistemático, o

determinado

de un método analítico.-Exactitud = μ – xt

-μ es la medida de la población para la

concentración de analito de una

muestra cuya concentración verdadera

es xt.

-Requiere analizar estándares de

referencia

Sensibilidad: Es la capacidad de un método o

instrumento de discriminar entre pequeñas diferencias

en la concentración del analito.

Depende de:

– La pendiente de la curva de calibración

– Reproducibilidad o precisión del sistema de medida.

Definición cuantitativa:

– Sensitividad de calibración (IUPAC):

• Pendiente de la curva de calibración del analito

de interés

• S = mC + Sbl

• S señal analítica

• m= pendiente de la recta de calibrado

• C= Concentración

• Sbl= senal promedio del blanco

Límite de Detección: Concentración o peso mínimo de

analito que puede detectarse para un nivel de confianza

dado.

Depende de:

– Relación entre la magnitud de la señal analítica con el

valor de la fluctuaciones estadísticas de la señal del

blanco.

La mínima señal analítica distinguible Sm se toma como la suma de la

señal media del blanco Sbl mas un múltiplo k de la desviación estándar

(sbl) del mismo:

Sm = Sbl + ksbl

Según Kaiser, estadísticamente se considera que para k=3, el nivel de

confidencia de detección es del 95%.

Intervalo de Concentración Aplicable

Intervalo útil de un método analítico: intervalo entre la

concentración mas pequeña con la que pueden realizarse medidas

cuantitativas (LOQ-limit of cuantitation) hasta la concentración a la que

la curva de calibrado se desvía de la linealidad.(LOL-limit of linearity)

Selectividad

Es el grado de ausencia de interferencias debidas a

otras especies contenidas en la matriz de la

muestra.

Cuando se habla de muy selectivo nos referimos a

la ausencia de interferencias, esto va a depender

del método y de la naturaleza de la matriz. Los

métodos de espectroscopia atómica son un ejemplo

de métodos muy selectivos, los de espectroscopia

nuclear lo son menos, los electroanaliticos son los

que menos selectividad

tienen, esto es debido a que están basados en

potenciales redox.

Calibración de los métodos

instrumentales

Curvas de calibración

Método de las adiciones estándar

Método del estándar interno

Curva de calibración

Se requieren varios estándares de concentraciones conocidas del analito de interés.

Se requiere un blanco que contenga los componentes de la muestra original excepto el analito

Se representa una gráfica de respuesta del instrumento vs concentración del analito.( método de mínimos cuadrados)

Método de las adiciones

estándar

Se utiliza en muestras complejas donde los efectos de matriz son importantes.

Implica añadir uno o mas incrementos de una solución estándar a una alícuota de muestra

El valor del volumen en la intersección de la línea recta con el eje-x es el volumen del reactivo estándar equivalente a la cantidad de analito en la muestra

Método del estándar interno

Un estándar interno es una

sustancia que se añade a todas

las muestras en una cantidad

constante.

La calibración supone representar

la razón entre la señal del analito y

la del estándar interno como una

función de la concentración del

analito

Método del estándar interno

El estándar interno (IS) puede compensar distintos tipos de errores indeterminados y sistemáticos.

Si el IS y el analito responden proporcionalmente a los errores instrumentales y fluctuaciones del método, la razón entre las señales es independiente de las fluctuaciones

La mayor dificultad es encontrar un IS adecuado, con señal reproducible y que genere una señal similar a la del analito(