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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS INSTRUMENTAL
Introducción
Componentes de un instrumento de medida para el análisis
Clasificación de las técnicas analíticas
Elección de un método analítico: propiedades analíticas
Medida de la propiedad observable: calibrado
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 1
AGUAS NATURALES INDUSTRIA
AGUAS RESIDUALES
MEDICINA
INFORMACIÓN SOBRELA COMPOSICIÓN DE
LAS SUSTANCIAS
IMPORTANCIA DE LA QUIMICA ANALÍTICA
AIRESUELOS
ALIMENTOS
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 2
MATERIALES
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Definir el problema correctamenteAsegurar la representatividad del problema a través de las muestrasDefinir el tiempo y las exigencias requeridas por el clienteDesarrollar un plan analíticoRealizar el trabajo con el más alto nivel de calidad, experiencia y buen conocimiento químicoComunicar la respuesta, no los datos, incluyendo la precisión y exactitud, especificando los peligros o limitaciones en la utilización de los datosInterpretar la información y los resultados en un informe claro, consistente y significativo
METODOLOGÍA DE LA QUIMICA ANALÍTICATEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 3
METODOLOGÍA DE LA QUIMICA ANALÍTICATEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 4
ProblemaProceso
Analítico Total (PAT)
Información
PROCESO ANALITICO TOTAL (PAT)
“Conjunto de Operaciones que separan el Problema planteado por el cliente de la información suministrada por el laboratorio de análisis”
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METODOLOGÍA DE LA QUIMICA ANALÍTICATEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 5
PROCESO DE MEDIDA QUIMICO (PMQ)“Conjunto de etapas sistematizadas que van a permitir resolver el problema analítico”
Muestra
Operaciones previas
Medición y transducción de la señal analítica
Adquisición y tratamiento de datos (señales) Resultados
PROCESO DE MEDIDA
QUÍMICO
METODOLOGÍA DE LA QUIMICA ANALÍTICATEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 6
Otras definiciones de algunos términos que utilizaremos:
Técnica: Principio científico genérico que se utiliza para extraer informaciónPor ejemplo: espectrofotometría UV-visible, o potenciometría.
Método: Aplicación concreta de la técnica analítica para la determinación de un analito o mezcla en una muestra definida.Por ejemplo: determinación de nitratos (NO3
-) en aguas mediante espectrofotometría de absorción UV-visible.
Procedimiento: Descripción detallada del método analítico.
Protocolo: conjunto de normas definitivas que deben seguirse sin ningún tipo de excepción cuando se pretende que los resultados analíticos puedan utilizarse con un propósito específico. Son preescritos por un organismo oficial para su uso en una situación dada. Por ejemplo: un proceso de regulación alimenticia (acidez de un aceite) o en dictamines legales (determinación de alcohol en sangre).
Técnica→ Método →Procedimiento →Protocolo
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ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 7
1. Planteamiento general del problema técnico-científico o socio-económico
2. Planteamiento específico del problema analítico y definición del objetivo
3. Selección del método
4. Toma de muestra o muestreo
5. Tratamiento y preparación de la muestra
6. Etapa de medida
7. Tratamiento y evaluación de los datos
8. Interpretación de los resultados: Conclusiones
9. Realización del Informe
ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 8
1. Planteamiento general del problema técnico-científico o socio-económico
Etapa caracterizada por la información (bio)química de una muestra solicitada por
el cliente. A partir de la información solicitada, el cliente pretende conocer
alguna característica bio(química) latente de la muestra en estudio; con la
finalidad de tomar decisiones fundamentales, eficaces y dentro de un tiempo
razonable.
2. Planteamiento específico del problema analítico y definición del objetivo
En colaboración estrecha con el cliente hay que situar el problema en su contexto y
recabar la máxima información posible acerca de naturaleza de la muestra,
especies que deben ser analizadas, uso final que se pretende de los resultados
analíticos, evaluación de costes, etc.
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ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 9
3. Selección del método
Una selección correcta consiste en buscar una solución de compromiso entre los siguientes cuatro grupo de propiedades características:
Exactitud, precisión, sensibilidad, selectividad requeridasRapidez requerida (operaciones previas + tiempo de análisis)Coste (número de muestras + reactivos + instrumentación + formación de
personal)Facilidad (seguridad + comodidad del personal)
Busqueda bibliográfica: solución a nuestro problema con algún método previamenteestablecido.
Si la bibliografía no ofrece solución a nuestro problema, será necesaria la adaptación de un método ya existente o el desarrollo de un método nuevo
ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 10
4. Toma de muestra
En general podemos decir, que un buen muestreo es aquel en que la
muestra seleccionada para el laboratorio sea representativa de la
población que se va a investigar. Un resultado exacto pero no
representativo del problema planteado es de mala calidad, de ahí la
trascendencia del muestreo.
Para ello hay que seguir un plan de muestreo
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ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 11
5. Tratamiento de la muestra
Adecuación de la muestra a la medición propiamente dicha. Son el
nexo de unión entre la muestra y el empleo del instrumento principal
de medida. Son procesos multietapa lentos con un alto grado de
participación humana
Muestrabruta INSTRUMENTO
OPERACIONES
PREVIAS
ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 12
Muestrabruta
INSTRUMENTO
Medida devolumen(masa)
Muestreo Homogenei-zación
Medida deMasa/Volumen
TrituradoTamizado
Secado
DisoluciónDisgregación Conservación
Técnicas deseparación
Destrucciónmateria
orgánica
Reaccionesanalíticas
Reaccionesno analíticas
TransporteIntroducción
al instrumento
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ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 13
6. Etapa de medida
Se basa en la observación y/o determinación de una propiedad de la
especie que se quiere analizar mediante la utilización de un
instrumento de medida. Se obtiene una señal analítica que se traduce
en información química
ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 14
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PrimariosRelativos
En relación conla calibración
5
Independientes(fuera de línea)
Integrados (en línea)
En relación con otras etapas
del PMQ
1
Instrumentospropiamente
dichosSentidoshumanos
Naturaleza2
ÓpticosElectroquímicos
MásicosTérmicosMagnéticos
OtrosNaturaleza delas señales
3
CuantitativosCualitativos
MixtosEstructurales
Finalidadanalítica
TIPOS DE
INSTRUMENTOS
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ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 15
7. Adquisición, tratamiento y evaluación de datos
Es el nexo de unión entre el instrumento y los resultados, expresados según los requerimientos solicitados. Para lo cual se realizan cálculos empleando procedimientos quimiométricos
Adquisición dedatos
Interfasepasiva
Interfaseactiva
Tratamiento de datos
Impresora
Resultados
INSTRUMENTO En línea
Funcionamiento
En línea
Salida
Fuera de línea
ORDENADOR
ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 16
8. Interpretación de resultados: conclusiones
El PMQ comienza con el planteamiento de un problema y ha de terminar
por lo tanto con su resolución. Para lo cual los datos obtenidos han de
relacionarse con la finalidad perseguida en el análisis. La interpretación
de los datos puede ser una operación simple en algunos casos y muy
compleja en otros. Así, en ocasiones puede resolverse mediante la
ayuda de los métodos estadísticos clásicos, o puede necesitar de la
aplicación de técnicas quimiométricas muy sofisticadas.
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ETAPAS DEL PROCESO ANALÍTICO TOTALTEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 17
9. Informe
La misión básica de un laboratorio analítico consiste en la generación de
informes analíticos de calidad en el tiempo requerido y dentro del precio
establecido. En el informe final el laboratorio analítico proporciona al
cliente la información inicialmente solicitada de una forma precisa, y
exenta de ambigüedad.
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 18
CLASIFICACIÓN DE LOS MÉTODOS ANALÍTICOS
1. Métodos clásicos: Se basan en interacciones materia-materia, esto es, en reacciones químicas.
2. Métodos Instrumentales: ópticos, electroquímicos y otros. Se basan en interacciones materia-energía, utilizan un instrumento más o menos complejo para evaluar una propiedad física o físico-química del sistema objeto de estudio. No es esencial el concurso de una reacción química.
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 19
MÉTODOS CLÁSICOS DE ANÁLISIS
1. SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA MEZCLA:(Precipìtación, extracción y destilación)
Análisis cualitativo:
Los componentes separados se tratan con reactivos originándose productos que se pueden identificar por su:
-Olor-Color-Punto ebullición o fusión
Análisis cuantitativo:
La cantidad de analito se determina mediante medidas:
- gravimétricas.- volumétricas.
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 20
MÉTODOS INSTRUMENTALES DE ANÁLISIS
ESQUEMA GENERAL DE UNA MEDIDA INSTRUMENTAL
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 21
COMPONENTES DE UN INSTRUMENTO ANALÍTICO
Generador de señales
Detector
Procesador deseñales
Dispositivo delectura
Señal analítica
Señal de entrada
Señal de salida
EJEMPLOS
Medida del pH Medida del color
MuestraLámparaMonocromadorMuestra
Actividad iones H+ Radiación electromagnética
Electrodos(vidrio y referencia)
AmplificadorDigitalizador
Medidor de escalaUnidad digital
Fotomultiplicador
Medidor de escalaUnidad digital
Potencial eléctrico Corriente eléctrica
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 22
CLASIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS ANALÍTICAS
TÉCNICAS ÓPTICAS
TÉCNICAS ELECTROANALÍTICAS
OTRAS TÉCNICAS INSTRUMENTALES
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 23
CLASIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS ANALÍTICASTÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS
MOLECULARESAbsorción
Espectrofotometría ultravioleta visibleEspectrofotometría de infrarrojoEspectroscopía de microondas
EmisiónEspectrofotometría de fluorescenciaEspectrofotometría de fosforescencia
ATÓMICASAbsorción
Espectrofotometría de absorción atómicaEspestroscopía de absorción de rayos X
EmisiónEspectroscopía de emisión atómica (llama, arco, chispa, plasma)Espectroscopía de fluorescencia atómicaEspectroscopía de fluorescencia de rayos XEspectroscopía de rayos gamma
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 24
CLASIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS ANALÍTICAS
TÉCNICAS NO ESPECTROSCÓPICAS
BASADAS EN LA DISPERSIÓN DE LA RADIACIÓNTurbidimetríaNefelometríaEspectroscopía Raman
BASADAS EN LA MEDIDA DEL ÍNDICE DE REFRACCIÓNRefractometríaInterferometría
BASADAS EN LA DIFRACCIÓNDifracción de rayos XDifracción de neutronesDifracción de electrones
BASADAS EN LA MEDIDA DE LA ACTIVIDAD ÓPTICAPolarimetría EspectropolarimetríaEspectrometría de dicroismo circular
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 25
CLASIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS ANALÍTICAS
Técnicas electroanalíticas
a. Potenciometría
b. Técnicas Voltamperométricas
i. Voltamperometría de barrido linealii. Voltamperometría de redisolucióniii. Voltamperometría cíclica
a. Culombimetría
i. Culombimetría a potencial constanteii. Culombimetría a intensidad constanteiii. Electrogravimetría
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 26
Los métodos Instrumentales son usados para:
ANÁLISIS CUALITATIVO: Identificación de especies químicasANÁLISIS CUANTITATIVO: Determinación de la cantidad de una especie o grupo de especies.
CLASIFICACIÓN: TAMAÑO DE MUESTRA
Método Peso de muestra (mg)
Volumen de muestra (mL)
Macroanálisis › 100 › 10Semimicroanálisis 10 -100 1 - 10
Microanálisis 1 - 10 0.1 - 1Ultramicroanálisis ‹ 1 ‹ 0.1
PREFIJO FACTOR SÍMBOLO
yocto 10-24 y
zepto 10-21 z
atto 10-18 a
femto 10-15 f
pico 10-12 p
nano 10-9 n
micro 10-6 µ
mili 10-3 m
centi 10-2 c
deci 10-1 d
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 27
MUESTRA: porción del material, o población de la que se requiere información analítica, de la cual partimos para iniciar el análisis.
MUESTRA ANALÍTICA: indica la porción de la muestra que se presenta al instrumento de análisis.
ANALITO: especie o especies a determinarse en la muestra analítica.
MATRIZ: conjunto de todos los constituyentes en la muestra. Esta incluye al analito y a todos lo demás
constituyentes, que son llamados concomitantes.
MATRIZ ANALÍTICA: se refiere específicamente a la matriz de la muestra analítica.
En función de la concentración de un analito en una muestra estos pueden clasificarse en:
Constituyentes mayoritarios (presentes en la muestra entre 1-100 % p/p)Componentes minoritarios (presentes en la muestra entre 0.01-1% p/p)Constituyentes traza (presentes en la muestra entre < 0.01 % p/p).
CONCENTRACIÓN DEL ANALÍTO EN LA MUESTRA
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 28
MEDIDA ANALÍTICACada medida analítica consta de dos componentes:
-Señal: lleva la información relativa al analito de interés.
-Ruido: compuesto por información no deseada que degrada la exactitud y la precisión del
análisis y aumenta el límite inferior de la cantidad de analito detectable.
Representación teórica de la misma corriente en ausencia de ruido
Señal de corriente continua
Su origen puede ser químico (variables incontroladas relacionadas con la química del sistema) o instrumental (relacionado con los componentes del instrumento utilizado: generador de señales, detector).
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 29
SEÑALESSEÑAL: puede definirse como la salida de un detector que está respondiendo al sistema químico de interés.
SEÑAL TOTAL (St): señal de salida no modificada obtenida de la medida de una muestra analítica o de un patrón. St = Sa + Sb
SEÑAL BLANCO (Sb): señal de salida obtenida de la medida de un blanco. Esta incluye la SEÑAL DE FONDO, debida a las señales que provienen del medio/célula de medida y de los concomitantes en el blanco.
SEÑAL ANALÍTICA: está relacionada directamente con la concentración del analito, y se obtiene restando la señal blanco de la señal total.
Sa = St - Sb
Blanco: disolución (sólido o vapor) de composición parecida a la muestra, que no contiene al analito y sirve para medir/estimar la seña fondo (sirve para ajustar el cero del instrumento.
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 30
MÉTODOS QUÍMICOS CUANTITATIVOS:
Sa=KC
Carácter absoluto
Magnitud de propiedad
medida
Concentración o cantidad
Constante única, tiene un valor perfectamente definido deducible de las leyes estequiométicas.
MÉTODOS INSTRUMENTALES CUANTITATIVOS:
Sa=KC
Carácter relativo
Magnitud de propiedad
medida
Concentración o cantidad
Constante NO única, depende de condiciones experimentales
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 31
CALIBRACIÓN
La calibración consiste en comparar el valor de la magnitud medida (o representada) por el sistema de medición, con los valores que, bajo condiciones estrictamente definidas, producen patrones conocidos o materiales de referencia.
MÉTODOS DE CALIBRACIÓN
Calibración externaAdición estándarPatrón interno
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 32
TIPOS DE CALIBRADOS
1. CALIBRACIÓN EXTERNA
Las disoluciones patrón deben:
- Cubrir el intervalo de concentraciones de interés: desde cero (corresponde al blanco) hasta
una concentración por encima de la concentración esperada para la muestra.
- Tener una matriz tan parecida a la muestra analítica como sea necesario.
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 33
TIPOS DE CALIBRADOS
1. CALIBRACIÓN EXTERNA
Y = mx + a
Las medidas de señales de las muestras se deben obtener siempre junto con las de los patrones y en las mismas condiciones instrumentales.
La pendiente m es la sensibilidad
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 34
TIPOS DE CALIBRADOS
Vpatron Cd (μl) Absorbancia (U.A)
0 0.007
20 0.171
30 0.287
40 0.389
50 0.485
60 0.586
Muestra analítica 0.228
Se pretende determinar el contenido en cadmio en un zumo de fruta comercial, eligiéndose como técnica
de medida la Espectroscopía de Absorción Atómica con un atomizador de llama a una longitud de onda de
228.8 nm. El procedimiento seguido fue el siguiente: se homogenizó el zumo mediante agitación y se
tomaron 5.00 ml que se filtraron para retiran la pulpa. De la disolución filtrada se tomaron 2.50 ml que se
enrasaron a 25.0 ml en un matraz aforado con HCl 1:1 (muestra analítica).
Para la calibración, se prepararon 5 disoluciones patrón de cadmio partiendo de una disolución estándar de
990 mg ml-1 en cadmio tomando 20, 30, 40, 50 y 60 ml de dicho estándar y enrasando a 25.0 ml con HCl
1:1. Las señales de absorbancia obtenidas se muestran en la siguiente tabla:
¿Qué concentración de cadmio expresada en ng/ml hay en el zumo de fruta?
MÉTODO DE PATRÓN EXTERNO(Ejercicio 2-hoja 2)
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 35
CCd (μg mL-1) Absorbancia corregida (U.A)
0 0.000
0.79 0.164
1.2 0.280
1.6 0.382
2.0 0.478
2.4 0.579
Muestra analítica 0.221
MÉTODO DE PATRÓN EXTERNO(Ejercicio 2-hoja 2)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0 0.5 1 1.5 2 2.5
C (microgramos/mL)
A (U
.A.)
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 36
TIPOS DE CALIBRADOS2. ADICIÓN ESTÁNDAR
En ocasiones la interacción del analito con otros componentes de la muestra puede producir un aumento o una disminución de la sensibilidad del analito. El método de adición estándar permite eliminar los errores de matriz sin necesidad de efectuar la “equiparación de matriz” en la preparación de patrones.
Adición única:Se registran dos señales: la señal de la muestra y la de la muestra más la adición de un volumen conocido de una disolución patrón concentrada:
La señal correspondiente a la disolución de la muestra:
Y la señal correspondiente a la muestra con adición:
m1 kCS =
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
++
+=
pm
pp
pm
mm2 VV
VCVV
VCkS
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 37
TIPOS DE CALIBRADOS
Para analizar el contenido de estaño en un mineral, se fundió una muestra de 0.3000g del
mineral, se disolvió y se llevó a 250.0 ml. De esta disolución se tomaron 25.0 mL para un análisis
polarográfico y se observó una intensidad de corriente de 24.9 µA. A continuación se agregaron 5.00
ml de una disolución patrón de estaño 6.01 x 10-3M y la intensidad de corriente aumentó hasta 28.3
µA. Calcular el porcentaje de estaño en el mineral.
2. ADICIÓN ESTÁNDAR (adición única) (Ejercicio 3-hoja 2)
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 38
TIPOS DE CALIBRADOS2. ADICIÓN ESTÁNDAR (adición múltiple)
Y= a + b Cx; cuando Y=0
Cx= a / b
y = 0,0411x + 0 ,0101R2 = 0 ,9995
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
-0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
C r o m o (m g /l)
Abs
orba
ncia
(u. A
.)
Concentración de patrón añadida
Seña
l
Muestra original (Cx)Adición 1
Adición 2
Adición 3
Adición 5
Adición 4
Extrapolación a señal cero
-Cx
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 39
TIPOS DE CALIBRADOS2. ADICIÓN ESTÁNDAR (adición múltiple)
INCONVENIENTES:
-Al ser un método de extrapolación es menos preciso que la recta de calibrado
(interpolación).
- Requiere más cantidad de muestra y reactivos.
- Hay que realizar una recta de calibrado para cada determinación.
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 40
TIPOS DE CALIBRADOS
3. PATRÓN INTERNO
Se emplea en aquellas técnicas en las que la señal depende de factores poco reproducibles y que pueden variar en el curso del análisis. La variable analítica es el cociente de señales del analito y del patrón interno.El patrón interno es una sustancia que no está presente en la muestra a analizar, con un comportamiento similar al del analito y que no interfiere en la determinación de éste.
AM k1 . CM
AP.I. k2 . CP.I.
=
F= factor de respuesta del detector para el ANALITOusando un patrón interno
AM CM
AP.I. CP.I.
= F Calculamos CM
Patrón interno simple
DISOLUCIÓN PATRÓN: se conoce CM y CP.I.
MUESTRA: se conoce CP.I.
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 41
TIPOS DE CALIBRADOS
3. PATRÓN INTERNO
Altura de pico, cm
Compuesto Patrón Muestra
Vitamina C 15.15 6.95
Cafeína 12.25 8.30
En la determinación de vitamina C en un refresco mediante HPLC, se usó cafeína como patrón interno.
El procedimiento usado fue el siguiente:
1.se preparó una solución patrón de todos los compuestos que contenía vitamina C 250 µg/ml
cafeína 150 µg/ml.
2.Por otro lado, se pipetearon 20.0 ml de refresco a un matraz aforado de 100.0 ml y se le
añadieron 5.00 mg de cafeína pura. Se disolvió el compuesto y se llevó a enrase. Porciones
iguales de estas dos disoluciones se inyectaron dentro del cromatógrafo, se registró sus
cromatogramas y se midieron las señales obteniendo los siguientes resultados:
Ejercicio 8-Hoja2
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 42
TIPOS DE CALIBRADOS
3. PATRÓN INTERNO MÚLTIPLE
P/p
CM
PM
pP.I.
Concentración analito
1
2
3
4
C1, C2, C3, C4 concentraciones de analitoc concentración constante patrón internoP señales analíticas del analitop señales analíticas de patrón interno
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 43
TIPOS DE CALIBRADOS
3. PATRÓN INTERNO MÚLTIPLE
El patrón interno debe ser una sustancia que:
- No debe aparecer en la muestra
- Similar al analito químicamente
- Con una señal fácilmente medible que no interfiera con el analito.
- Debe responder de una manera similar a él, para cualquiera de las
variables que puedan afectar al detector.
- Su concentración debe ser del mismo orden de magnitud que la del
analito.
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 44
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICAS
CALIDAD INTERNA DEL LABORATORIO ANALITICO
PROPIEDADESBÁSICAS
PROPIEDADES SUPREMAS
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 45
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICAS
ANÁLISIS QUÍMICO
MEDIDAS EXPERIMENTALES
Basado en
Toda medida experimental tiene asociada alguna incertidumbre
“NO EXISTEN RESULTADOS CUANTITATIVOS VÁLIDOS SI NO VAN ACOMPAÑADOS DE LA ESTIMACIÓN DE LOS ERRORES INHERENTES A ELLOS”
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 46
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICAS
EXACTITUDExpresa el grado de concordancia entre el resultado de un ensayo y el
valor de referencia aceptado como“verdadero”
El error absoluto
El error relativo
vxixE −=
100%x vx
vx-ix rE =
1. Análisis de estándares de referencia: Materiales que contienen uno o más analitos en concentración conocida.
2. Comparación con otros métodos analíticos, preferiblemente “válidos “ y “fiables”.3. Análisis de muestras “blanco”4. Comparación entre varios laboratorios (INTERLABORATORIO):
1. Todos los laboratorios utilizan la misma muestra- MATERIAL DE REFERENCIA.2. Es mejor que haya un laboratorio “válido”.
Cuando se desconoce el valor verdadero se evalúa mediante:
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 47
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICAS
PRECISIÓNExpresa el grado de concordancia, entre sí, de un conjunto de resultados
obtenidos al efectuar varias veces la determinación de un analito
Se evalúa mediante:Desviación estándar s =
Desviación estándar relativa
Varianza: es el cuadrado de la desviación estándar (s2)
1-n
2)x-i(x∑
100,%,%)( xsCVRSD ==
•Precisión en patrones o una muestra analítica: REPETITIVIDADSe parte de una misma muestra de la que se hacen varias determinaciones.
•Precisión en muestras: REPRODUCIBILIDADSe parte de varias muestras y se desarrolla todo el método con cada una de ellas.
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 48
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICAS
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 49
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICAS
ERRORES SISTEMÁTICOS
(Determinados)
ERRORES ALEATORIOS(Indeterminados)
Errores de instrumentoErrores del métodoErrores personales
TIENEN VALOR DEFINIDOTIENE CAUSA ASIGNABLE
TIENEN IGUAL SIGNO Y MAGNITUD
AFECTAN A LA EXACTITUD
Variables no controladas:Parte inevitable de toda medición
física o química
NO TIENEN SIGNO CONCRETONO PUEDEN CORREGIRSE
AFECTAN A LA PRECISIÓN
ERRORES CRASOS(Esporádicos)
RESULTADOS DISPARATADOS
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 50
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICAS
LÍMITE DE DETECCIÓN: LÍMITE DE CUANTIFICACIÓN:
mBLD
σ3= m
BLCσ10
=N ≥ 10
INTERVALO DE LINEALIDAD:
Señal, S
Concentración, C
Es el intervalo de concentraciones donde la relación señal-concentración es lineal.
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TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 51
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICAS
Se define SENSIBILIDAD (s) como la razón del cambio en la señal de salida del instrumento, S, al cambio correspondiente en el estímulo, en este caso la concentración del analito, C.
s = dS / dC
Las pendientes de las curvas de calibrado se usan para determinar los valores de sensibilidad.
¿Qué nos indica la sensibilidad de un método analítico?
La capacidad de discriminar entre pequeñas diferencias en la concentración del analito. A mayor sensibilidad, más fácil discriminar estas pequeñas variaciones en la concentración del analito y se
obtienen menores Límites de Detección (LOD).
SENSIBILIDAD
TEMA 1. INTRODUCCIÓN AL ANÁLSIS INSTRUMENTAL 52
CALIDAD Y PROPIEDADES ANALÍTICASSELECTIVIDAD
Hace referencia al grado de interferencia de unas especies sobre la identificación de otras. El coeficiente de selectividad para una sustanciapotencialmente interferente B sobre un determinado analito A viene dado porla relación entre las pendientes de calibrado
KB,A= mB/mA
RELACIÓN SEÑAL/RUIDO
Para describir la calidad de un método analítico o el funcionamiento de un instrumento, se utiliza la relación señal/ruido (S/N). Las condiciones más favorables se obtendrían para altas relaciones:S/N = x /s siendo x la media de la señal analítica medida y s la desviaciónestándar.
Expresa la capacidad del método para permanecer invariable a pequeñas modificaciones ambientales o de procedimiento.Se mide mediante la reproducibilidad
ROBUSTED