Métodos Instrumentales de Análisis: Una Visión General
Los métodos instrumentales se basan en la relación entre magnitudes eléctricas y la concentración de un analito. A continuación, se describen algunas clasificaciones importantes:
Métodos Ópticos de Análisis
Estos métodos miden la radiación electromagnética emitida o interactuada por la materia. Se dividen en:
Métodos Ópticos Espectroscópicos
Se basan en la medición de la intensidad y longitud de onda de la radiación. La característica común es la medida de espectros debidos a transiciones entre estados de energía característicos.
Métodos Ópticos No Espectroscópicos
Se basan en la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, resultando en un cambio en la dirección o propiedades físicas de la radiación.
Métodos Instrumentales de Separación
Cromatografía
Se basan en las diferencias en la distribución de solutos entre una fase móvil y una fase estacionaria, utilizada para separar, identificar y determinar componentes químicos de una muestra. Existen diferentes técnicas cromatográficas:
- Cromatografía en papel y en capa fina (CCF): La fase móvil es líquida y asciende a través de un sólido absorbente.
- Cromatografía clásica en columna: Similar a la CCF, pero en una columna de vidrio.
- Cromatografía de gases (GC): La fase móvil es un gas inerte y la fase estacionaria suele ser un sólido o un líquido.
- Cromatografía de líquidos de alta eficacia (HPLC): La fase móvil es un líquido impulsado por una bomba y la fase estacionaria suele ser un sólido.
- Electroforesis: Técnica de separación basada en la migración de partículas cargadas en disolución bajo la influencia de un campo eléctrico. La velocidad de migración depende de la carga y tamaño de los iones.
Parámetros de Calidad de los Instrumentos
Para elegir el método más adecuado, se deben considerar los siguientes parámetros:
Precisión
Grado de concordancia entre resultados independientes de un ensayo.
- Repetibilidad: Concordancia entre resultados obtenidos con el mismo método, muestra y condiciones.
- Reproducibilidad: Concordancia entre resultados obtenidos con el mismo método y muestra, pero en diferentes condiciones.
Exactitud
Medida del grado de concordancia entre el valor medido y el valor verdadero o aceptado. Se evalúa mediante un valor aceptado o valor verdadero.
La Ley de Beer
Establece la relación entre la absorbancia de una solución, la concentración del absorbente y la longitud del trayecto de la luz a través de la solución:
Absorbancia = a · b · c
Donde:
- a = absortividad específica (depende de la sustancia y la longitud de onda)
- b = longitud del paso de luz
- c = concentración
La Ley de Beer se aplica para determinar la concentración de una sustancia en solución:
- Por comparación con una solución conocida: Comparación con una solución estándar de concentración conocida.
- Curva de Calibración: Representación gráfica de absorbancia (ordenadas) frente a concentración (abscisas). Se ensayan soluciones de concentraciones conocidas y se determinan sus absorbancias. La concentración de soluciones problema se averigua por interpolación.
Dispersión
Cuando un haz de luz choca con una partícula en suspensión, parte de la luz es dispersada, reflejada, absorbida y transmitida. La dispersión depende del tamaño y peso molecular de la partícula, longitud de onda de la luz incidente, distancia del detector y concentración de partículas.
Turbidimetría
Medida de la disminución de la intensidad de un haz de luz incidente al pasar a través de una suspensión de partículas.
Tipos de Electrodos
Electrodos de Referencia
Electrodo resistente y fácil de usar, con un potencial conocido, constante e independiente de la concentración del analito.
Electrodos Indicadores
Responden rápida y reproduciblemente a los cambios en la concentración de un analito.
Electrodos Indicadores de Membrana
Permiten el paso de ciertos iones a través de la membrana. El electrodo de vidrio para determinar el pH es el más conocido.
Conductimetría
Técnicas analíticas basadas en la medida de la conductividad eléctrica de una disolución para determinar su concentración iónica.
Electrogravimetría
Basada en la deposición electrolítica de un metal en un electrodo de platino previamente pesado, determinando la concentración de iones metálicos tras determinar el incremento de peso.