Los métodos analíticos se clasifican con frecuencia en Métodos clásicos o instrumentales.
◦ Métodos clásicos:
La mayor parte de los análisis se realizaban
Separando los componentes de interés de
Una muestra (analito)
Mediante precipitación, Extracción o destilación.
Mediante precipitación, Extracción o destilación.
-Cualitativo, dichos componentes se trataban después con reactivos
Que originaban productos que se podían identificar por su olor,
Temperatura de ebullición o fusión, su solubilidad en un disolvente o
Su índice de refracción.
-Cuantitativos, la cantidad del analito se determinaba mediante
Mediciones gravimétricas o volumétricas.
◦Métodos instrumentales: Se exploran fenómenos distintos
De los usados en los métodos clásicos para resolver
Problemas analíticos.
Midiendo propiedades físicas del analito
(conductividad, potencial del electrodo,
Absorción o emisión de la luz, relación
Masa/carga y fluorescencia), las técnicas
Cromatográficas y electroforéticas
Empezaron a reemplazar la destilación,
Extracción y precipitación para la
Separación de componentes de mezcla
Complejas.
A) Métodos Fotométricos y Espectrofotométricos:
Interacción de las radiaciones electromagnéticas con la
Materia.
B) Métodos Electrométricos: Fundamentados en la
Electroquímica la cual se ocupa de las interacciones
Entre las especies químicas con los campos eléctricos
O electrones y en el estudio de las propiedades
Electroquímicas de las soluciones.
C) Métodos extractivos: Basados en los fenómenos de
Transferencia de masa originada por diversos
Mecanismos.
D) Otros métodos: activación y dilución isotópicas:
Basados en las propiedades radiactivas.
La mayor parte de ellos requiere de una fuente de energía
Para estimular una respuesta que se puede medir de un
Analito.
Las seis primeras entradas de la tabla anterior están
Relacionadas con la radiación electromagnética.
Luego se agrupan cuatro propiedades eléctricas
Por último se agrupan cinco propiedades diversas: masa,
Masa-carga, velocidad de reacción, las señales térmicas y la
Radiactividad.
No siempre es fácil elegir el método optimo entre las
Técnicas instrumentales disponibles y sus equivalentes
Clásicos.
Si bien algunas técnicas instrumentales son más
Sensibles que las técnicas clásicas no siempre esto es
Así.
Así entonces algunos puntos a considerar al momento
De elegir un método son:
◦ Sensibilidad
◦ Interferencia
◦ Exactitud
◦ Conveniencia
◦ Tiempo
Un instrumento para análisis químico convierte la
Información de las carácterísticas físicas o químicas de
Un analito en datos que puede manipular e interpretar
Un ser humano.
Es un dispositivo de comunicación entre el sistema de
Estudio y el investigador.
Un instrumento para el análisis químico suele
Estar constituido como máximo por cuatro
Componentes fundamentales.
–Detector: Dispositivo mecánico, eléctrico o químico
Que identifica, registra o indica un cambio en una de
Las variables de su entorno (presión, temperatura,
Carga eléctrica)
–Transductor: Aquellos dispositivos que transforman la
Información de dominios no eléctricos a dominios
Eléctricos, y a la inversa.
–Sensor: Dispositivos analíticos que tienen la aptitud de
Supervisar especies químicas específicas en forma
Continua.
**Para poder seleccionar de modo inteligente un
Método analítico, es esencial definir con claridad
La naturaleza del problema analítico.
1. ¿Qué exactitud y precisión se requiere?
2. ¿De cuánta muestra se dispone?
3. ¿Cuál es el intervalo de concentración del analito?
4. ¿Qué componentes de la muestra interferirán?
5. ¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas de la
Matriz de la muestra?
6. ¿Cuántas muestras deben analizarse?
–Blanco de calibración del instrumento: agua o matriz equivalente
A la que no se aplica ninguna parte del procedimiento y sirve para
Evaluar la señal de fondo. Permite verificar la línea base.
–Blanco analítico o de reactivos: agua reactivo o matriz equivalente
Que no contiene, por adición deliberada, la presencia de ningún
Analito o sustancia por determinar, pero que contiene los mismos
Disolventes, reactivos y se somete al mismo procedimiento
Analítico que la muestra problema. Permite verificar la limpieza
Del material y/0 pureza de reactivos.
Estas carácterísticas expresadas en
Términos numéricos se les denomina
Parámetros de calidad .
–Precisión: el grado de concordancia mutua entre los datos que se han
Obtenido de una misma forma. Sus parámetros de calidad son:
◦ Desviación estándar absoluta, desviación estándar relativa de la media,
Coeficiente de variación y varianza:
–Sesgo : es el error sistemático, o determinado, de un método analítico.
..Sensibilidad: es una medida de la aptitud del método para Discriminar entre pequeñas diferencias de la concentración del Analito. ◦ La sensibilidad también puede expresarse como la Concentración del analito necesaria para causar una respuesta Dada en el instrumento.
Es el cambio de respuesta de un instrumento de medición que Corresponde a un cambio de la concentración del analito. // Es la pendiente del intervalo de Trabajo y cuando mayor es esta, Mayor la sensibilidad del Método.
Dos factores limitan la
Sensibilidad: la pendiente
De la curva de calibración y
La reproducibilidad o
Precisión del método de
Medición.
Si dos métodos tienen igual
Precisión el que tiene la
Curva de calibración con
Mayor pendiente será el
Mas sensible.
–La IUPAC define la sensibilidad de calibración como la
Pendiente de la curva de calibración en la concentración de
Interés. ???? = ???????? + ????????????
–La concentración o el peso mínimos de analito que pueden
Detectarse para un nivel de confianza dado.
A medida que se alcanza el límite de detección, la señal
Analítica y su desviación estándar se aproximan a la señal
Del blanco (Sbl) y su desviación estándar (sbl)
???????? = ????
???????? + ????????Bl // ???????? = (???????? − ????
????????)/ ????
LD = xblancos + 3s
Limite de cuantificación: Es la menor concentración de
Analito que puede determinarse con una repetibilidad y
Nivel de incertidumbre aceptable bajo las condiciones
Estables de prueba. ( Valores atribuibles entre 3 y 10 veces
El LD)
–Intervalo lineal y de trabajo: Intervalo de concentraciones de
Analito en el que es aplicable el método y existe una
Respuesta lineal entre la concentración del analito y la
Medición.
**Criterios de aplicación
Comportamiento lineal concentración vs respuesta analítica.
Pendiente cercana a 1
Coeficiente de correlación > 0,99
–Selectividad: La selectividad de un método analítico denota el
Grado de ausencia de interferencias debidas a otras especies
Contenidas en la matriz de la muestra. Desafortunadamente,
Ningún método analítico está totalmente inafectado por otras
Especies y, con frecuencia, diversas etapas se deben realizar
Para minimizar los efectos de estas interferencias.
++Ruido Instrumental (N): Es toda perturbación que afecta el
Buen funcionamiento de un dispositivo electrónico
Ocasionando distorsiones en la señal dada por el mismo.
La señal puede dividirse en dos partes:
1. Causada por el analito
2. La causada por los componentes de la matriz de
La muestra y por la instrumentación analizada en
La medición ( ruido )
1. Químico: surge de una
Serié de variables
Incontrolables que afectan
Las carácterísticas
Químicas del sistema. 2. Instrumental: esta relacionado
Con cada componente de un
Instrumento (fuente, el
Transductor de entrada,
Procesadores, transductor de
Salida
++Señal analítica (S): Puede definirse como la salida de un
Transductor respondiendo al sistema químico de interés
La relación señal/ruido (S/N) es
Una cifra útil para describir la
Calidad de un método analítico o
De un instrumento. S/R = (2 a 5)
**Un instrumento de lectura es un transductor que transforma la
Información de un dominio eléctrico en una forma que la pueda
Entender un ser humano.
**La señal transducida puede tomar la forma de un resultado
Alfanumérico o una salida gráfica.
**Calibración: Conjunto de operaciones que establecen, en condiciones
Especificas, la relación entre los valores de las magnitudes
Indicadas por un instrumento de medición, o los valores
Representados por una medida materializada, o un material
De referencia, y los valores correspondientes de la magnitud
Realizada por los patrones.
**Patrón: Medida materializada, instrumento de medición,
Material de referencia o sistema de medición destinado a
Definir, realizar, conservar o reproducir una unidad, o uno o
Más valores de una magnitud para servir de referencia.
**Material de referencia (MR): Material o sustancia para el cual
El valor de una (o de varias) de sus propiedades es lo
Suficientemente homogéneo y bien establecido como para
Ser utilizado como referencia en la calibración de un
Instrumento, en la evaluación de un método de medición o
Para asignar valores a las propiedades de otros materiales.
**Material de Referencia Certificado (MRC): Son soluciones o sustancias certificadas por un organismo
Técnicamente competente. El certificado permite establecer
Su trazabilidad. El valor certificado va acompañado de una
Incertidumbre. Son ofrecidos por Centros de metrología
(CENAM y NIST).
Sus carácterísticas son:
Composición consistente de acuerdo a su uso (Matriz y
Concentración).
Estables durante su almacenamiento
LOTE Analítico
–Blanco: Contiene todos los reactivos y
Disolventes usados en el análisis (matriz),
Excepto el analito de interés. Mide el
Grado de respuesta del procedimiento
Analítico a las impurezas o interferencias
Que existan en los reactivos.
–Solución estándar o patrón: disolución
Que contiene una concentración conocida
De un elemento o sustancia específica
(MRC).
–Control de calidad: muestra de
Concentración conocida. Permite conocer
La desviación de la respuesta del método
Analítico (exactitud) (MR).
–Muestra problema: muestra de la cual se
Quiere conocer la concentración del
Analito a detectar
AJUSTE DE DATOS
–Regresión lineal. Proceso general de predecir una variable a
Partir de otra con medios estadísticos.
–Coeficiente de correlación. Raíz cuadrada del coeficiente de
Determinación. Es una medida que indica el nivel de
Asociación entre la variables dependiente e independiente. Su
Signo indica la dirección de la relación entre dos variables,
Directa o inversa.
–Coeficiente de determinación. Es una medida que indica
Porcentualmente el cambio de la variable dependiente
Respecto a la independiente
TIPOS DE CALIBRACIÓN
–Adición de patrón o estándar: consiste en añadir cantidades
Conocidas de analito a la muestra problema.
◦ El aumento en la señal del analito permite deducir cuanto analito
Había originalmente en la muestra.
◦ Es útil cuando la composición de la muestra es desconocida o
Compleja.
–Por estándar interno: Un compuesto bien caracterizado (patrón interno) que no esta
Presente en la muestra se añade en una concentración a
Muestras y soluciones estándar.
◦ Se calcula la relación de respuesta de ISTD y de analitos.
◦ La relación de respuesta se representa en relación a la cantidad
Conocida.
Patrón interno: Es una cantidad conocida de un compuesto,
Diferente al analito, que se añade a la muestra problema.
◦ La señal del analito se compara con las del patrón interno y de esta
Manera se determina el analito presente en la muestra problema.
**Requisitos de un compuesto de patrón interno.
◦ Las propiedades físicas y químicas deben encontrarse próximas a las
Del analito
◦ El compuesto debe estar bien caracterizado y ser estable ,
◦ El compuesto debe estar bien separado del resto de los compuestos en
El cromatograma.