Calibración de los métodos instrumentales

Share Button

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. 
-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.

Share Button

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.