¡Descarga Introducción al Análisis Instrumental: Métodos Clásicos e Instrumentales y más Esquemas y mapas conceptuales en PDF de Gestión de la Calidad solo en Docsity!
Generalidades:
La química analítica implica métodos para determinar la composición química de las sustancias. Los métodos cualitativos informan sobre la identidad de las especies atómicas o moleculares de una muestra o los grupos funcionales que contiene; los métodos cuantitativos, por otro lado, brindan información numérica sobre las cantidades relativas de uno o más de estos constituyentes. Análisis instrumental es un análisis químico realizado por un dispositivo que mide alguna propiedad de un compuesto. Ejemplos: intensidad de radiación absorbida o emitida, número de iones, etc.
Introducción a Análisis Instrumental
Hoy en día existe una impresionante e ingeniosa variedad de instrumentos mediante los cuales se puede obtener información cualitativa y cuantitativa sobre la composición y estructura de la materia. Los estudiantes de química, bioquímica, física, geología y ciencias naturales deben comprender estos instrumentos y sus aplicaciones para resolver importantes problemas analíticos en estos campos. A menudo hay una cantidad sorprendente de enfoques diferentes para resolver problemas analíticos, pero al comprender las fortalezas y limitaciones de estas herramientas, es posible elegir los instrumentos más adecuados y comprender sus limitaciones de sensibilidad, precisión y exactitud. Además, el conocimiento de los principios de medición es necesario para calibrar, estandarizar y validar métodos instrumentales. Conceptos Fundamentales: Muestra: Porción pequeña seleccionada para su examen, de una cantidad de material mucho mayor.
Analitos : Componentes que interesan de una muestra. Matriz: Todos los componentes de una muestra que no son analitos Técnica: Principio físico o químico que puede emplearse para analizar una muestra. Método: Medio para analizar una muestra a fin de hallar un analito dado en una matriz específica. Interferencia: Especies presentes en la matriz que causan resultados erróneos en la determinación del analito. Blanco: Muestra que contiene todos los componentes de la matriz excepto el analito. Calibración: Proceso que permite confirmar que la señal medida por un instrumento es correcta. Sustancia patron: solución de concentración conocida que se añade lentamente sobre la solución que contiene el analito hasta completar la reacción Patrón primario: Compuesto que sirve como material de referencia en métodos volumétricos. Es ideal que cumpla con los siguientes requisitos: Alta pureza (confirmada por métodos establecidos) Estable y no higroscópico Fácil de conseguir y económico Peso molecular alto (menores errores de pesada) Debe reaccionar de manera conocida, selectiva y rápida con el analito Sirven para: Preparar soluciones patrón que se usan directamente para valorar un analito(método directo) Estandarizar soluciones preparadas con sustancias, que no son patrones primarios, y que serán utilizadas para valorar un analito (patrones secundarios)
concentración conocida, que se necesita para que reaccione con el constituyente que se analiza o con otra sustancia químicamente equivalente. Los métodos volumétricos también se pueden clasificar de acuerdo al tipo de reacción que se lleva a cabo:
- Volumetría por neutralización.
- Volumetría por precipitación.
- Volumetría por complejación.
- Volumetría por óxido-reducción. b) Métodos gravimétricos: En estos métodos la cantidad de sustancia buscada se determina mediante el peso de la propia sustancia pura o de algún compuesto químico que la contiene o equivale químicamente a ella. La clasificación de los análisis gravimétricos es: 1.Precipitación: El constituyente buscado se determina como producto insoluble de una reacción. Un ejemplo, es la determinación de cloruro por precipitación como cloruro de plata. 2.Electrodeposición: La electrólisis da lugar a la separación de un producto sólido que se deposita en uno de los electrodos, como, por ejemplo, en la determinación electrolítica del cobre. 3.Volatilización: El método puede ser físico, como en la pérdida de peso por desecación en una estufa, o químico, como es la expulsión del dióxido de carbono de los carbonatos por calcinación o por la acción de un ácido. La medida puede ser directa, por
determinación del aumento de peso de un absorbente del constituyente volátil o indirecta, por determinación de la pérdida de peso. c) Métodos electro analíticos: Se basan en la medida de una magnitud eléctrica básica: intensidad de corriente, potencia, resistencia (o conductancia) y carga. Según las propiedades electroquímicas medidas se distinguen una serie de técnicas electro analíticas: 1.Potenciométricas: Mide el potencial de un sistema electroquímico en equilibrio para determinar la actividad de algunas sustancias de la disolución. 2.Conductimétricas: Método que se utiliza para medir la conductividad de una disolución iónica o salina y se realiza por medio del movimiento de estos en la disolución. 3.Voltamperométricas: Este método se basa en la medida de la corriente en función del potencial aplicado a un electrodo pequeño sumergido en una disolución que contiene una especie electro activa en condiciones de polarización. 4.Coulombimétricas: En este caso la cantidad del analito se determina midiendo la cantidad de carga eléctrica necesaria para convertirlo totalmente en producto. d) Métodos espectroscópicos: Estos métodos miden la interacción de la radiación electromagnética con los átomos o moléculas del analito o la radiación producida por los analitos. E) Existen otros métodos que miden propiedades de la sustancia de interés como la relación masa-carga, velocidad de decaimiento radiactivo, calor de reacción, velocidad de reacción, conductividad térmica, índice de refracción, etc.
Extracción Destilación Es el proceso de separar los componentes o sustancias de una mezcla líquida mediante el uso de la ebullición selectiva y la condensación. Es la técnica de separación de un compuesto a partir de una mezcla sólida o líquida ,, aprovechando las diferencias de solubilidad de los componentes de la mezcla en un disolvente adecuado. Es un proceso de obtención de un sólido a partir de una disolución Método Instrumental Método empleado para separar y determinar especies químicas Criterios para la elección de Métodos Analíticos La medición de propiedades físicas del analito, tales como conductividad, potencial del electrodo , absorción de la luz o emisión de la luz, relación masa/carga y fluorescencia empezaron a usarse en el analisis cuantitativo. Técnica Analítica y Métodos Analíticos Técnica Analítica Fenómeno cientifico que ha demostrado ser de utilidad para proporcionar resultados confiables por ejemplo la cromatografía Método Analítico Es la aplicación especifica de una técnica analítica para resolver un problema analítico por ejemplo condiciones en las cuales será aplicada la técnica analítica Instrumentos para el Análisis Un instrumento para análisis químico convierte la información acerca de las características física o químicas de un analito en datos que puede interpretar el ser humano
Generador de señales Produce una señal que se emplea para transferir información del analito a los módulos eléctricos del instrumento Transductor de entrada Dispositivo que convierte un tipo de energía (señal)en otro Procesador de señales El procesador de señales , modifica la señal transducida procedente del detector de tal forma que se adecue al funcionamiento del dispositivo de lectura. Transductor de salida Convierte la señal eléctrica procesada en una señal que puede ser entendida por un observador humano. Proceso Analítico VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas Rapidez Elevada precisión Elevada Selectividad Sensibilidad Desventajas Requiere ser manejado por personal experto Requieren una calibración previa con estándares Son más costosos tanto por el instrumento como por el mantenimiento TIPOS DE MÉTODOS INSTRUMENTALES Cromatografía Espectroscopia de emisión Nota: Emisión de la radiación
Espectrometría de masas Nota: Razón masa a carga Métodos cinéticos Nota: Velocidad de reacción Gravimetría y volumetría térmica Nota: Propiedades térmicas BIBLIOGRAFIA
. Grande, J. C. (2007). Principios de análisis instrumental; Skoog Douglas A, Holler F. James, Crouch Stanley R; Sexta Edición; Cengage Learning Editores ; 2008; México. Principios de análisis instrumental; Skoog Douglas A, Holler F. James, Crouch Stanley R; Sexta Edición; 2008. https://www.academia.edu/43268766/Principios_de_an %C3%A1lisis_instrumental_Skoog_Douglas_A_Holler_F_James_Crouch_Stanley_R _Sexta_Edici%C3%B3n_Cengage_Learning_Editores_2008_M%C3%A9xico Pradillo, B. (2018, 8 octubre). Introducción a las técnicas instrumentales. Orbitales Moleculares. https://www.orbitalesmoleculares.com/introduccion-las-tecnicas- instrumentales/
