TIMA ambientales, Apuntes de Ciencias Ambientales

¡Descarga TIMA ambientales y más Apuntes en PDF de Ciencias Ambientales solo en Docsity!

Tema 1 1

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN

MEDIO AMBIENTE

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 2

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO

AMBIENTE

BLOQUE I : Introducción

Tema 1: Química analítica y análisis ambiental

Tema 2: Obtención y tratamiento de datos analíticos

Tema 3: Recogida y tratamiento de muestras ambientales

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 4

Química Analítica y Ciencias Ambientales

Las actuaciones fundamentales del análisis ambiental son: la VIGILANCIA y SEGUIMIENTO de un ecosistema o área particular. INCONVENIENTES:  No siempre es posible evaluar un parámetro determinado de forma continua  La “salubridad” de un ecosistema se evalúa a través de la salud de los organismos vivos que hay en él.

Es “erróneo” asociar estudios ambientales con procesos de contaminación!!!! TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

OBJETIVO DE LOS ESTUDIOS AMBIENTALES: Conocimiento del medio:

• Características, composición,….
• Procesos

Tema 1 5

La Química Analítica se ocupa de la separación, “identificación” y

determinación de la composición relativa de una muestra de materia, utilizando principios físico- químicos para llevar a cabo medidas de moléculas, átomos, iones, ….. (ciencia que desarrolla y mejora métodos e instrumentos para obtener información sobre la composición y naturaleza química de la materia)

• Química Analítica Cualitativa: se encarga de la identificación química de las especies presentes en la muestra.
• Química Analítica Cuantitativa: establece la cantidad relativa de una o más de estas especies o analitos, en términos numéricos.

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 7

CONTAMINANTE: sustancia o forma de energía presente

en una parte del medio ambiente, que altera la calidad

del mismo, de forma que implique riesgos, daños o

molestias graves para personas, animales o plantas.

 Productos de combustión

 Emisiones industriales

 Otras fuentes de contaminación

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 8

Problemática de las muestras medioambientales

Amplia variedad de analitos

Amplia variedad y complejidad de matrices (sólidas, líquidas, gaseosas)

Necesidad de determinar analitos a muy bajos niveles de concentración

Gran número de muestras a procesar

Necesidad de realizar análisis en o muy cerca al punto de muestreo necesidad de equipamiento analítico transportable

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 10

Proceso Analítico: Serie de operaciones efectuadas

entre la muestra y los resultados que permiten

obtener la información analítica de interés acerca

de un material o sus componentes:

1.- Toma y preparación de la muestra

2.- Medida de la propiedad analítica

3.- Transducción de la señal analítica

4.- Adquisición y tratamiento de datos

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 11

CONCEPTOS BÁSICOS JERARQUÍA DE LA METODOLOGÍA ANALÍTICA

TÉCNICA : Principio científico fundamental que es útil para obtener información sobre la composición de la muestra

MÉTODO : Aplicación específica de una técnica para resolver un problema analítico (adaptación inequívoca de una técnica para un propósito de medida seleccionado)

PROCEDIMIENTO : Instrucciones escritas que son necesarias para utilizar un método.

PROTOCOLO : Conjunto de directrices definidas que deben seguirse sin excepción, si el resultado analítico debe ser aceptado para un propósito dado.

(Taylor J. K. , Anal. Chem. 1 983, 55, 600A) TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 13

UNIDADES PARA EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN

Relación porcentual, %: m/m, m/v, v/v Masa/volumen Masa/masa Volumen/volumen Molaridad (mol/l)

Equivalencias y nomenclatura

ppm (^) 1:10 6 μg/g (mg/Kg) μg/ml (mg/l)

ppb (^) 1:10 9 ng/g (μg/Kg) ng/ml (μg/l)

ppt (^) 1:10 12 pg/g (ng/Kg) pg/ml (ng/l)

ppqt (^) 1:10 15 fg/g (pg/Kg) fg/ml (pg/l)

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 14

 Medida de una Propiedad o Cantidad proporcional a la cantidad de analito que hay en la muestra  Técnicas espectroscópicas  Técnicas electroanalíticas  Técnicas de separación  Otras técnicas instrumentales

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Métodos instrumentales de análisis

Métodos clásicos de análisis

 Peso o Volumen de la muestra a analizar  Métodos gravimétricos  Métodos volumétricos

Tema 1 16

Instrumentos analíticos

Dispositivos que transforman una propiedad física o químicos directamente relacionada con el analito de interés en una señal observable, entendible y manipulable por el operador.

1. Generador de señales : define la técnica. En él se produce la interacción entre el analito y con una forma de energía. (Es único para cada instrumento) 2. Transductor de entrada (detector): transforma la señal obtenida en una señal eléctrica. 3. Módulos de transformación de señal : amplificadores, filtros, etc 4. Transductor de salida (dispositivo de lectura): transforman la señal obtenida en información útil y comprensible (valor númerico, espectro, voltagrama, etc.)

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE

Tema 1 17

Señal analítica

Señal de entrada

Señal de salida

Detector

Generador de Señales

Procesador de Señales

Dispositivo de lectura

Medidor numérico

Electrodos

Actividad de iones H +

Potencial eléctrico

Amplificador/Digitalizador

Muestra: Tampón AcH/Ac-

Medida del pH

• Tema 1 TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTEM. Pilar da Silva

Tema 1 20

Elección de un método analítico

 Definición del Problema Analítico

 ¿de qué cantidad de muestra se dispone?

 ¿cuál es el intervalo de concentraciones o cantidades del analito?

 ¿qué exactitud y precisión se exigen en la medida?

 ¿cuáles son sus propiedades físicas y químicas?

 ¿cuántos analitos y muestras deben analizarse?

 ¿qué información se requiere de la muestra? (necesidad de técnicas de especiación)

Sensibilidad

TÉCNICAS INSTRUMENTALES EN MEDIO AMBIENTE