8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
1/39
Criterios de selección ytratamientos de muestras
Química Analítica Cuantitativa 2010
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
2/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Los químicos analíticos son detectives; y algunas vecesla vida es complicada.
Un análisis cuantitativo comprende una serie de etapas
las cuales comienzan con una pregunta la cualdeberá ser respondida a través de medidasquímicas.
El siguiente paso es una búsqueda bibliográfica del
tema. Existen buscadores en Internet, que usandopalabras claves sobre el tema de interés, nospermiten obtener numerosos artículos en revistas dequímica, biología, etc.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
3/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Un análisis cuantitativo típico comprende
una serie de etapas:
1. Formular la pregunta
2. Seleccionar los procedimientos analíticos3. Muestreo y preparación de la muestra4. Análisis
5. Informe e interpretación6. Conclusiones
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
4/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Formulación de la pregunta
La pregunta puede ser:¿Qué componentes contiene el aire?¿Pasa el plomo que hay en las gasolinas a
nuestros alimentos?
¿El control de emisión de los automóvilesreduce la contaminación ambiental?
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
5/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Seleccionar los procedimientos analíticos
La elección de un método es un paso fundamental encualquier análisis cuantitativo. A veces esto resultadifícil porque además de experiencia, se necesitasentido común. Uno de los primeros factores quehay que considerar al elegir un método es el nivel deexactitud requerido. La elección del método
usualmente representa un compromiso entre laexactitud necesaria y la disponibilidad de tiempo ydinero para hacer el análisis.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
6/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
La elección del método se realiza a través de labibliografía disponible.
Una adecuada búsqueda bibliográfica nospermite por un lado, ahorrar tiempo en laelaboración de un método y por otro lado,actualizarnos sobre lo último en lo que se
está investigando sobre el tema.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
7/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Muestreo y preparación de la muestra
Para que un análisis arroje información importante,debe efectuarse en una muestra que tenga unacomposición tal que sea representativa del materialde donde se tomó.
Muestreo:Consiste en obtener una pequeña cantidad de material
cuya composición represente exactamente la masadel material que ha sido muestreado.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
8/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Estadística básica del muestreo:
npq ynp A
partículasn En
pnn
nq y
nn
n p
B y Ade Mezcla
S S S
B A
B
B A
A
muestreomét análisis
==
−=
+
=
+
=
+=
σ
:
1
:
22.
2
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
9/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Para determinar la masa total de la muestra,
se realizan varias medidas con masasvariables hasta obtener R2 constante:
.tan
:
:
2
2
2
2
muestreodeteConsK
K RSi
pqnR
donde De
n
pq
n R
s
s
n
=
=
=
=
=
σ
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
10/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
La constante de muestreo (Ks) es la masa
requerida para reducir a 1% la desviaciónestándar relativa de la operación de muestreo.Si se desea determinar el número idóneo de
muestras a procesar, se puede seguir elmétodo de las iteraciones de la prueba deStudent.
mediovalor breincertidume
e
S t n s
2
2
22
=
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
11/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Lote:
Conjunto del material (tejido, sedimento, agua,etc.) del que se toman las muestras. Muestra bruta o primaria:
Se toma directamente del lote para analizarla yy se guarda parte de ella como futurareferencia. Debe ser representativa del lote yla selección de ésta es fundamental pararealizar un análisis válido.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
12/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Muestra de laboratorio:
Muestra más pequeña y homogénea que se toma apartir de la muestra bruta y debe tener la mismacomposición que ésta.
Alícuotas:Pequeñas porciones destinadas a ensayos de la
muestra de laboratorio que se utilizan para haceranálisis individuales.
Matriz de la muestra:Medio que conforma todos los componentes de la
muestra que contiene el analito.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
13/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Muestra heterogénea:
Sustancia cuya composición difiere de una parte a otra.Sus componentes pueden distinguirse a simple vistao bajo un microscopio.
Muestra homogéneaSustancia cuya composición es la misma en todas
partes. InterferenciaEspecie distinta del analito que aumenta o disminuye la
respuesta de un método analítico y hace que
parezca más o menos analito del que realmente hay. EnmascaramientoTransformación de una especie interferente en una
especie que no es detectada.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
14/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Preparación de la muestra:
Conjunto de pasos necesarios para convertiruna muestra bruta representativa en unaforma adecuada para el análisis químico, loque normalmente significa disolver lamuestra. Si las muestras tienen unaconcentración baja de analito, puede sernecesario concentrarlas antes del análisis.
Enmascarar o eliminar las especies queinterfieren es parte del análisis.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
15/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Para eliminar la fase orgánica:
Calcinación: Seca Húmeda
Digestión en bombas Con reflujo Nítrico – perclórico
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
16/39
Criterios de selección y tratamiento demuestras
Métodos de preconcentración de muestras:
Uso de resinas de intercambio iónico. Cromatografía de afinidad. Coprecipitación con sólido adsorbente de
gran área superficial. Rotavaporación.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
17/39
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
18/39
Criterios de selección y tratamiento de
muestras
Informe e interpretación
Dar un informe completo, claramente escrito delos resultados, indicando las limitacionesconcretas que tengan. El informe puede
escribirse para que lo lea sólo unespecialista, o puede ser escrito para undestinatario general. Hay que asegurarse de
que el informe sea apropiado para eldestinatario.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
19/39
Criterios de selección y tratamiento de
muestras
Conclusiones
El analista debe tener la responsabilidad desegurar que las conclusiones sacadas de susdatos sean consistentes con ellos.
El análisis no tiene significado a menos que lamuestra sea adecuada, que se tomenmedidas para asegurar la fiabilidad del
método analítico y que se den los resultadosde una forma clara y completa.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
20/39
Criterios de selección y tratamiento de
muestras
Algunos métodos para reducir errores en el
análisis: Separaciones. Saturación. Mediante la saturación de la
muestra con el interferente, se logra que laacción del mismo sea independiente de suconcentración original.
Modificar matriz. Diluir la muestra, siempre que los
interferentes no afecten significativamente abajas concentraciones.
Adición de estándar.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
21/39
Eleccióndel método
Obtenciónde la muestra
Procesamientode la muestra
La muestraes soluble?
Efectuar ladisolución química
Se puede medir
una propiedad?
Eliminarinterferencias
Medir lapropiedad X
Calcularlos resultados
Estimar la fiabilidadde los resultados
Modificar la
forma química
No
SiNo
Si
Diagrama de flujo
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
22/39
Criterios de selección y tratamiento de
muestras
FIN
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
23/39
Criterios de selección deun método
Unidad de Bioquímica Analítica
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
24/39
Criterios de selección de un método
En la selección de un método de análisis de
una muestra real es necesario: Conocer profundamente las características
de la muestra. Una muestra desconocidaparcial o totalmente no conduce jamás a otrodestino que no sea la pérdida de tiempo yrecursos.
Tener una amplia visión de los métodos de
análisis disponibles. Sentido común.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
25/39
Criterios de selección de un método
Muestra.
Composición: Muestra totalmente desconocida:
Análisis preliminar. Análisis total cualitativo o instrumental.
Muestra parcialmente conocida: Análisis preliminar.
Análisis parcial que permita descartar lapresencia de interferentes, o en su lugar, conocerexactamente cuales están presentes en lamisma.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
26/39
Criterios de selección de un métodoMuestra.
Contaminación: es necesario establecer laforma en que la muestra fue colectada,tratada y conservada antes de su recepciónen el laboratorio.
Concentración de las especies de interés(analitos): permite descartar fácilmenteaquellos métodos cuyo nivel de detección no
alcance a la concentración en que el analitose encuentre presente en la muestra.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
27/39
Criterios de selección de un método
Muestra.
Características físico – químicas de losanalitos de interés en la muestra, así comode los interferentes.
Características específicas de la matriz.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
28/39
Criterios de selección de un método
Métodos de análisis cuantitativo.
Métodos químicos clásicos: Gravimétricos. Volumétricos. Análisis de gases.
Métodos Instrumentales: pueden ser físicos ofísico – químicos, en dependencia de que se
conserve o no la naturaleza de la especiequímica en que el analito se encuentra en lamuestra (incluye o no reacción química).
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
29/39
Criterios de selección de un método
Métodos de análisis cuantitativo.
Métodos instrumentales: Ópticos:
Espectrofotométricos. Polarimétricos. Refractométricos. De dispersión.
Electroanalíticos. Otros:
Espectroscópicos (masas, RNM, atómica).
Radioquímicos
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
30/39
Criterios de selección de un método
Tamaño de la muestra.
El tamaño de la muestra puede constituir unelemento de decisión importante en laselección del método:
Mayor que 0,1 g – análisis macro. De 0,01 a 0,1 g – análisis semimicro. De 0,0001 a 0,01 g – análisis micro. Menor que 0,0001 g – análisis ultramicro.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
31/39
Criterios de selección de un método
Tipo de componente: Es una expresión de la
fracción de la muestra que constituye elanalito. Junto al tamaño de la muestra puededefinir el método de análisis a utilizar.
Principal: De 1 a 100%. Menor: 0,01 (100 ppm) a 1% Traza: 1 ppb a 100 ppm. Ultratraza: Menos de 1 ppb.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
32/39
Criterios de selección de un método
Número de muestras a analizar.
El número total de muestras a analizar puedeser un parámetro que, más que definir elmétodo a utilizar, nos permite implementarlo
de forma racional mediante la planificación yel manejo cuidadosos de los recursosmateriales y el tiempo (recurso más
importante para el analista).
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
33/39
Criterios de selección de un método
Algunas sugerencias para comprobar la
efectividad del método analítico elegido: Calibración del método mediante el uso de
patrones.
Realizar test de recuperación, o de adiciónde patrón.
Comparar los resultados obtenidos con
nuestro método con los obtenidos para lasmismas muestras por métodos tradicionaleso reconocidos. Es fundamental si se está
validando un método novedoso.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
34/39
Criterios de selección de un método
En el momento de elegir un método de análisis
es necesario tener en cuenta el destino delos resultados a obtener. No es lo mismodiseñar un método que se utilizará
posteriormente con regularidad para elcontrol de calidad de la producción de unaempresa, que un método con fines forenses,o uno en el cuál el objetivo es el análisis deuna muestra específica con fines deinvestigación científica, o el mismo método esel objetivo en sí mismo.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
35/39
Criterios de selección de un método
Pasos Fundamentales en la elección de un
método de análisis: Definición del problema. Investigación bibliográfica. Elección o diseño del procedimiento. Comprobación del método.
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
36/39
Criterios de selección de un métodoPreguntas que pueden ayudar a definir el problema
(Skoog):1. ¿Cuál es el intervalo de concentraciones de lasespecies de interés?
2. ¿Qué exactitud impone el uso que se hará delos resultados obtenidos?3. ¿Qué otros elementos o compuestos
(interferentes) están presentes en el blanco?4. ¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas
de la muestra total y de los analitos?5. ¿Cuántas muestras será necesario analizar?
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
37/39
Criterios de selección de un métodoPROBLEMA
INVESTIGACIÓN
BIBLIOGRÁFICA
EXACTITUD MUESTREO
ANÁLISIS
PRELIMINAR
CUALITATIVO PARCIAL CUALITATIVO TOTAL
DISEÑO DEL
PROCEDIMIENTO
COMPROBACIÓN DELMÉTODO
ANÁLISIS
RESULTADOS E
INFORME
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
38/39
8/19/2019 Criterios de Seleccion y Tratamientos de Muestras
39/39
TEÓRICOS DE QUÍMICA ANALÍTICA
CUANTITATIVA.
FIN