Tema III Proceso analtico Extraccin transformacin y concentracin

Tema III: Proceso analítico. Extracción, transformación y concentración del analito. Ejecución del análisis. Toma de datos. La instrumentación analítica. El proceso de medida instrumental básico. Generación de un flujo de energía. Interacción de este flujo con la muestra. Medición y procesado de la señal procedente de la muestra. Adj. Mgter. Lic. Miriam Gladys Acuña 2018

“La Química Analítica es una ciencia metrológica que desarrolla, optimiza y aplica procesos de medida, encaminados a obtener información (bio)química global o parcial de calidad de objetos o sistemas naturales o artificiales, para resolver problemas analíticos”

se identifica el problema analítico el tratamiento de datos necesario para obtener la información analítica buscada. el muestreo y preservación de la muestra la técnica instrumental de análisis más adecuada. la forma en que se tratará la muestra dependiendo de las características del analito, matriz y técnica de detección.

ETAPA PRE-ANALÍTICA: TRATAMIENTO PREVIO DE LA MUESTRA EXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA El proceso de medida químico (PMQ), como parte del proceso analítico total (PAT) es el conjunto de operaciones que separa a la muestra sin tomar, sin medir y sin tratar de los resultados generados y expresados según los requerimientos del problema analítico planteado operaciones previas que incluye el muestreo, la preparación de la muestra y la separación de los analitos se realiza la adquisición de señales y el tratamiento estadístico de los datos. se realiza la medición y transducción de la señal analítica, directamente relacionada con las características y concentración de los analitos e implica el uso de un instrumento

Etapa pre-analítica Adecuar la muestra para su medición, mejorar las propiedades analíticas (supremas, básicas y complementarias) y facilitar la viabilidad del proceso analítico. Preparación de la muestra lleva más tiempo está más expuesto a errores requiere de mayor trabajo en el laboratorio 1. Debe realizarse sin perder ninguno de los analitos. La medida cuantitativa de la cantidad de analito queda para el ensayo de la muestra original se llama recuperación del procedimiento. 2. Debe incluir la transformación del analito a la mejor forma química para el método de ensayo que va a emplearse. 3. Puede incluir, en ciertos casos, la eliminación eficiente de la mayor cantidad de compuestos interferentes presentes en la matriz. Cuando el método de ensayo está menos expuesto a interferencias, se dice que tiene mayor especificidad. Si se mejora la especificidad del ensayo, con frecuencia los pasos en preparación de la muestra se simplifican considerablemente. 4. Debe realizarse sin agregar nuevas interferencias que pueden proceder del agregado de reactivos o recipientes de reacción. 5. Puede incluir, en caso necesario, la dilución o concentración de los analitos para que sus concentraciones queden dentro del mejor intervalo para el método que se aplica. Cada método de ensayo tiene un intervalo de concentración óptimo; fuera de ese intervalo el análisis no funcionará.

automatización para minimizar los procesos manuales y la variabilidad entre los ensayos, y para utilizar el instrumento en su mayor capacidad. método robusto y reproducible sea independiente de las variaciones de la matriz de la muestra. material, instrumentación, reactivos o solventes específicos, incrementarán significativamente los costos globales del proceso. económico grandes cantidades de solventes orgánicos produce contaminación medioambiental el uso de reactivos químicos nocivos implica riesgos para la salud del analista • Eliminar o al menos reducir el consumo de reactivos, particularmente de solventes orgánicos en los procesos analíticos. • Reducir la emisión tanto de vapores y gases, como la generación de residuos líquidos y de sólidos en los laboratorios analíticos. • Eliminar reactivos de alta toxicidad y/o ecotóxicos de los procesos analíticos. • Favorecer la utilización de material reutilizable, minimizando el uso de material desechable.

Preconcentración de analitos intervalo de concentración óptima límite de detección del ensayo intervalo de concentración de trabajo mayor precisión extracción líquido-líquido microextracción en fase líquida extracción en fase sólida microextracción en fase sólida mayor exactitud en el ensayo

EXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA (EFS) partición de los compuestos entre una fase líquida (muestra) y una fase sólida (extractante) fuerzas intermoleculares entre ambas fases. HPLC Cromatografía Líquida de Alto Rendimiento, GC Cromatografía Gaseosa, entre otras). Es útil para realizar extracción del analito, preconcentración del analito y acondicionamiento de la muestra, que puede implicar eliminación de interferencias. La fase sólida consiste en partículas cromatográficas (sorbente), que pueden estar: a) Compactadas en discos, b) Empacadas en cartuchos, c) Recubriendo una fibra (micro-extracción en fase sólida), y d) En una barra magnética. Extracción en fase sólida en cartuchos (EFSC) Fase reversa: implican matrices polares (usualmente fases líquidas) o moderadamente polar (como fases móviles) y una fase estacionaria no polar. Los sorbentes Carbono– 8 (C– 8) y Carbono– 18 (C– 18), también sorbentes poliméricos.

Fase normal: implican analitos polares en matrices no polares o medianamente polares (acetona, solventes clorados y hexano) y fase estacionaria polar. Se utilizan grupos funcionales polares unidos a la sílica (–CN, –NH 2, –Diol). Un compuesto adsorbido por este mecanismo se eluye mediante un solvente más polar que la matriz original (donde estaba contenido el analito). Extraer, mediante un líquido apropiado, una sustancia del medio sólido que la ha absorbido. Intercambio iónico: se utilizan para compuestos iónicos contenidos en matrices usualmente acuosas, a veces orgánica. El mecanismo de retención se basa principalmente en la atracción electrostática de los grupos funcionales cargados de los analitos con los grupos funcionales cargados unidos a la sílice. Es fundamental que el p. H del medio permita que los grupos funcionales del analito y de la superficie de la sílice presenten carga neta, y opuesta entre ellos. Como solvente de elución, se utiliza una solución con un p. H que neutralice los grupos funcionales del compuesto de interés o los grupos funcionales unidos a la sílice, permitiendo que se rompan las fuerzas electrostáticas que los unen. También puede utilizarse una solución con elevada fuerza iónica o una solución que contenga especies iónicas que reemplacen al analito de interés retenido.

El proceso de medida instrumental básico puede separarse en tres etapas: la generación de un flujo de energía la interacción de este flujo con la muestra la medición y procesado de la señal procedente de la muestra.

Referencias http: //www. fbcb. unl. edu. ar/catedras/analitica/doc/Apunte_Complementario_TP_11_EFS. pdf http: //www. fbcb. unl. edu. ar/catedras/analitica/doc/Preparacion_muestra. pdf http: //depa. fquim. unam. mx/amyd/archivero/CURVASDECALIBRACION_23498. pdf