19 Jun
Fundamentos de Química Analítica
Conceptos Clave en Química Analítica
La Química Analítica es la rama de la química que se ocupa de la identificación (cualitativa) y cuantificación (cuantitativa) de un componente químico en una sustancia dada.
Un Método Analítico es el conjunto de operaciones físicas y químicas que permite identificar y/o cuantificar un componente químico, al cual se denomina analito, en el sistema material que lo contiene, al cual se le denomina matriz.
El Analito es el componente (elemento, compuesto o ion) de interés analítico de una muestra. Son especies químicas cuya presencia o concentración se desea conocer.
La Muestra es una parte representativa de un material que se analiza para obtener información sobre su composición o propiedades.
La Interferencia Analítica se refiere al efecto de una sustancia (interferente) sobre la medición de otra sustancia (analito). Esto puede causar inexactitudes o errores en los resultados del análisis.
Clasificación de los Métodos Analíticos
Los métodos analíticos se dividen en:
- Instrumentales: Implican la medición instrumental de alguna propiedad fisicoquímica.
- Clásicos: Generalmente implican una reacción química en la que interviene el constituyente que se desea determinar.
Métodos Clásicos
Dentro de los métodos clásicos, encontramos:
- Métodos de Análisis Gravimétrico: Se fundamentan en el hecho de que la determinación del analito se alcanza midiendo directa o indirectamente su masa.
- Métodos de Análisis Volumétrico: Se basan en la medida exacta del volumen de una solución que contiene suficiente reactivo para reaccionar completamente con el analito.
Métodos Cualitativos y Cuantitativos
- El Método Cualitativo se enfoca en identificar los componentes presentes en una muestra, es decir, qué sustancias están presentes, sin preocuparse inicialmente por la cantidad de cada una.
- El Método Cuantitativo se enfoca en determinar la cantidad exacta de una o más sustancias presentes en una muestra.
Reactivos y Equipo en un Laboratorio de Química Analítica
Los reactivos químicos se clasifican según su grado de pureza:
- Reactivos Crudos: Son los productos obtenidos de sus fuentes naturales o productos intermedios de elaboración.
- Reactivos Técnicos: Son productos obtenidos con un mayor grado de elaboración, pero cuyas impurezas no se han determinado y, por tanto, no se conocen.
- Reactivos Puros: Son reactivos de pureza ligeramente mayor que los reactivos técnicos, pero cuya composición e impurezas generalmente no se conocen ni cualitativa ni cuantitativamente.
- Reactivos Analíticos: Estos reactivos se producen comercialmente con un alto grado de purificación y sus impurezas son determinadas y cuantificadas.
- Reactivos para Análisis: Son aquellos cuyo contenido en impurezas no rebasa el número mínimo de sustancias determinables por el método que se utilice.
- Reactivos Purísimos: Son reactivos con un mayor grado de pureza que los reactivos “para análisis” y, por tanto, su proceso de obtención es más riguroso.
- Reactivos Especiales: Son reactivos aún más puros que los anteriores y se destinan para métodos instrumentales especiales que demandan altos requerimientos de pureza.
Errores en el Análisis Cuantitativo
Por su carácter, los errores se dividen en:
- Errores Determinados o Sistemáticos
- Errores Indeterminados o Accidentales
Errores Determinados o Sistemáticos
Son los errores del mismo signo debidos a causas definidas que influyen en el resultado, aumentándolo o disminuyéndolo. Se pueden clasificar de la siguiente manera:
- Errores del método
- Errores debidos a los instrumentos y a los reactivos
- Errores de operación
- Errores personales
Los errores determinados son prevenibles.
Errores Indeterminados o Accidentales
Se denominan errores indeterminados por su valor y signo, que se cometen sin regularidad alguna. Pueden ocasionarlos, por ejemplo, un cambio de temperatura, humedad del aire, pérdidas eventuales de la sustancia, etc.
Los errores indeterminados son cuantificables.
Esquema de un Proceso de Análisis Completo
Un análisis completo sigue los siguientes pasos:
- Definición de los objetivos
- Selección del método analítico
- Muestreo
- Preparación de la muestra
- Determinación
- Cálculos, reporte e interpretación de los resultados
Validación de Métodos Analíticos
La Validación Analítica asegura que un procedimiento analítico dará resultados reproducibles y confiables que sean adecuados para el propósito previsto.
Criterios de Validación
Los criterios clave para la validación incluyen:
- Exactitud
- Precisión
- Veracidad
- Selectividad
- Linealidad
- Sensibilidad de calibrado
- Límite de detección
- Límite de cuantificación
Consideraciones para la Selección de un Método Analítico
Para seleccionar un método analítico, se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:
- Características del analito
- Características de la matriz
- Validación del método analítico
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