UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA “Norte de la Universidad Peruana”
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
S E D E C E L E ND IN Shuitute s/n – Chacapampa – Celendín – Teléfono 076 – 555307 – E-mail:
[email protected] [email protected] “Año del
Diálogo y la Reconciliación Nacional ”
TRABAJO INDIVIDUAL MÉTODOS DE ANALISIS QUÍMICOS
“
”
ALUMNO:
MEDINA RODRIGUEZ, FRANKLIN
DOCENTE: LEZAMA BUENO JORGE SILVESTRE
CICLO: IV
CELENDÍN – C A JA MA R C A - P ER Ú 2018
GRUPO I DE CATIONES I.INTRODUCCIÓN La Química Analítica puede definirse como la ciencia que desarrolla y mejora métodos e instrumentos para obtener información sobre la composición y naturaleza química de la materia. Dentro de la Química Analítica se incluye el Análisis Químico que es la parte práctica que aplica los métodos de análisis para resolver problemas relativos a la composición y naturaleza química de la materia. En este informe aprenderemos aprenderemos a ver cuáles son los métodos que utiliza tanto la química analítica cuantitativa y cualitativa.
II.OBJETIVOS Realizar la elección del método analítico clave para una resolución adecuada del problema. valorar los resultados obtenidos para establecer si el problema ha sido resuelto de forma satisfactoria
III.MARCO TEÓRICO Los ámbitos de aplicación del Análisis Químicos son muy variados, en la industria destaca el control de calidad de materias mater ias primas y productos acabados; en el ccomercio omercio los laboratorios certificados de análisis aseguran las especificaciones de calidad de las mercancías; en el campo médico los análisis clínicos facilitan el diagnóstico de enfermedades. Es interesante realizar una definición de términos ligados al análisis: Muestra: Parte representativa de la materia objeto del análisis. Analito: Especie química que se analiza. Técnica: Medio de obtener información sobre el analito. Método: Conjunto de operaciones y técnicas aplicadas al análisis de una muestra.
Análisis: Estudio de una muestra para determinar sus composición o naturaleza química. Dentro de la Química Analítica también pueden diferenciarse diversas áreas según la información que se desea obtener
Además, es muy importante realizar una definición de términos ligados al análisis: Muestra: Parte representativa de la materia objeto del análisis. Analito: Especie química que se analiza. Técnica: Medio de obtener información sobre el analito. anális is de una Método: Conjunto de operaciones y técnicas aplicadas al análisis muestra. Análisis: Estudio de una muestra para determinar sus composición o naturaleza química.
METODOS DE ANALISIS QUIMICO La Química Analítica puede definirse como la ciencia que desarrolla y mejora métodos e instrumentos para obtener información sobre la composición y naturaleza química de la materia. Dentro de la Química Analítica se incluye el Análisis Químico que es la parte práctica que aplica los métodos de análisis para resolver problemas relativos a la composición y naturaleza química de la materia. Dentro de la Química Analítica también pueden diferenciarse diversas áreas según la información que se desea obtener. Así, la Química Analítica Cualitativa se centra en identificar la presencia o ausencia de un analito, mientras que la Química Analítica Cuantitativa Cuantitativa desarrolla métodos para determinar su concentración. método analítico consta de tres etapas:
OPERACIONES PREVIAS o preliminares, pueden descomponerse descomponerse en dos subetapas. En la primera, se realiza una toma de muestra representativa muestra representativa del material a analizar. En la segunda, se lleva a cabo una transformación de la muestra o muestra o parte de la misma, de forma que la especie o especies químicas de interés pasen a una forma medible inequívocamente.
ADQUISICIÓN DE DATOS tiene cada vez más importancia la instrumentación analítica. El proceso de medida instrumenta i nstrumentall básico puede separarse en tres etapas: la
generación de un flujo de energía, la interacción de este flujo con la muestra y la medición y procesado de la señal procedente de la muestra.
TRATAMIENTO DE DATOS consiste en el procesado matemático de los datos para obtener unos resultados que den el valor mós probable de la información buscada, así como la incertidumbre que la acompaña. acompaña.
CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICA S DE CALIDAD DE LOS MÉTODOS ANALÍTICOS Exactitud: Grado de concordancia entre el resultado y un valor de referencia certificado. En ausencia de exactitud se tiene error sistemático.
Precisión: Grado de concordancia entre los datos obtenidos de una serie. Refleja el efecto de los errores aleatorios producidos durante el proceso analítico.
Sensibilidad: Capacidad para discriminar entre pequeñas diferencias de concentración del analito. Se evalúa mediante la sensibilidad de calibración, que es la pendiente de la curva de calibración a la concentración de interés.
Límite de detección: Concentración correspondiente a una señal de magnitud igual al blanco más tres veces la desviación estándar del blanco.
Intervalo dinámico: Intervalo de concentraciones entre el límite de cuantificación (LOQ) y el límite de linealidad (LOL).
Selectividad: Cuantifica el grado de ausencia de interferencias debidas a otras especies contenidas en la matriz.
Seguridad: Amplitud de condiciones experimentales en las que puede realizarse un análisis. Además, habrá que considerar otro tipo de parámetros asociados y de gran importancia práctica como son la rapidez, costo, seguridad del proceso, peligrosidad de los residuos, etc.
MÉTODOS DE ANÁLISIS QUIMICO Dentro de los métodos de análisis químico se pueden clasificar clasific ar en 4 grandes grupos
A) MÉTODOS VOLUMÉTRICOS: Son los métodos en que la cantidad de sustancia que se busca, se determina de forma indirecta midiendo el volumen de una disolución de 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:
1. Volumetría por neutralización: o también conocida como ácido- base se valora una disolución de un ácido o una sal de base débil y ácido fuerte, mediante una base (alcalimetría), o bien, una base o una sal s al de base fuerte y ácido débil, mediante un ácido (acidimetría).
2. Volumetría por precipitación : el reactivo valorante provoca la precipitación de un compuesto de composición bien definido. 3. Volumetría por complejación: el reactivo forma un complejo con la sustancia a analizar. Si aquel es una complexona la volumetría se s e denomina complexometría. 4. Volumetría por óxido-reducción: el reactivo valorante (oxidante o reductor) provoca la oxidación o reducción de de la sustancia a analizar.
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: Técnica analítica clásica que se basa en la precipitación de un
compuesto de composición química conocida tal que su peso permita calcular mediante relaciones, generalmente estequiométricas, la cantidad original de analito en una muestra. En este tipo de análisis suele prepararse una solución que contiene al analito ya ya que éste está en solución mad madre,a re,a la que posteriormente se agrega un agente precipitante, que es un compuesto de de muy baja solubilidad. Para que es método pueda pueda aplicarse se requiere que el analito cumpla ciertas propiedades: Baja solubilidad Alta pureza Alta filtrabilidad Composición química definida al precipitar.
Un ejemplo, es la determinación de cloruro por precipitación como cloruro de plata.
2) Electrodeposición: Este método se basa en la deposición sobre un electrodo de un compuesto de la relación conocida con el analito que se requiere cuantificar. La cuantificación se realiza mediante la diferencia de peso que se produce en los electrodos antes y después de realizar realiz ar una reacción redozx en la solución problema, que se moldea ocasionando la precipitación del analito o de un compuesto formado por el mismo. Un ejemplo, en la determinación electrolítica del cobre. 3)Volatilización: En este método se miden los componentes de la muestra que son o pueden ser volátiles. El método será directo si evaporamos el analito y lo hacemos pasar a través de una sustancia absorbente que ha sido previamente pesada así la ganancia de peso corresponderá al analito buscado; el método será indirecto si volatilizamos el analito y pesamos el residuo posterior a la volatilizacion así pues la pérdida de peso sufrida corresponde al analito que ha sido volatilizado. volatili zado. El método por volatilización solamente puede utilizarse si el analito es la única sustancia volátil o si el absorbente es selectivo para el analito.
C) MÉTODOS ELECTROANALÍTI ELECTROANALÍTICOS COS: 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 electroanalíticas: 1. Potenciométricas: Técnica que mide el potencial de un sistema electro químico en equilibrio Para determinar la actividad de algunas al gunas sustancias de la disolución. Sin paso de corriente apreciable. Se podría considerar que es el más utilizado en cuanto a medidas instrumentales químicas. 2. Conductimétricas: Método que se utiliza para medir la conductividad de una disolución iónica o salina y se realiza realiz a por medio del movimiento de estos en la disolución. 3. Voltamperométricas: Este método se basa en la medida de la l a corriente en función del potencial aplicado a un electrodo pequeño sumergido en una disolución que contiene una especie electroactiva 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.
5.Electrogravimetría El fin es la determinación de la cantidad de analítico presente mediante su conversión electrolítica en un producto que se deposita y se pesa en uno de los electrodos. Es necesario que haya una corriente eléctrica.
D) MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS ESPECTROSCÓPICOS: Estos métodos miden la interacción de la radiación electromagnética con los átomos o moléculas del analito o la radiación producida por los analitos. Los métodos espectroscópicos también se clasifican clasific an de acuerdo con la región del espectro electromagnético que se utiliza. utiliz a. Estás regiones incluyen los rayos X, ultravioleta, visible, infrarrojo, microondas y radiofrecuencias. La instrumentación para espectrometría óptica se basa en seis fenómenos:
Absorción
Fluorescencia
Fosforescencia
Dispersión (scatering)
Emisión
Quimioluminiscencia
Los instrumentos espectroscópicos característicos incluyen cinco componentes:
Fuente de energía radiante
Recipiente transparente para contener la muestra
Un dispositivo que aísle una región del espectro
Detector de la radiación
Sistema de tratamiento y lectura de la señal
Fuentes espectrosc espectroscópicas ópicas Características
Debe generar un haz de radiación suficientemente energético
Debe ser estable a lo largo del tiempo
Pueden ser
Continuas, que emiten una radiación cuya intensidad varía de manera gradual en función de la longitud de onda
Lineales, que emiten un número limitado de líneas espectrales
METODOLOGÍA DEL PROCESO ANALÍTICO La Química Analítica alcanza sus objetivos mediante una metodología que se fundamenta en la aplicación del método científico. Desde un punto de vista formal, esta metodología es común a todas las ciencias experimentales y sigue el proceso mostrado en la figura:
Generalmente consistente en un conjunto de procedimientos realizados para solucionar un determinado problema analítico. En la figura se esquematiza este proceso:
definición del problema:es la primera etapa, en ella se plantea el tipo de análisis que se necesita y la escala de trabajo.
la elección del método: analítico, aspecto clave para una resolución r esolución adecuada del problema. Una vez elegido el método, se procede a su ejecución.
valorar los resultados obtenidos: para establecer si el problema ha sido resuelto de forma satisfactoria. Si no es así, se debería reiniciar el proceso analítico y replantear el problema.
EL DESARROLLO PRÁCTICO DEL MÉTODO ANALÍTICO Consta de tres etapas:
Operaciones previas o preliminares, Pueden descomponerse en dos subetapas. En la primera, se realiza una toma de muestra representativa muestra representativa del material a analizar. En la segunda, se lleva a cabo una transformación de la muestra o muestra o parte de la misma, de forma que la especie o especies químicas de interés pasen a una forma medible inequívocamente.
Adquisición de datos Tiene cada vez más importancia la instrumentación analítica. El proceso de medida instrumental básico puede separarse en tres tre s etapas: la generación de un flujo de energía, la interacción de este flujo con la muestra y la medición y procesado de la señal procedente de la muestra.
Tratamiento de datos Consiste en el procesado matemático de los datos para obtener unos resultados que den el valor mós probable de la información buscada, así como la incertidumbre que la acompaña.
VI.CONCLUSIONES
Hemos conocido los diferentes métodos analíticos así como elegir cual es el método apropiado para un análisis químico.
También hemos aprendido que a partir de elegir el método correcto utilizado para un análisis un anális análisis is químico sacar co conclusiones nclusiones eficientes y correctas para nuestro trabajo de investigación.
VII.BIBLIOGRAFIA
Análisis Químico Cuantitativo. Harris,D.C.. Editorial Iberoamericana. Iberoamericana.
Métodos Instrumentales de Análisis. Willard, H.H. y col. Grupo Editorial Iberoamérica.
Métodos Instrumentales de Análisis. En Química Clínica. Bender, G.,J.. Editorial Acribia.1992.
Análisis Químico. Métodos y Técnicas Técnicas Instrumentales Modernos. Rouessac, F; Rouessac,A; Ourisson,G.. Editorial Mc Graw Hill.. 2003.
