1 ANÁLISE INSTRUMENTAL - INTRODUÇÃO

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ANÁLISE INSTRUMENTAL
PRINCÍPIOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL
INTRODUÇÃO
• Química Analítica: estuda métodos de
determinação da composição química e
quantificação de amostras de materiais.
• Química Analítica Instrumental: utiliza
equipamentos para quantificar e/ou
identificar a estrutura da matéria.
MÉTODOS INSTRUMENTAIS
INSTRUMENTOS DE ANÁLISE
• Instrumento analítico: converte um sinal que
não é detectável e compreendido pelo
analista numa forma compreensível.
• Componentes da instrumentação analítica:
- Gerador de sinal
- Transdutor ou detector
- Processador de sinal
- Sistema de leitura
GERADOR DE SINAL
• Espécie que produz um sinal;
• Indica a presença do analito;
• Em alguns casos é uma espécie gerada na 
presença do analito.
Ex: Medidor de pH: espécie geradora de sinal
são os íons H+ presentes em solução.
DETECTOR
• É um dispositivo que converte um tipo de
energia (sinal) em outro.
• Este dispositivo recebe um sinal proveniente
da presença do analito no meio e o
transforma em outro sinal no qual o
equipamento registrará, transformando-o em
uma forma possível de ser mensurado e
analisado.
Ex: Em um espectrofotômetro, uma fotocélula
converte luz em corrente elétrica.
PROCESSADOR DE SINAL
• Modifica o sinal produzido no detector para 
torná-lo mais adequado para operação de 
leitura.
• A amplificação é a modificação mais comum. 
Ex: Em um espectrofotômetro a amplificação 
do sinal é feita por um dispositivo conhecido 
como fotomultiplicadora.
REGISTRADOR DE SINAL
• Este dispositivo, também conhecido como
sistema de leitura, tem a função de registrar o
sinal amplificado pelo processador
transformando-o em um sinal compreensível
ao operador.
Ex: Mostrador analógico ou digital, monitor de
vídeo, impressora, dentre outros.
CRITÉRIOS PARA SELECIONAR UM 
MÉTODO ANALÍTICO
Quantas amostras estão disponíveis? 
Qual é a concentração do analito?
Quais os componentes na amostra causarão 
interferências? 
Quais são as propriedades físicas e químicas da amostra?
Quantas amostras devem ser analisadas?
Velocidade de análise;
Qualificação do pessoal para efetuar a análise;
Custo e disponibilidade de equipamentos;
Custo por amostra.
Qual é precisão e a exatidão que se exige? 
FIGURAS DE MÉRITO
• Características das quais dependem o bom
desempenho de uma técnica instrumental:
- Qualidade das medidas instrumentais;
- Confiabilidade estatística dos cálculos.
• Ambas características são conseguidas com o
estabelecimento dos limites destes parâmetros
por meio da estimativa das figuras de mérito.
FIGURAS DE MÉRITO
• As figuras de mérito são os indicadores quantitativos
do escopo e do bom desempenho das técnicas.
• Figuras de Mérito:
-Seletividade;
-Ajuste da curva analítica e determinação da sua faixa de
linearidade;
-Sensibilidade do método: representada pelos limites de
detecção (LD) e quantificação (LQ);
-Precisão;
-Exatidão.
PRECISÃO
• Indica o grau de concordância de um conjunto de
dados analíticos obtidos numa mesma condição
experimental.
• A variação da precisão em um método está
associada aos erros aleatórios em uma análise.
• Este erro é inerente ao próprio processo de
medida pois ocorre devido a causas externas à
metodologia que são difíceis de serem
controladas, como: variações das condições
ambientais, fatores relacionados com o próprio
observador sujeito à flutuações, como por
exemplo o erro de paralaxe.
EXATIDÃO
• Está relacionada com a proximidade do valor medido
em relação ao valor verdadeiro da grandeza.
• A variação da exatidão está relacionada aos erros
sistemáticos (determinados) de um método analítico.
Esses erros se repetem continuamente durante a
realização das medidas.
• Os erros sistemáticos são causados por fontes
identificáveis, e, em princípio, podem ser eliminados
ou compensados, como: uma balança que não esteja
calibrada sempre indicará valores próximos de massas
medidas mas que estão distantes do valor verdadeiro.
PRECISÃO X EXATIDÃO
SELETIVIDADE
• Refere-se a capacidade de um método
analítico de distinguir o sinal gerado pelo
analito (espécie de interesse) das outras
espécies contidas na amostra.
• Solução: utilização de agente mascarante ou
retirada da espécie interferente do meio.
SENSIBILIDADE
• A sensibilidade é a capacidade de um
instrumento ou método analítico de
discriminar pequenas variações na
concentração do analito.
• A sensibilidade de um método é definida:
- Limites de detecção (LD)
- Limite de quantificação (LQ).
LIMITE DE DETECÇÃO E QUANTIFICAÇÃO
• O LD é a menor concentração da espécie de
interesse que pode ser detectada pela técnica
instrumental (equipamento).
• O LQ é a menor concentração que pode ser
quantificada dentro dos limites de precisão e
exatidão da metodologia proposta durante as
operações de rotina do laboratório, em
condições usuais.
FAIXA DE LINEARIDADE DA CURVA 
ANALÍTICA
• A linearidade de um método expressa a faixa
na qual o sinal analítico é linearmente
proporcional à sua concentração.
• A equação matemática que descreve esta
dependência é conhecida como curva analítica
ou curva de calibração.
• O ajuste de qualquer equação matemática é
feito pelo método dos quadrados mínimos.
Determinação da concentração de KMnO4 em uma amostra
- Preparo de soluções de concentrações conhecidas de KMnO4;
- Medida do sinal analítico de soluções de concentrações
conhecidas de KMnO4;
- Elaboração de um tabela relacionando os dados obtidos;
- Elaboração de um gráfico relacionando o sinal analítico e a
concentração das soluções;
- Traçar a linha de tendência que melhor se adequa aos pontos;
- Obter a equação matemática referente à reta;
- Medir o sinal analítico referente à amostra;
- Interpolar o valor na reta ou utilizar a equação da reta para
determinar a concentração do analito na amostra.
FAIXA DE LINEARIDADE DA CURVA 
ANALÍTICA
Determinação da concentração de KMnO4 em uma amostra
FAIXA DE LINEARIDADE DA CURVA 
ANALÍTICA
Determinar a concentração de uma amostra
desconhecida cujo valor de absorbância é 0,657.
O valor de 3069,6 corresponde ao coeficiente angular
da reta que corresponde ao valor de absortividade
molar desta metodologia.
FAIXA DE LINEARIDADE DA CURVA 
ANALÍTICA
ANÁLISE E REJEIÇÃO DE RESULTADOS
Quais resultados devem ser rejeitados em uma análise?
Análise deve ser baseada no TESTE Q*
Ex: Uma análise de latão, envolvendo dez determinações,
resultou nos seguintes valores percentuais de cobre:
• Cu (% m/v): 15,45; 15,51; 15,52; 15,53; 15,68; 15,52; 15,56; 
15,53; 15,54; 15,56.
Determinar quais resultados requerem rejeição para Q90% e
Q95%.
*número de medidas inferior a 10.
a) Colocar os valores obtidos em ordem crescente;
b) Determinar a diferença existente entre o maior e menor valor
da série (faixa);
c) Determinar a diferença entre o menor valor da série e o
resultado mais próximo (em módulo);
d) Dividir a diferença do item c) (em módulo) pela faixa, obtendo
um valor Q.
e) Se Q > Qtab (obtido da tabela 3), o menor valor é rejeitado.
f) Se o menor valor for rejeitado, determinar a faixa para os
valores restantes e testar o maior valor da série.
g) Repetir o processo até que o menor e maior valores sejam
aceitos.
h) Se o menor valor for aceito, então o maior valor é testado e o
processo é repetido até que o maior e menor valores sejam
aceitos.
ANÁLISE E REJEIÇÃO DE RESULTADOS
ANÁLISE E REJEIÇÃO DE RESULTADOS