QUI026 Aula 3 - Amostragem tipos e manuseio de amostras

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Amostragem,
tipos e manuseio de amostras
Prof. Flávio Soares Silva
2018
Conteúdo
O processo analítico;
Amostragem;
Tipos de amostras;
Manuseio de amostras
A Análise Quantitativa 
Seleção do 
Método
Obtenção 
da amostra
Processamento 
da amostra
Realização da 
Dissolução
química
A amostra é 
Solúvel?
Não
Propriedade 
 mensurável?
Eliminação das
interferências
Medidas da 
Propriedade X
Cálculo dos resultados
Estimativa da confiabilidade dos resultados
Mudança
da forma
química
Não
Qual técnica utilizar?
Métodos Clássicos (Gravimetria, Volumetria);
Métodos Ópticos (Espectroscopia de Emissão; Espectroscopia de Absorção);
Métodos Eletroanalíticos (Potenciometria, Condutimetria);
Métodos de Separação (CG, HPLC);
Outros métodos (Métodos Térmicos, Espectroscopia de Massas).
Exemplo: Determinação de Ni em Aço
	Volumetria	Fluorescência de Raio-X
	1° Dissolução da amostra em mistura ácida	1° Prensar a amostra em um disco plano
	2° Evaporar para eliminar o excesso de ácidos	2° Polir a superfície
	3° Elevar o volume ajustando o pH	3° Leitura instrumental
	4° Precipitar o Ni com DMG	
	5 ° Filtrar o precipitado	
	6° Redissolver em ácido	
	7° Ajustar o pH e adicionar indicador	
	8° Titular	
Seleção do método
Qual o nível de exatidão requerido?
Quantas amostras serão analisadas?
Qual o nível de concentração do analito?
Quais os recursos (R$) disponíveis?
Comparação entre diferentes métodos quantitativos
Classificação por dimensão da amostra
Classificação pelo nível do analito
Obtenção da amostra
Representatividade (Materiais homogêneos e heterogêneos);
Definição dos pontos de amostragem;
dos procedimentos de campo, da conserv.
das amostras;
- Em alguns casos “screening” da área.
Obtenção da amostra
Exemplo:
Avaliar a constituição quantitativa (rendimento médio) em uma reação química em batelada
Determinação de Al em oceano
Armazenamento da amostra
Somente em situações simples estará a amostra em forma conveniente para a análise sem necessitar um pré-tratamento, para converter numa forma mais adequada para análise;
Este tratamento pode ou não envolver 
alguma forma de separação/reação;
Tratamento da amostra
Há métodos quantitativos 
sem nenhum tratamento da 
amostra
Há métodos quantitativos 
com tratamento da 
amostra
Calibração e medidas
É a obtenção de dados analíticos primários 
a partir de padrões adequadamente preparados.
É a obtenção de dados analíticos 
primários utilizando a amostra pré-tratada.
Erros em função da concentração dos analitos
Avaliação
É o trabalho de interpretação das medidas primárias (resultados) obtidos com a amostra e o padrão, para produzir o resultado final.
Ação
É a utilização dos resultados finais expressos num relatório, para permitir a tomada de uma decisão em relação ao problema inicial.
Pré-tratamento preliminares
Moagem ou trituração de sólidos;
Preparação de amostras para análise;
Secagem/calcinação de amostras;
Operações diversas.
Trituração de sólidos
Amostras finamente pulverizadas são mais 
homogêneas (maior precisão e exatidão na 
amostragem);
São mais facilmente extraídas;
Amostras contendo voláteis;
Moinho de esferas/bolas
Rotação: 825 rotações/minuto
Materiais duros: bolas de aço, ágata e carbeto de tugstênio.
Materiais moles: bolas de plástico.
Almofariz e pistilo de ágata
Almofariz e pistilo de aço
Almofariz e pistilo de cerâmica
Almofariz de Diamante (Plattner)
Extração
Orgânicos; - Explosivos
 - Combustíveis
 - Pesticidas
 - Drogas
 - Acelerantes
Inorgânicos; - Corrosivos;
 - Explosivos;
 - Precursores;
 - Adulterantes;
Extração por Soxhlet
Extração de Capsaicina (pimenta) utilizando Soxhlet
Extração líquido-líquido (LLE)
Extração sólido-líquido (SPE)
Micro extração em fase sólida (SPME)
SPME – Extração de sangue/plantas
Análise
O método deve ser eficiente, simples e rápido;
O método deve causar perda mínima do analito;
O método deve ser seletivo;
Análise de inorgânicos
Ácidos: fluorídrico (silicatos), clorídrico, fosfórico (óxidos refratários) sulfúrico, perclórico, nítrico, misturas ácidas oxidantes;
Fusões alcalinas, com carbonatos (Na2CO3) dissolvem óxidos ácidos de Si, hidróxidos e boratos alcalinos (cimentos e minérios).
Inorgânicos
Inorgânicos; - Corrosivos;
 - Explosivos;
 - Precursores;
 - Adulterantes;
 - Venenos;
Queimadura – H2SO4
Fonte: Google imagens.
Envenamento – Dioxina
Viktor Yushchenko (Candidato a presidência da Ucrânia), 
Leite – H2O2
Determinação de diferentes materiais/substâncias
Metais;
Ácidos/Bases/Sais/Óxidos;
Sulfetos;
Carbonatos;
Fosfatos;
Silicatos;
Voláteis (Hg, HCl, NOx).
Determinação Quantitativa
Amostragem; Preservação das amostras
Análise quantitativa em solução;
Digestão por via úmida é o processo de decomposição oxidativa de amostras por reagentes oxidantes líquidos.
Exemplos: HNO3, H2SO4, HClO4 e misturas de ácidos.
Amostra Sólida
Britagem (1-5 mm) em 0,1 a 10 g de amostra; 
Ver composição da liga
Pode contaminar a 
amostra com Fe e Mn
(material de composição)
Quarteamento
Mistura de sólidos;
Reduz o tamanho da amostra com representatividade evitando o tratamento de grandes volumes.
Pulverização
Moinhos (bolas ou facas);
Almofariz (gral) com pistilo
Reduz o tamanho da amostra com representatividade evitando o tratamento de grandes volumes.
Pode contaminar a amostra com quartzo
Peneiração
Granulometria específica;
Unidades (Mesh)
80 mesh = 0,177 mm
100 mesh = 0,149 mm
> mesh <mm
Peneiração
Agitador de peneiras
Análise de inorgânicos
Recipientes de Teflon/platina. Utilização de forno micro-ondas (pressão interna pode exceder 80 atm).
Exemplo: 0,25 g de tecido animal pode ser digerido (análise de metais), colocando-se a amostra em um recipiente de teflon, contendo 1,5 mL de HNO3 e 1,5 mL de H2SO4 de alta pureza. A amostra é aquecida em micro-ondas (700 W) por 60 segundos.
Redução de volume
Nas análise quantitativas é conveniente reduzir o volume de uma solução, ou evaporar a solução quase a seco.
Métodos instrumentais comuns
Atividade para 04/04
Procure um trabalho de pesquisa que discuta o desenvolvimento ou a utilização de um método analítico.
Periódicos Capes (www.periodicos.capes.gov.br/)
‎Web of Science (http://apps.webofknowledge.com/WOS_CitedReferenceSearch_input.do?product=WOS&SID=4AiB%40kmFpG2PlhgheoL);
Science Direct (www.sciencedirect.com);
Google acadêmico (scholar.google.com.br/‎).
Sielo (http://www.scielo.org/php/index.php)
SciFinder (https://scifinder.cas.org/)
Atividade para 04/04
 Identifique no trabalho:
A) A amostra, o analito,
B) O método analítico, o procedimento utilizado. O tratamento da amostra;
C) Método clássico ou instrumental? Qual técnica?
D) O tipo de pergunta ou problema em questão;
E) O formato da análise (qualitativa, quantitativa, instrumental, ultra-traço, majoritária, etc.) 
Atividade avaliativa
O teor de ferro em alimentos é um parâmetro importante para indivíduos que possuem anemia por carência de ferro. Na determinação de ferro em couve, julgue os ítens (verdadeiro e falso) justificando a resposta:
(A) Para a digestão do ferro em couve é necessário extrair o analito com n-hexano;
(B) Antes da precipitação com NH4OH é necessário adicionar um agente oxidante;
(C) Na lavagem do precipitado utiliza-se água deionizada;
(D) Pesa-se o produto Fe(OH)3 (s)para fazer o cálculo dos resultados.
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