Unidade I

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<p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL AULA 1 Luciane de Godoi 1/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL CONVERSA INICIAL A análise instrumental é um ramo da química analítica que atua, principalmente, em identificação, separação e determinação quantitativa dos componentes de determinada amostra, utilizando métodos analíticos instrumentais. Mesmo que os profissionais da química ligados diretamente ao processo industrial não realizem as análises, eles precisam compreender os conceitos para poder conversar sobre os resultados obtidos pelos analistas e convertê-los em ações de controle na planta industrial. Esta aula está estruturada em cinco temas que vão tratar dos princípios básicos da análise instrumental, das principais aplicações desses métodos na indústria química, bem como de um resumo das principais técnicas analíticas e algumas definições, como calibração, amostragem e tratamento dos resultados. TEMA 1 - ANÁLISE INSTRUMENTAL: DEFINIÇÃO E APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA DE PROCESSOS QUÍMICOS 1.1 INÍCIO DA ANÁLISE INSTRUMENTAL Muitas das análises instrumentais, como as conhecemos, têm seus princípios analíticos fundamentados na química analítica clássica, como é o caso da espectroscopia, que teve seu estudo iniciado por Isaac Newton (Figura 1), entre 1666 e 1672. Em seus primeiros experimentos sobre óptica, ele observou que a luz branca, ao passar por um prisma, era decomposta em sete cores. Fenômeno este que é também observado após a chuva, quando se forma o arco-íris, o que já havia sido observado desde a Antiguidade, pelos romanos. Figura 1 - Isaac Newton 2/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL ISAAC NEWTON 1643-1727 DEUTSCHE BUNDESPOST 100 Crédito: W. Herschel, em 1800, descobriu a região espectral do infravermelho (IR) ao perceber que as cores localizadas nessa região emitem calor, dando início à espectrometria de infravermelho. Assim, por séculos, os cientistas descobriram mais coisas e continuaram a desenvolver técnicas e mais técnicas com base no princípio da decomposição da luz. Historicamente, desenvolvimento dos métodos analíticos acompanhou a evolução dos equipamentos de medida. Antigamente, os métodos mais usados eram a gravimetria, que, por sua vez, tornou-se possível graças à invenção de balanças mais precisas. Com o tempo, percebeu-se que o uso de vidrarias calibradas possibilitou mais rapidez nas análises por meio das medidas volumétricas padronizadas gravimetricamente. A invenção dos primeiros espectroscópios, no final do século XVIII, possibilitou uma aproximação analítica extremamente proveitosa. Entretanto, em princípio, esses métodos analíticos eram usados basicamente para análises qualitativas, enquanto que os métodos gravimétricos e volumétricos ainda eram os mais usados para análises quantitativas. Figura 2 - Imagem de infravermelho CAM 2 16:35:27 ID 249871678 ON TEMPERATURE DETECTION Crédito: Pixinoo/Shutterstock. 3/18</p><p>02/06/2021 UNINTER FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL Gradativamente, foram sendo introduzidos alguns métodos colorimétricos e nefelométricos, assim como as análises potenciométricas começaram a ser utilizadas para titulações em que ponto de viragem era determinado pela diferença de potencial elétrico da solução. Com a evolução da válvula amplificadora e da célula fotoelétrica, dos transistores (por volta de 1930) e, recentemente, dos semicondutores, houve a descoberta de novos métodos analíticos com uso desse recurso. 1.2 PROPRIEDADES FÍSICAS E SUA CONTRIBUIÇÃO PARA A ANÁLISE INSTRUMENTAL Nos dias atuais, um profissional da química, seja ele especialista ou não, certamente conhece pelo menos alguns métodos instrumentais que eram desconhecidos pelas gerações passadas. Muitos métodos analíticos são aplicados a laboratórios localizados em linhas de produção como um meio de garantir a melhoria contínua de produtos e processos por meio do controle direto das variáveis que afetam diretamente os parâmetros de qualidade do produto final. Praticamente todas as propriedades físicas características de um elemento ou composto podem servir como base para um método analítico, como é caso das propriedades da absorção da luz, condutividade, potenciais redox etc. Para esse fim, existe uma série inteira de técnicas que dependem das propriedades elétricas dos elementos químicos. Algumas propriedades físicas são de extrema importância para a análise instrumental. Essas propriedades podem ser classificadas como extensivas, mecânicas, propriedades de interação com a energia radiante, propriedades elétricas, térmicas e nucleares. As propriedades extensivas compreendem a massa e o volume, que pode ser estendido para líquidos e gases. As propriedades mecânicas estão relacionadas ao peso específico, ou à densidade, à tensão superficial, à viscosidade e à velocidade do som. As propriedades relacionadas à interação com a energia radiante compreendem o efeito Raman, a emissão da radiação, o índice de refração e a dispersão da luz, a rotação do plano da luz polarizada, o dicroísmo circular, a fluorescência e a fosforescência, os fenômenos de difração e a ressonância magnética nuclear. As propriedades elétricas estão relacionadas ao potencial de meia cela, às características de corrente-voltagem, à condutividade elétrica e à susceptibilidade magnética. As propriedades térmicas compreendem a temperatura de transição, os calores de reação e a condutividade térmica dos gases. As propriedades nucleares estão relacionadas à radioatividade e à massa isotópica. 4/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL TEMA 2 - RESUMO DAS PRINCIPAIS TÉCNICAS INSTRUMENTAIS A química analítica é uma ciência de medição que consiste em um conjunto de ideias e métodos poderosos que são úteis em todos os campos da ciência. As relações entre a química analítica e outras ciências podem ser vistas no diagrama da Figura 3 a seguir, em que a química analítica está localizada no centro, devido a sua importância e a sua abrangência de sua interação com muitas outras áreas da ciência. Figura 3 - Relação entre a química analítica e outras áreas da ciência Quimica: Q. Orgânica, Física: Biologia: Astronomia Biofisica Microbiologia, molecular Engenharia: Civil, Geologia: Elétrica, Química Geoquimica, Paleontologia, QUÍMICA Paleobiologia ANALÍTICA Medicina: Q. Q. medicinal, Farmácia, ambiente: Toxicologia Ecologia, Ciência dos Agricultura: Metalurgia, Agronomia, Polimeros, Alimentos, Ciências Estado Sólido Horticultura, Arqueologia, Solos Antropologia, Forense Fonte: Elaborado com base em Silva, 2014. 2.1 MÉTODOS ANALÍTICOS QUANTITATIVOS Os métodos analíticos estão divididos em análises quantitativas e análises qualitativas. Os métodos analíticos qualitativos nos possibilitam determinar quais são os componentes de uma determinada amostra, sem considerarmos as quantidade dos componentes presentes nas amostras. Além disso, os métodos quantitativos e qualitativos dividem-se em: métodos clássicos e métodos instrumentais. 5/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL Os métodos clássicos são aqueles utilizados com instrumentação simples, como vidrarias de laboratório: copos de Becker, tubos de ensaio, conta-gotas etc. São métodos usados para determinações rápidas e esporádicas, em que somente a determinação da presença do componente na amostra já é suficiente. No entanto, os métodos instrumentais são aqueles em que são utilizados equipamentos para a análise, que podem ser desde os mais simples, como um peagâmetro, até os mais sofisticados, como um espectrômetro de emissão por plasma. Os métodos quantitativos instrumentais oferecem maior rapidez e precisão de resultados, em razão dos seus sistemas automatizados, porém, não dispensam de forma alguma o manuseio da amostra pelo analista. Atualmente, podemos encontrar equipamentos para uma infinidade de análises químicas, atendendo a uma imensa gama de análises das mais diversas especialidades no ramo da ciência. 2.2 SELEÇÃO DO MÉTODO ANALÍTICO Figura 4 - Etapas para a seleção do método analítico 6/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - DE ANÁLISE INSTRUMENTAL SELEÇÃO DO MÉTODO OBTENÇÃO DA AMOSTRA NÃO A AMOSTRA É DISSOLUÇÃO QUÍMICA SIM MUDANÇA DE A AMOSTRA É FORMA SOLÚVEL? NÃO SIM ELIMINAÇÃO DE INTERFERENTES MEDIDA DA PROPRIEDADE CÁLCULO DOS RESULTADOS ESTIMATIVA DA CONFIABILIDADE DOS RESULTADOS Fonte: Elaborado com base em Silva, 2014. Antes de selecionar qual é o melhor método de análise para nossa rotina de trabalho, temos que definir algumas terminologias importantes para não fazermos confusão na hora de justificar os investimentos em materiais, reagentes e equipamentos. Essa escolha dependerá exclusivamente do tipo de análises, da frequência em que estas serão realizadas, quantidade e volume de análises, tipo de processo, unidade expressa nos resultados (g/L, mg/L, etc.). Para a escolha do método analítico mais adequado para a amostra, são necessárias algumas etapas a serem consideradas, conforme mostra o fluxograma apresentado na Figura 4. 7/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL TEMA 3 - EQUIPAMENTOS, CALIBRAÇÃO E CUIDADOS Conforme vimos anteriormente, a análise instrumental requer uso de equipamentos, que, dependendo da complexidade da análise, podem ser equipamentos simples ou mais sofisticados de acordo com o tipo de amostra a ser analisada. Os métodos instrumentais são comumente utilizados para análises rotineiras em larga escala com o uso de equipamentos de alto custo, normalmente instalados em laboratórios de pesquisa, e para o controle de qualidade de determinados processos químicos. Os métodos analíticos podem ser classificados, de acordo com as técnicas analíticas, em: eletroanalíticos, espectrométricos e cromatográficos, de acordo com o fluxograma mostrado na Figura 5. Figura 5 - Classificação dos métodos analíticos CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS ANALÍTICOS MÉTODOS ELETROANALI- TICOS TRICOS UV Visivel Cromatografia gasosa Potenciometria Molecular Infravermelho e RMN Cromatografia Condutimetria Absorção atômica e Atômica emissão atômica Fonte: Elaborado com base em Silva, 2014. 3.1 CALIBRAÇÃO E CUIDADOS Entende-se por calibração um conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição, ou sistemas de medição ou valores representados por uma medida materializada ou material de referência, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidas por padrões (Inmetro). A calibração pode ser realizada de acordo com os seguintes princípios ou modos. 8/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL a. Calibração pontual: é determinado o valor de uma constante K com um único padrão, que expressa a relação entre a medida instrumental e a concentração do analito de interesse, a qual deve ser testada experimentalmente. b. Calibração multipontual: é a calibração com mais de dois padrões. É o método mais empregado e consiste na calibração de até cincos níveis de concentração, podendo apresentar uma relação linear (sensibilidade constante na faixa de concentração de trabalho) ou não linear (sensibilidade é função da concentração do analito). Para muitos tipos de análises químicas, a resposta ao procedimento analítico deve ser avaliada para quantidades conhecidas dos constituintes da amostra (chamados padrões) de modo que a resposta a uma quantidade desconhecida possa ser interpretada. Na prática, a calibração pode ser feita por meio de uma curva de calibração externa ou curva analítica, curva de adição de padrão ou por meio de calibração com o uso de um padrão interno. 3.2 CURVA DE CALIBRAÇÃO E CURVA ANALÍTICA Uma curva de calibração mostra a resposta de um método analítico para quantidades conhecidas de um determinado constituinte em uma amostra ou padrão. Para a construção de uma curva de calibração é necessário uso de soluções com concentrações conhecidas de analito, as quais são comumente chamadas de soluções padrão. As soluções contendo todos os reagentes e solventes utilizados na análise, porém, sem a adição do analito em questão, são chamadas de solução em branco. O branco serve para medir a resposta instrumental do procedimento analítico para impurezas ou espécies interferentes nos reagentes. Os brancos indicam a interferência de outras espécies na amostra e os traços do analito encontrados nos reagentes usados para a preservação, preparação e análise. Algumas medidas frequentes de brancos também possibilitam detectar se os analitos provenientes de amostras previamente analisadas estão contaminando as novas análises ou não, pelo fato de estarem aderidos aos recipientes ou aos instrumentos. Podemos destacar pelo menos três tipos de branco: 9/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL a. Branco do método - é uma amostra que contém todos os constituintes, exceto analito em questão, e deve ser usada durante todas as etapas do procedimento analítico. Esse tipo de branco é a estimativa mais completa da contribuição do branco para a resposta analítica, sendo que o valor encontrado como resposta deve ser subtraído do valor encontrado em uma análise real antes de calcularmos a concentração do analito na amostra; b. Branco para reagentes - é semelhante ao branco do método, porém, não foi submetido a todos os procedimentos de preparo da amostra; C. Branco de campo - é semelhante ao branco de método, porém, foi exposto ao local de amostragem. 3.2.1 Como preparar uma curva analítica A curva analítica apresenta três etapas para a sua construção, a saber: Primeira etapa - preparação das soluções-padrão: envolve a preparação das soluções-padrão de concentrações conhecidas, sendo que essas concentrações devem ser bem diferentes da estimada para mesmo constituinte na amostra; Segunda etapa - medidas de sinal analítico: envolvem a medida do sinal instrumental para as e para o branco (no mínimo são considerados cinco níveis de concentração); Terceira etapa - envolve a construção do gráfico com base no sinal obtido versus a concentração do analito. É importante destacar que a curva de calibração atende praticamente a todos os tipos de ensaios, por exemplo, métodos potenciométricos, amperométricos, espectroscópicos, cromatográficos etc. e, para que esta ofereça resultados confiáveis, as soluções devem ser preparadas com cuidado e critério, assim como os equipamentos devem estar devidamente aferidos a fim de aumentar a confiabilidade e exatidão das análises. Vejamos alguns exemplos a seguir. 3.2.1.1 Exemplo 1 Calcular a curva analítica para a análise em espectroscopia de UV-Vis que determinou teor de vitamina C, em termos de ácido ascórbico em suco de laranja, para a qual foram utilizadas soluções padrão de Vitamina C nas seguintes concentrações de solução padrão de ácido ascórbico: 1, 5, 10, 20, 30, 50 e 60 (Gráfico 1). Para qual equipamento ou técnica? 10/18</p><p>02/06/2021 UNINTER FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL Gráfico 1 - Curva de calibração para análise de Vitamina C em suco de laranja 120 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 (mg Fonte: Fabrício, 2018. O Gráfico 1 anterior mostra a concentração dos padrões (eixo x) versus o sinal analítico do equipamento em absorbância. Para a construção da curva de calibração, é necessário que os pontos a serem analisados passem o mais próximo possível da curva e tenham linearidade entre si, ou seja, apresentem um comportamento médio de variação. Com isso, o coeficiente de correlação (r), que estabelece o grau de relacionamento linear entre os valores de X e y, terá que resultar em um valor próximo de 1,000. Será o mais próximo possível de 1,0000. A linearidade da curva de calibração é determinada pelo ensaio de amostras que apresentam concentrações de analito dentro da faixa de trabalho pretendida. Se a curva de calibração não é linear, o valor da sensibilidade varia com a concentração do analito, enquanto que, trabalhando na faixa linear, a sensibilidade permanece constante em toda a faixa analisada. Esse fato apresenta algumas vantagens, em particular no caso de aparelhos analógicos que convertem internamente e de maneira automática o sinal em quantidade ou concentração e trabalham com uma função linear, não admitindo outra forma de função. Por essa razão, na prática, trabalha-se apenas na faixa linear. 3.3 CURVA DE ADIÇÃO DE PADRÃO Na curva de adição de padrão são adicionadas quantidades conhecidas do analito em amostras desconhecidas. Do aumento do sinal instrumental, pode-se deduzir qual é a concentração do constituinte na amostra original. Esse método requer uma resposta linear para o analito. 11/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - DE ANÁLISE INSTRUMENTAL O método de adição de padrão é utilizado quando for difícil ou impossível fazer uma cópia da matriz da amostra. Em geral, a mostra é "contaminada" com uma quantidade ou quantidades conhecidas de uma solução padrão contendo o analito. São feitas as adições de quantidades conhecidas da solução padrão do analito a várias porções da amostra para a obtenção da curva analítica, de acordo com o procedimento a seguir (Figura 6). Figura 6 - Preparação das soluções para calibração por adição de padrão 5,0 mL de amostra desconhecida em cada balão volumétrico = 50,00 mL 1 2 3 4 5 Adiciona-se 5, 10, 15 e 20 mL de padrão 0,2 mol/L 1 2 3 5 Complete o balão até a marca de aferição 1 2 3 4 5 Fonte: Fabrício, 2018. O analista do laboratório prepara uma solução mais concentrada com base na pesagem do padrão, denominada solução estoque, e, por meio dessa solução, realiza as diluições ou soluções de trabalho. 3.4 MÉTODOS DE PADRONIZAÇÃO A padronização corresponde ao processo em que se usa padrões para confirmar os parâmetros de analíticos que envolvem a seletividade, a linearidade, a precisão e a exatidão de determinado método analítico e, até mesmo, de um equipamento, podendo ser por meio de padrões externos ou internos. 12/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL Padronização com padrões externos: é método pelo qual se determina as concentrações da amostra, comparando-a com a área do pico exibido pelos padrões, cujas concentrações são conhecidas. Padronização com padrões internos: consiste na preparação de soluções padrão de concentrações conhecidas da substância de interesse, nas quais se adiciona a mesma quantidade conhecida de um composto chamado de padrão interno. TEMA 4 - VALIDAÇÃO DE MÉTODOS ANALÍTICOS De acordo com a Norma ISO/IEC 17025:2005 (Requisitos gerais para a competência de laboratórios de ensaio e calibração), no item 5.4.5.1, entende-se por validação a confirmação por exame e fornecimento de evidência objetiva de que os requisitos específicos para um determinado uso pretendido são atendidos. 4.1 VALIDAÇÃO = CONFIABILIDADE ANALÍTICA Muitas definições estão descritas na literatura para validação de métodos analíticos, entretanto, vale esclarecer que determinado método analítico é considerado validado se suas características estiverem de acordo com pré-requisitos estabelecidos. No entanto, existem diferenças entre a execução de um experimento e a validação. O objetivo da validação consiste em demonstrar que método analítico é adequado ao seu propósito e deve ser considerada quando se desenvolve ou efetua adaptações em metodologias já validadas, inclusão de novas técnicas ou uso de diferentes equipamentos. Os parâmetros para a validação de métodos analíticos envolvem especificidade/seletividade, função resposta (gráfico analítico), intervalo de trabalho, linearidade, sensibilidade, exatidão, precisão, limite de detecção (LD), limite de quantificação (LQ) e robustez. Para tanto, é necessário que os laboratórios disponham de meios e critérios objetivos para demonstrar, por meio da validação, que os métodos de ensaio executados conduzem a resultados confiáveis e adequados à qualidade almejada pelo processo. Por isso, não há como dissociar trabalho dos analistas químicos do trabalho dos supervisores de produção, uma vez que essas áreas devem trabalhar em consonância a fim de que os objetivos da qualidade sejam alcançados por meio 13/18</p><p>02/06/2021 UNINTER FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL da transparência e interpretação correta dos resultados fornecidos pelo laboratório, os quais vão influenciar diretamente na tomada de decisões pela supervisão da fábrica. 4.2 ESPECIFICIDADE/SELETIVIDADE A especificidade é muitas vezes confundida com seletividade, porém, são coisas bem diferentes: a especificidade define a capacidade de um método detectar o analito de interesse na presença de outros componentes da matriz, enquanto a seletividade é a capacidade de detecção de várias substâncias em uma mesma amostra. Uma das formas de se avaliar a especificidade de um método envolve a adição de padrão analítico, muito empregada em análises de espectrometria de absorção ou de emissão atômica, ou pela comparação com um padrão externo. Em resumo, a seletividade pode ser entendida como a capacidade de avaliar de forma inequívoca as substâncias em análise na presença de outras que podem interferir na sua determinação. 4.3 LINEARIDADE A linearidade refere-se à capacidade do método de gerar resultados linearmente proporcionais à concentração do analito, enquadrados em uma faixa analítica especificada. Esse parâmetro pode ser demonstrado pelo coeficiente de correlação do gráfico analítico, que não deve ser estatisticamente diferente de 1 (avaliado pelo teste de Student), observando-se que a inclinação da reta seja diferente de zero. Matematicamente, a estimativa dos coeficientes de uma curva analítica obtida por meio de um conjunto de medições experimentais pode ser efetuada por regressão linear. Além dos coeficientes de regressão a e b, também é possível calcular o coeficiente de correlação r por meio dos pontos experimentais obtidos. 4.4 SENSIBILIDADE É a capacidade de um método distinguir, com determinado nível de confiança, duas concentrações próximas. Na prática, a sensibilidade constitui o coeficiente angular do gráfico analítico expresso como: 14/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL Em métodos sensíveis, uma pequena diferença na concentração do analito causa grande variação no valor do sinal analítico medido. Esse critério, expressa a capacidade do procedimento analítico em gerar variação no valor da propriedade monitorada ou medida, causada por um pequeno incremento na concentração ou na quantidade de analito. Entretanto, tornou-se comum o uso errôneo desse termo para designar método com baixo limite de detecção (LD). 4.5 PRECISÃO E EXATIDÃO A precisão é definida como sendo parâmetro que avalia a proximidade entre várias medidas efetuadas na mesma amostra. Usualmente, é expressa como o desvio padrão, a variância ou o coeficiente de variação (CV) de diversas medidas, o qual é dado pela equação: Nessa equação, S é o desvio padrão das medições (normalmente em número maior que 20) e M a média das medidas. A precisão representa a dispersão de resultados entre ensaios independentes, repetidos de uma mesma amostra, amostras semelhantes ou padrões sob condições pré-definidas. A exatidão pode ser definida como a concordância entre o valor real do analito na amostra e estimado pelo processo analítico. A exatidão é a chave para o processo de validação. A Figura 7 ilustra os conceitos de precisão e exatidão. Figura 7 - Ilustração conceitual de precisão e exatidão 15/18</p><p>02/06/2021 UNINTER FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL NOT ACCURATE ACCURATE NOT PRECISE NOT PRECISE NOT ACCURATE ACCURATE PRECISE PRECISE Crédito: Desdemona72/Shutterstock. 4.6 LIMITE DE DETECÇÃO (LD) E LIMITE DE QUANTIFICAÇÃO (LQ) O Limite de Detecção (LD) é a menor concentração do analito que pode ser detectada, mas não necessariamente quantificada sob condições experimentais estabelecidas. O Limite de Detecção (LD) pode ser expresso pela equação: Nessa equação, S é o desvio padrão da resposta e S é o coeficiente angular do gráfico de calibração (sensibilidade do equipamento). O LD pode ser determinado de três maneiras: pelos métodos visual, sinal-ruído ou por parâmetros de curva analítica. O método visual é aplicado à matriz com adição de concentrações conhecidas da substância de interesse, de modo que se possa distinguir entre o ruído e o sinal analítico do equipamento pela visualização da menor concentração detectável. O sinal/ruído pode ser aplicado somente para processos analíticos que exibem linha de base. A determinação da razão sinal/ruído é realizada por meio da comparação dos sinais medidos da amostra com baixas concentrações conhecidas do analito com as do branco, estabelecendo-se a concentração aceitável para estimar o limite de detecção. O Limite de Quantificação (LQ) é definido como a menor concentração do analito que pode ser quantificada na amostra, com exatidão e precisão aceitáveis, sob as condições experimentais 16/18</p><p>02/06/2021 UNINTER FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL adotadas. Pode ser expresso pela equação: Nessa equação, S é o desvio padrão da resposta e S é o coeficiente angular do gráfico de calibração (sensibilidade do método). LQ é expresso em unidades de concentração, sendo que a precisão e a exatidão das análises devem ser sempre registradas. 4.7 ROBUSTEZ De acordo com o International Conference on Harmonisation (ICH), a robustez de um método é a medida da sua capacidade de permanecer inalterado mesmo sob pequenas variações nos parâmetros. A avaliação da robustez pode ser considerada durante a fase de desenvolvimento e depende do tipo do processo em estudo. Nos testes de robustez, geralmente são indicados os fatores que podem influenciar significativamente na resposta do método estudado. Esse parâmetro fornece a dimensão do problema que ocorre quando o método é repetido em diferentes condições ou é transferido para outro laboratório. TEMA 5 - COMO DEFINIR QUAL A MELHOR TÉCNICA ANALÍTICA PARA PROCESSO As técnicas analíticas estudadas, como um todo, apresentam diferentes graus de complicação, sensibilidade, seletividade, custo-benefício e tempo e a escolha da melhor técnica para o seu processo industrial dependerá de diversos fatores. Para isso, é necessário levar em consideração alguns aspectos importantes, como: o tipo de análise - se é elementar, molecular, rotineira ou esporádica; os problemas decorrentes da natureza do material a ser analisado se são de substâncias corrosivas, radioativas, afetadas pela água, calor etc.; se há interferências de outros componentes no material; quais são os níveis e intervalos de concentração a serem investigados; qual é a exatidão exigida para a expressão dos resultados; as facilidades disponíveis para a execução dos ensaios, por exemplo, os equipamentos disponíveis, espaço físico ou recursos para a aquisição destes, caso necessário; 17/18</p><p>02/06/2021 UNINTER - FUNDAMENTOS DE ANÁLISE INSTRUMENTAL se há mão de obra qualificada para operar esses equipamentos, ou se há recursos para a contratação e/ou capacitação desses profissionais; qual é o tempo necessário para a execução das análises e qual a periodicidade; quantas análises desse mesmo tipo serão realizadas de modo a justificar o investimento; qual é a natureza da amostra (orgânica, inorgânica etc.); quais as informações buscadas ao se analisar a amostra; quantidade de amostras e volume de análises a serem realizadas. Antes de tudo, deve-se conhecer o processo industrial envolvido, conhecer quais são os gargalos do processo e saber quais são os pontos fracos e fortes. Após esse rápido diagnóstico, parte-se para a outra fase, de definição do método mais adequado. FINALIZANDO Nesta aula, estudamos os princípios básicos da análise instrumental, como esses métodos estão divididos e como são classificados. Também estudamos os conceitos básicos para a validação de métodos analíticos e quais os parâmetros para a validação. Por fim, foram estabelecidas algumas etapas para a escolha do melhor método analítico para o seu processo industrial. 18/18</p>