Amostragem

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INTRODUÇÃO
Para conceituar a amostragem, pode-se partir da definição de que se trata da operação de coleta de uma amostra representativa para a análise. Pode-se também defini-la como sendo um processo no qual a coleta será de uma porção representativa de um lote heterogêneo, ou seja, que represente a totalidade do material de interesse para que seja realizada a análise.
Além disso, a amostragem pode ser também caracterizada como uma arte, pois, muitas vezes, exige do amostrador habilidades criativas perante determinadas situações para se obter uma amostragem representativa. É uma sequência de estágios de preparação como a britagem, moagem, secagem, homogeneização, transferência, entre outros, e estágios de amostragem propriamente dita (redução da massa de material), ambos suscetíveis a alteração do teor da característica de interesse e, portanto, à geração de erros de preparação e erros de amostragem.
As ferramentas para verificar se uma amostragem é confiável (representativa) são as mesmas utilizadas para o método analítico, porém, as variáveis podem ser consideradas diferentes, como exemplo: enquanto num método analítico para sólidos a preocupação está na pesagem, na amostragem está na variabilidade do tamanho de partículas. 
A primeira etapa de uma análise química consiste em submeter a amostra a um tratamento adequado, visando a sua preparação para progredir nas etapas que formam uma análise química. Frequentemente, a amostragem é a etapa mais difícil e a fonte dos maiores erros. A confiabilidade dos resultados finais da análise nunca será maior que a confiabilidade da etapa de amostragem, afinal a porção analisada é apenas uma pequena porcentagem do produto total.
A importância da amostragem se dá na porção ensaiada. Se a mesma não for representativa do material original, não será possível relacionar o resultado analítico medido àquele no material original, não importando a qualidade do método analítico, nem o cuidado na condução da análise, pois nesse caso o estudo da amostragem será inválido. 
AMOSTRAGEM
A Análise Química é um conjunto de técnicas e manipulações destinadas a proporcionar o conhecimento da composição qualitativa e quantitativa de uma amostra, mediante métodos de rotina. Uma análise química pode dividir-se em diversos passos, os quais devem ser seguidos para garantir a eficiência desta. São estes passos:
Definição do problema;
Escolha do método → pesquisa bibliográfica;
Amostragem → reduzir a um volume condizente com as condições de análise;
Pré-tratamento da amostra → abertura da amostra e remoção dos interferentes;
Calibração e medição;
Avaliação → análise estatística dos resultados;
Ação → o que fazer com o resultado.
As análises químicas podem ser aplicadas no processo de produção de amostras do material bruto e do produto final, como, por exemplo, nas amostras de solos: (estabelecer a necessidade de fertilizantes), nas amostras de água (nível de poluição, grau de potabilidade), na determinação de metais (determinar o valor comercial de minérios), entre outras.
Com o intuito de reduzir a uma porção condizente com as condições da análise, a amostragem representa um dos passos de uma análise química. Ela corresponde ao processo de selecionar uma quantia de material suficientemente pequeno em volume para ser transportado e manuseado convenientemente no laboratório, de modo que seja verdadeiramente representativa de todo o ambiente amostrado.
As condições de recolha, transporte e armazenamento devem garantir que a amostra não seja alterada, garantindo a integridade da amostra até sua análise.
Se a porção ensaiada não for representativa do material original, não será possível relacionar o resultado analítico medido àquele no material original, não importando a qualidade do método analítico, nem o cuidado na condução da análise. Desta forma, não adianta diminuir tanto o desvio padrão da análise, sacrificando tempo e dinheiro, se o método da amostragem não for preciso. Nesse caso vale mais a pena usar um método menos preciso, mas que possa ser repetido várias vezes buscando uma maior exatidão.
Planos de amostragem podem ser aleatórios, sistemáticos ou sequenciais, e também podem ser empregados para obtenção de informações quantitativas ou qualitativas, ou para determinar a conformidade ou não-conformidade com uma especificação. 
É uma sequência de estágios de preparação (britagem, moagem, secagem, homogeneização, transferência etc) e estágios de amostragem propriamente dita (redução da massa de material), ambos suscetíveis a alteração do teor da característica de interesse e, portanto, à geração de erros de preparação e erros de amostragem.
ASPECTOS A SEREM CONSIDERADOS NA AMOSTRAGEM
Vários aspectos devem ser considerados na amostragem: a figura do amostrador, quanto amostrar a concentração a ser analisada, o produto a ser analisado, como amostrar, as técnicas e tecnologias envolvidas e a validação.
O amostrador
O amostrador deve ter a perspicácia de desenvolver uma inspeção e de buscar a melhor forma de garantir que a amostra seja retirada e encaminhada de maneira confiável para o laboratório.O amostrador deve ter clara a metodologia de coleta, entendê-la tanto na forma operacional como na forma subjetiva que possa ser.
O amostrador deve sempre se antecipar e contribuir para que o local de amostragem seja preservado mesmo em condições adversas. Desta forma, ele deve ter o cuidado e observar as condições as quais a amostra está submetida para que esta se aproxime ao máximo possível das condições reais.
O quanto amostrar
Não existe uma fórmula quantitativa que resolva todos os problemas e as existentes partem sempre de uma probabilidade. Porém, quando são utilizadas ferramentas estatísticas as quais auxiliam para maior precisão dos resultados, a amostragem é denominada probabilística. Já, quando a amostra é recolhida por um processo sem definição de dimensão final, como os processos contínuos, a chamada amostragem não probabilística. 
A concentração a ser analisada
No processo de amostragem, a amostra a ser analisada já é pequena e torna-se menor ainda ao final do processo. Considerando o processo de análise, pode-se inverter o processo amostral, ou seja, pode-se partir da concentração a analisar para definir a quantidade de amostra. 
Quando se trata de população finita, uma solução é determinar o número de amostras em função do custo de produção. Se a amostra retorna ao lote, podem-se retirar quantidades maiores para se ter uma amostragem mais confiável. Se a amostra não retorna ao lote, pode-se estimar o quanto agregará de custo ao produto final da produção.
O produto a ser analisado
Dentre as considerações quanto ao produto a ser analisado, está a preservação da amostra como um todo. De certa forma, é perceptível que quando há uma grande quantidade de amostra a ser analisada os laboratórios não dispõem de recursos suficientes para o estudo destas. 
Ainda, a integridade da amostra, em trânsito, depende do sistema de preservação, principalmente quando se trata de refrigeração. Mesmo com a existência de várias normas de preservação, não é possível saber se o produto a ser analisado após algum tempo terá o mesmo resultado de uma análise imediata. A fim de conhecer os fatores que podem influenciar na integridade da amostra, existem três tipos de estabilidade a serem observados: física (facilidade de contaminação), química (processos de oxidação, temperatura, luz) e biológica (aeróbica e anaeróbica).
3.5 As técnicas e tecnologias envolvidas
Muitas vezes, a amostragem está em função do que se busca, por exemplo:
- Na coleta de hidrocarbonetos em água de rio em função da polaridade e densidade, o óleo deverá estar na porção da superfície; caso haja uma curva, a tendência é ir para as margens.
- Na amostra de solos, o pH e a CTC (capacidade de troca catiônica) podem fornecer informações que definirão se a coleta será superficial ou aprofundada. Por exemplo, solo com caráter ácido para metal como o ferro,provavelmente ele estará percolado ou na porção mais submersa, ao contrário para o alumínio, que poderá estarmais na superfície. 
- Na amostragem feita em oceanos e lagos, é necessário buscar a região de maior impacto. É preferível que a amostra esteja visível, caso contrário, é necessário estudar o equilíbrio do produto a ser analisado para definir se superfície ou fundo.
Numa situação na qual se deseja analisar vários componentes sob pressão positiva ou negativa, são necessários aparatos próprios, cuidados com a estanqueidade do sistema que pode tanto perder produto como aspirar ar atmosférico, ou contaminantes externos ao processo. 
TIPOS DE AMOSTRA 
Amostra é uma quantidade representativa do todo que se deseja amostrar. São classificadas em: 
1. Amostra bruta: é o conjunto de incrementos coletados do universo. É imprescindível que seja representativa do todo. Seu tamanho depende: da incerteza tolerada na coleta, do grau de heterogeneidade do material e do tamanho das partículas em que começa a se verificar a heterogeneidade.
2. Amostra de laboratório: amostra com quantidades menores do que a amostra bruta.
3. Amostra para análise: é a fração convenientemente reduzida e moída que será pesada e quimicamente analisada. 
VALIDAÇÃO DA AMOSTRAGEM
As ferramentas para verificar se uma amostragem é confiável são as mesmas utilizadas para o método analítico, porém, as variáveis podem ser consideradas diferentes, como exemplo: enquanto num método analítico para sólidos a preocupação está na pesagem, na amostragem está na variabilidade do tamanho de partículas.
A validação da amostragem pode ter proposta de aplicação em duas situações principais:
- Quando da tomada de amostra para ser levada ao laboratório;
- Quando da tomada de amostra para ser analisada.
Na primeira situação da tomada da amostra para ser levada ao laboratório é que reside a maior dificuldade a que aumenta em função do custo do produto ou da quantidade do lote ou do processo contínuo existente. 
Para validar uma amostragem podem-se usar estimativas de variância e desvios padrão, porém é essencial buscar valores que permitam a representatividade, ou seja, se o sistema de lote ou processo contínuo é pequeno e facilmente mensurável, podem-se aplicar as regras normais de validação sobre cinco a dez tomadas de uma determinada quantidade do produto. Ficam válidas também as regras de rejeição para uma quantidade máxima de valores fora do especificado.
Na segunda situação da tomada de amostra para ser analisada, podem-se obter várias formas de verificar a precisão, como: análise do produto tal qual, pré-tratamento da amostra (diluição, quarteamento, grau de mistura, uniformidade de partícula, etc). A análise do produto em repetição permite obter o melhor momento da retirada da alíquota a fim de determinar a variação aceitável.
Para os dois casos de amostragem, tendo em vista a dificuldade da validação, procura-se definir procedimentos comuns. Tais procedimentos podem ser encontrados, tais como para coleta de águas, solo, gases em várias áreas. Procedimentos internacionais, nacionais, estaduais e internos podem ser aplicados por empresas ou órgãos de fiscalizadores.
TÉCNICAS DE COLETA DE AMOSTRAS
A coleta de amostrar corresponde a parte mais difícil da missão de amostragem. Esse processo, em geral, é seletiva e não randômica. Para auxiliar nesse processo são utilizados equipamentos de detecção podem ajudar a encontrar os pontos corretos de amostragem. Os métodos para coleta de gases e vapores diferem-se dos métodos utilizados para coleta de líquidos que, por sua vez, diferem-se dos métodos para coleta de sólidos.
Coleta de amostras de gases e vapores
Algumas técnicas usadas para esse tipo de amostra são a coleta de gás/vapor em um saco plástico especial e o bombeamento do ar através de um tubo de adsorção. Alguns exemplos de amostras de gases e vapores são ar ambiental, tubos de exaustão, vapores dentro de recipientes, vapores de líquidos, munições químicas.
Coleta de amostras líquidas
Algumas técnicas usadas para esse tipo de amostra são o uso de seringas, pipetas, béqueres de amostragem e o uso de esfregaço (gaze de algodão com acetona) para gotas ou filmes de líquidos derramados sobre superfícies. Alguns exemplos de amostras líquidas são água do meio-ambiente (rios, lagos, poças, etc.), conteúdo de contêineres, galões, recipientes, etc., líquidos derramados sobre superfícies sólidas, amostras biológicas (sangue, urina, etc.),munições químicas.
Coleta de amostras sólidas
Uma técnica utilizada para esse tipo de amostra é a coleta das amostras em um frasco ou saco plástico. Alguns exemplos de amostras de gases e vapores são amostras ambientais (solo, vegetação, etc.), itens de detecção militar (papel, tubos, etc.), filtros de máscaras respiratórias, filtros de exaustão, roupas, munições, polímeros (borrachas, tintas, etc.), amostras biológicas (pele, cabelo, etc.) de criaturas vivas ou mortas.
CONCLUSÃO
Diante do exposto a respeito de amostragem, percebemos que esta é um passo muito significativo para uma análise química tenha eficiência. O cuidado na condução da análise é essencial, pois se a amostra não for representativa do material original, não é possível relacionar o resultado analítico medido àquele no material original. Há alguns aspectos significativos na amostragem. O amostrador, por exemplo, deve sempre operar da melhor forma e ter um conhecimento amplo, para que a amostra se aproxime o máximo possível das condições reais. Além disso, quando se quer uma maior precisão dos resultados, a amostragem é denominada probabilística. Porém, a amostragem é não probabilística quando a amostra é recolhida por um processo sem definição de dimensão. Uma amostragem para ser validada pode-se usar estimativas de variância e desvios padrão, porém é essencial buscar valores que permitam a representatividade.