Prévia do material em texto
PROFª. SUELLEN GOMES MOREIRA - IFRJ CAMPUS NILÓPOLIS 1 “Este é um material pedagógico desenvolvido por servidor do IFRJ. Seu uso, cópia, edição e/ou divulgação, em parte ou no todo, por quaisquer meios existentes ou que vierem a ser desenvolvidos, somente poderão ser feitos mediante autorização expressa de seu autor e do IFRJ. Caso contrário, poderão ser aplicadas as penalidades legais vigentes”. Marcha geral de análise Profª. Suellen Gomes Moreira 2020.2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro Campus Nilópolis 2 Coerência do Raciocínio Analítico Análise Qualitativa Análise Quantitativa Análise Instrumental 3 4 Está água é própria para o consumo? Este alimento apresenta quais componentes inorgânicos? O solo esta contaminado? Quais metais estão presentes? Traduzir as questões gerais em específicas, podendo ser respondidas por meio de análise química. Marcha geral de análise Estratégia - Método Problema??? Amostragem Determinação da escala de Trabalho Preparo da Amostra Análise da Amostra Emissão do laudo de Análise 5 1. Amostragem Consiste na coleta de uma pequena porção (ou aliquota) de material (Amostra) que seja representativo de um universo para realização da análise. 6 Tipos de amostras a) Amostra bruta: é o conjunto e incrementos coletados do universo. Deve ser representativa do todo. b) Amostra de laboratório: amostra com quantidades menores do que a amostra bruta. c) Amostra para análise: é a fração convenientemente reduzida e moída que será pesada e quimicamente analisada. 7 8 Tipos de amostras Amostras Homogêneas Uniforme Geralmente Gases e líquidos Qualquer porção é representativa desde que não haja partículas Amostras Heterogêneas Não uniforme Geralmente amostras sólidas Ex: Rochas, Minerais, Minérios, Solos e Sedimentos 1. Amostragem Etapas no processo de amostragem Coleta da amostra bruta; Preparação da amostra de laboratorio; Preparação da amostra para análise. 9 Exemplos de Amostragem 10 1. Amostragem 11 Erros durante a amostragem • Contaminação • Oxidação • Alteração na umidade • Perda de compostos voláteis A etapa de amostragem é a mais importante, pois um erro nela pode acarretar em resultados errôneos e trazer gastos e perda de tempo para a indústria ou o centro de pesquisa. 12 1. Amostragem Redução da amostra •Compreende a redução da quantidade de amostra e do diâmetro médio das partículas. As seguintes etapas sempre estarão presentes: a) Moagem: manual ou mecânica. b) Mistura: manual ou por equipamentos. c) Divisão ou quarteio. 13 2. Definição da Escala de Trabalho Escala de trabalho Análise de traços Microanálise Semimicroanálise Macroanálise Câtions ânions 0,1% 1% 10% Concentração mínima de análise usada para ânions [CMA] = 1% ppm = mg/L = µg/mL103 104 105 14 Volumes usados nas escalas de trabalho Macroanálise: Ven ≥ 1,0 mL Microanálise: Ven = 1 µL Semimicroanálise: Ven ≤ 5x10‐2 mL volume da macrogota 20 gotas = 1 mL 15 *Ven = Volume de ensaio Fator de diluição Fator de correção da concentração da solução após a sua diluição. 2 1 1 2 C Cou V Vf.d. 2211 .. CVCV 16 Quantidade de substância Dependendo da quantidade de substância a ser analisada, utiliza‐se os seguintes métodos de análise qualitativa: Macroanálise: Emprega‐se, em geral, aparelhagem comum de laboratório e amostras na ordem de 0,5 a 1 g de sólido ou 20 a 50 mL de solução. Sendo o volume de ensaio >1,0mL. Semimicroanálise: As amostras são de ordem de 1 mL quando em solução ou de 10 a 100 mg no estado sólido. (volume de ensaio da gota – 0,05 mL) Ultramicroanálise: quantidades inferiores a 1 mg. 17 Quantidade de substância Microanálise: Emprega‐se normalmente quantidades de substânicas cem vezes menores, ou seja, cerca de 5 mg ou 0,1 mL. Muitas vezes, uma gota ou diminuta porção de sólido é suficiente para a realização. Usam‐se reações de grande sensibilidade. Sendo o volume de ensaio de 1 L. As reações realizam‐se pelo método microcristaloscópico ou pelo método da gota. Método Microcristaloscópico – reações acontecem sobre uma lâmina de vidro, identificando o íon ou o elemento pela forma dos cristais que se formam, observando no microscópio. Método da Gota* (reações gota a gota) ‐ Usam‐se reações que são acompanhadas de uma viragem da coloração da solução ou da formação de precipitados corados. 18 Algumas unidades físicas Massas Volumes 1kg = 103g 1L = 103mL 1g = 103mg 1mL = 103µL 1g = 106µg 1L = 106µL 1mg = 103µg ------ 19 Unidades comuns para expressar concentrações traços de analito Abreviação m/m m/v v/v ppm mg.kg-1 mg.L-1 µL.L-1 ppm µg.g-1 µg.mL-1 ppb µg.kg-1 µg.L-1 mg % mg/100g mg/100mL mL/100mL 20 3. Preparo da amostra Processo em que a amostra representativa será transformada em uma amostra apropriada para análise. A) Solubilização: Obtenção de uma solução aquosa representativa. Aplicável em amostras sólidas ou gasosas 21 Tentativas de solubilização Solubilização da amostra ‐ Amostras sólidas Ex. solo, sedimentos Testes de solubilização: (T = 100o C / 150oC) 1o Água fria ou aquecida 2o Ácido ‐ HCl 3o Oxiácido ‐ HNO3 frio ou quente 4o Mistura ‐HCl / HNO3 3:1 (água régia) 22 b) Abertura de Amostra Abertura da amostra em condições enérgicas ‐ Processo de fusão T > 500oC Amostra Cadinho Fundente FUSÃO Algumas substâncias, tais como silicatos ou óxidos, não são normalmente destruídas pela ação de um ácido. Nessa situação, técnicas alternativas são exigidas. 23 Preparo da Solução para Análise Licor alcalino ‐ Preparo de Solução para análise de ânions M + A‐ + Na2CO3 Na2A + MCO3 ÂNIONS CÁTIONS Química analítica qualitativa 24 Preparo da Solução para Análise Solução clorídrica (SC) ‐ Preparo de Solução para análise de cátions. A‐M + + HClconc MClx + HA (retirado) cloretos solúveis em água 25 Interferentes Espécies que afetam a medida final que não sejam o analito e deverão ser eliminados da solução amostra. Remoção de interferentes: Filtração, Extração com diferentes solventes, Troca de íons, eletroquímica, Separação cromatográfica, Precipitação, Complexação, Mudança do pH do meio. 26 27 Análise e Emissão do Laudo Química Analítica Aspecto Aspecto qualitativo quantitativo Laudo de análise Identificação do laboratório/empresa Dados da amostra Resultados 28 29 Referências SKOOG, D.A., WEST, D.M., HOLLER, F.J, Fundamentos de Química Analítica, 8 ed, Thomson Pioneira, 2005. ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente. 3ª Ed, Bookman, 2006. VOGEL, A. I. (1981) Química analítica qualitativa. 6. ed. São Paulo: Mestre Jou. http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc24/ccd2.pdf Consulta a materiais de professores do IFRJ da disciplina de química analítica qualitativa. 30 31 suellen.moreira@ifrj.edu.br “Aprender é a única coisa que a mente nunca se cansa, nunca tem medo e nunca se arrepende”. (Leonardo da Vinci)