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30/03/2026 Classificação dos métodos analíticos CLÁSSICOS E INSTRUMENTAIS Chamados de métodos de via úmida Baseados em propriedades físicas (químicas em alguns casos) Algumas técnicas instrumentais são mais sensíveis do que as técnicas clássicas, mas outras não o são! Gravimetria Volumetria Eletroanalítico Espectrométrico Cromatográfico Propriedades elétricas Propriedades ópticas Propriedades diversas PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS EMPREGADAS EM MÉTODOS INSTRUMENTAIS Método InstrumentalPropriedade característica Espectroscopia de emissão (Raio-X, UV, Visível, elétron Auger); florescência, fosforescência e luminescência (Raio-X, UV e visível) Emissão de radiação Espectrofotometria e fotometria (Raio-X, UV, Visível, IR); espectroscopia fotoacústica; ressonância magnética nuclear e espectroscopia ressonância spin elétron. Absorção de radiação Turbidimetria; nefelometria; espectroscopia Raman.Espalhamento de radiação Refratometria; interferometria.Refração da radiação Métodos de difração de elétron e Raio-X.Difração de radiação Polarimetria; dispersão rotativo óptico; dicroísmo circular.Rotação de radiação Potenciometria; cronopotenciometriaPotencial elétrico CoulometriaCarga Elétrica Amperometria; PolarografiaResistência elétrica Gravimetria (microbalança de cristal quartzo)Massa Espectrometria de massaRazão carga/massa Métodos cinéticosVelocidade de reação Titrimetria e gravimetria térmica; colorimetria exploratória diferencial; análise térmica diferencial, métodos condutimétricos térmicos. Características térmicas ativação e métodos de diluição isotópicaRadioatividade INSTRUMENTOS PARA ANÁLISE O instrumento converte a informação armazenada nas propriedades físicas ou químicas do analito em um formato que pode ser manipulado e interpretado. É necessário um estímulo (radiação eletromagnética, energia elétrica, mecânica ou nuclear) para provocar uma resposta. Fonte de Energia Sistema em Estudo Informação Analítica Estímulo Resposta FUNÇÃO DO INSTRUMENTO Traduzir a composição química em uma informação diretamente observável pelo operador. Os instrumentos transformam um sinal analítico, usualmente não diretamente detectável ou compreensível pelo ser humano, em um sinal medível. O instrumento atua, diretamente ou indiretamente, como um COMPARADOR, no sentido de avaliar a amostra desconhecida em relação a um padrão. FUNÇÃO DO ANALISTA Ter conhecimento do que está realmente medindo! 30/03/2026 Qualquer que seja o método instrumental, o sinal analítico será sempre uma função da concentração do analito (atividade). S = f(C) Vtitulante S in al a na lít ic o Curva de titulação potenciométrica. pH E Qualquer que seja o método instrumental, o sinal analítico será sempre uma função da concentração do analito (atividade). S = f(C) Vtitulante S in al a na lít ic o Curva de titulação condutimétrica ou espectrométrica. K ou L, A Qualquer que seja o método instrumental, o sinal analítico será sempre uma função da concentração do analito (atividade). S = f(C) [Analito] S in al a na lít ic o SA = mCA + Sbr Curva Analítica A E (V) I (A) R () Etc... Amostra: porção de um determinado material que representa a totalidade. Analito: espécie (iônica, atômica ou molecular) a ser determinada em uma amostra. Matriz: conjunto de todos os constituintes de uma amostra. Detector: dispositivo mecânico, elétrico ou químico que identifica, registra ou indica uma alteração em uma das variáveis na sua vizinhança (pressão, temperatura, etc.). Sistema de detecção: conjunto inteiro que indica ou registra quantidades físicas ou químicas. Transdutor: dispositivo que converte informação de um domínio não elétrico em informação de um domínio elétrico e vice-versa (como microfone, fotocélulas etc.). Sensor: dispositivo analítico capaz de monitorar, de forma contínua e reversível, espécies químicas específicas (como o eletrodo de vidro, por exemplo). Equivale ao transdutor associado a uma fase de reconhecimento quimicamente seletiva. Termos importantes para a Química Analítica Instrumental 30/03/2026 Curva analítica: representação gráfica da resposta do instrumento (sinal analítico) em função da concentração do analito proveniente de soluções padrão (padrão externo). Também chamada de curva de calibração. Branco: sinal do instrumento para matriz (ou simulação da matriz) na ausência do analito ou de uma espécie que corresponda ao analito. Limite de detecção (LOD ou Cm): concentração ou massa mínima do analito que pode ser detectada com confiabilidade. Sm = Sbr + k sbr (valor mais aceito k = 3) Onde: Sm e Sbr são os sinais analítico mínimo e do branco, e s é o desvio padrão do branco. m = sensibilidade (inclinação) da curva analítica. Limite de quantificação (LOQ): Considera-se a concentração para a qual o sinal analítico excede, em 10 desvios-padrão, o sinal do branco. Limite de resposta linear (LRL): concentração limite a partir da qual a linearidade de resposta não é mantida. m ks m SS c brbrm m Termos importantes para a Química Analítica Instrumental Faixa linear de trabalho (FLT), faixa ótima de trabalho (FOT) ou faixa dinâmica: faixa de concentração que se estende de LOQ a LRL. Método do padrão interno: Consiste em adicionar uma substância em quantidade constante a todas as amostras, aos brancos e aos padrões de calibração em uma análise. Compensa diversos tipos de erros, tanto aleatórios quanto sistemáticos. LOQ LRL cm FOT S in al A na lít ic o Concentração Termos importantes para a Química Analítica Instrumental Método de adição de padrão: Consiste em uma série de medidas que envolve a adição de incrementos de uma solução padrão do analito às alíquotas da amostra, de mesmo volume, com a finalidade de corrigir a interferência da matriz sobre o sinal analítico. -10 -5 0 5 10 15 20 25 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 y = 0,0382x + 0,2412 R2 = 0,9999 S in al a n al íti co Volume de solução do padrão, mL Termos importantes para a Química Analítica Instrumental Exatidão: grau de concordância entre o valor medido (média de várias replicatas) e o valor de uma referência padrão. Precisão: grau de concordância mútua entre dados obtidos de forma idêntica. Fornece uma medida do erro aleatório ou indeterminado de uma análise. Tendência (bias) ou viés (): Fornece uma medida do erro sistemático, ou determinado, de um método analítico. = – , onde é a média de várias replicatas da concentração de um analito em um material de referência com a concentração verdadeira . Sensibilidade: A sensibilidade é a inclinação da curva (m). S = mc + Sbr, onde S é o sinal medido, c é a concentração do analito e Sbr é sinal do instrumento para o branco. Termos importantes para a Química Analítica Instrumental 30/03/2026 Sensibilidade analítica: a sensibilidade analítica é definida como sendo o quociente da inclinação da curva pelo desvio padrão da medida: = m / sS. Esta medida é inume aos efeitos de amplificação e é independente das unidades de medida de S. Seletividade: a seletividade de um método analítico refere-se ao grau em que ele está livre de interferência de outras espécies presentes na matriz da amostra. Infelizmente, nenhum método analítico está totalmente livre de interferência de outras espécies e, assim, procura-se minimizá-las. • Define-se um coeficiente de seletividade que representa a resposta relativa do método a cada espécie interferente em relação ao analito de interesse. Exemplo: Uma amostra contendo o analito A, bem como B e C potencialmente interferentes: S = mAcA + mBcB + mCcC + Sbr; e S = mA(cA + kB,AcB + kC,AcC) + Sbr A B AB m m k , A C AC m m k , Termos importantes para a Química Analítica Instrumental Um método que produz resposta para apenas um analito é chamado específico. Um método que produz resposta para vários analitos, mas que pode distinguir a resposta de um analito da de outros é chamado seletivo. 0 2 4 6 8 100 10 20 30 40 50 60 S in al A n al ít ic o Concentração (mg/L) B A Termos importantes para a Química Analítica Instrumental Repetibilidade: grau de concordância entre resultados independentes obtidos com o mesmo método em um material de teste idêntico, sob as mesmas condições (mesmo operador, mesmo equipamento, mesmo laboratório, em um pequeno intervalo de tempo). Reprodutibilidade: grau de concordância entre resultados independentes obtidos com o mesmo método em um material de teste idêntico, sob diferentes condições (operadores, equipamentos, laboratórios e intervalos de tempo distintos). A medida da reprodutibilidade é o desvio padrão qualificado pelo termo reprodutibilidade. Em alguns contextos reprodutibilidade pode ser definida como o valor abaixo do qual a diferença absoluta entre dois resultados individuais com um material idêntico, obtido nas condições acima, aconteçam com a mesma probabilidade especificada. Note que uma declaração completa de reprodutibilidade exige a especificação das condições experimentais que variam. Termos importantes para a Química Analítica Instrumental ETAPAS GERAIS DE UMA ANÁLISE QUÍMICA 1. Formulação da questão (problema). 2. Escolha do método analítico (clássico ou instrumental). 3. Amostragem. 4. Preparação da amostra. 5. Relatório e Interpretação. 6. Conclusões. 30/03/2026 SELECIONANDO UM MÉTODO ANALÍTICO I. DEFININDO O PROBLEMA I. Qual precisão é requerida? II. Quanto de amostra está disponível? III. Qual é a faixa de concentração do analito? IV. Qual componente da amostra causará interferência? V. Quais são as propriedades físicas e químicas da matriz da amostra? VI. Como as amostras serão analisadas? SELECIONANDO UM MÉTODO ANALÍTICO CARACTERÍSTICAS DO DESEMPENHO DOS INSTRUMENTOS (FIGURAS DE MÉRITO) FIGURA DE MÉRITOCRITÉRIO Desvio padrão absoluto, desvio padrão relativo, coeficiente de variação, variância. 1. Precisão Sensibilidade da calibração, sensibilidade analítica2. Sensibilidade Branco mais três vezes o desvio padrão do branco3. Limite de detecção Limite de quantificação expresso em concentração (LDQ) até a concentração limite de linearidade (LDL) 4. Faixa dinâmica Coeficiente de seletividade (se refere à quanto um método detecta o sinal do analito sem detectar o sinal do interferente). 5. Seletividade OUTRAS CARACTERÍSTICAS A CONSIDERAR PARA ESCOLHER UM MÉTODO ANALÍTICO 1. Rapidez. 2. Facilidade e conveniência. 3. Habilidade requerida do operador. 4. Custo e disponibilidade de equipamento. 5. Custo por amostra. Dados de calibração obtidos para determinação do analito X em solução aquosa. Exemplo 1: Desvio padrão (Sx) Sinal analítico médio (Sam) Nº replicatas[X], ppm 0,00790,031250,00 0,00940,17352,00 0,00840,42256,00 0,00840,702510,00 0,00850,956514,00 0,01101,248518,00 a) Determinar a sensibilidade de calibração. b) Determinar a sensibilidade analítica. c) Determinar o coeficiente de variação da média de cada grupo de replicatas. d) Determinar o limite de detecção do método. 30/03/2026 a) Inclinação: m= 0,067 ppm-1 y = 0,067x - 0,001 R2 = 0,9996 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 CV, %Cx, ppm 5,47,12,00 2,08,06,00 1,28,010,00 0,897,914,00 0,886,118,00 d) Limite de detecção: = 3 x 0,0079 / 0,067 = 0,35 ppm m ks c br m Exemplo 1: b) = m / sx c) CV = (sx / Sam)x100 Sam = sinal analítico médio O gráfico deve ser traçado com o sinal analítico, descontando-se o sinal do branco.