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Química Analítica Aula 1 – Introdução Prof. Delatorre e-mail: delatorrestacio@gmail.com Análise Quantitativa Análise QualitativaSegundo o tipo conhecer a identidade de seus componentes determinar a quantidade dos componentes presentes Utiliza reações quantitativas em fase aquosa ou medição de volume ou medição de massa Análise Clássica Segundo a maneira de executar a análise Análise Instrumental Utiliza aparelhagem que permite as determinações baseadas nas propriedades físicas dos elementos CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS ANALÍTICOS cálculos feitos a partir da estequiometria de reação Propriedades físicas ↔ concentração Perturbação Sistema em estudo Sinal MÉTODOS DE ANÁLISE Qualitativo Ensaios que permitem: identificação dos elementos/condições Ex: Indicador de pH – Azul de Bromotimol Ex.: Identificação de cátions e ânions específicos Quantitativo Identifica quantidade (%, conc., massa, etc.) Analito: espécie química de interesse Ex: Teor de ferro na água do mar Amostra: matriz analisada Ex: água do mar CLASSIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO ANALÍTICO Procedimento Analítico ObjetivoQualitativo Quantitativo Envolve a identificação de um ou mais componentes de uma amostra Utilizado para determinar a quantidade de um componente na amostra O procedimento não informa a quantidade dos analitos A presença do analito deve ser confirmada antes da análise Química Analitica Qualitativa informa a presença ou ausência de elementos, íons ou moléculas. Os resultados são expressos em palavras e símbolos. Exemplos: - Presença de sódio, colesterol e gorduras trans em alimentos. - Cloro e mercúrio em água. Química Analitica Quantitativa trata da quantificação dos analitos na amostra. É muitas vezes considerada a análise mais importante. Seus resultados são expressos em valores numéricos com indicação do que estes números representam. - Sódio (5,0 mg/L ou ppm) - Colesterol (25,0 mg/L) - Gorduras trans (0,2 mg/L) - Cloro (1,0 mg/L) -Mercúrio (0,01 mg/L) - Grau alcoólico: 40 % Vol Classificação dos métodos de análise Gravimétricos Titulométricos Necessita de um aparelho MÉTODOS DE ANÁLISE CLASSIFICAÇÃO DOS MÉTODOS INSTRUMENTAIS Espectroanalíticos - Colorimetria - Espectrofotometria no visível e ultravioleta - Espectrofotometria no infravermelho - Espectrofluorimetria - Espectroscopia de absorção atômica - Espectroscopia de emissão atômica Eletroanalíticos - Eletrogravimetria - Amperometria - Condutimetria - Coulometria - Potenciometria - Voltametria - Polarografia Cromatográficos - Cromatografia Líquida - Cromatografia Gasosa São aqueles também chamados de clássicos, pois fazem uso dos princípios fundamentais da química. A medida de um sinal analítico é diretamente relacionada à concentração do elemento de interesse. Em muitos casos não se conhece perfeitamente a reação química envolvida e, por isso mesmo, esses métodos sempre requerem calibração. Tipos de amostra Líquida Sólida Gasosa Amostra Homogênea Amostra Heterogênea AMOSTRAGEM 1 2 3 Lote Amostra Bruta Amostra Laboratorial Resultados Semelhantes amostragem preparo Arquivo TIPOS DE AMOSTRAGEM Arbitrária Fonte Fonte Sistemática Aleatório Fonte Tamanho da Amostra PARAMETROS PARA ANÁLISE DA AMOSTRA Natureza da informação procuradas Análise Elementar: determina-se a quantidade de cada elemento na amostra, sem levar em consideração os compostos realmente presentes Análise Parcial: determina-se apenas certos constituintes da amostra. Análise Completa: determina-se a proporção de cada componente da amostra. Análise de constituintes traço: caso especial da análise parcial, na qual determina-se que estão presentes em quantidades muito pequenas. Finalidade do dado Analítico Interferência: Substancia ou componente da amostra que atrapalham a determinação de um analito através de um método analítico Método Seletivo: método preparado só para aquilo que realmente quero analisar. ETAPAS DO PROCESSO ANALÍTICO 1 – Problema analítico: hipótese 2 – Seleção dos métodos de campo e laboratório 3 – Amostragem do material: - draga vs. core vs mergulho - preservação - condicionamento 4 – Processamento da amostra: secagem, moagem,etc... 5 – Sobulibilização da amostra, pre-concentracao, digestão 6 – Determinação/ medida 6 – Processamento de dados e avaliação estatística 7 - Divulgação dos resultados Medida da quantidade da amostra Amostra sólida < 1,0g ou µg Amostra líquida mL ou µL Multiplicidade da amostra Amostras simples Amostras duplicadas Amostras triplicadas Dissolução da amostra Extração Água ou Solventes Orgânicos Ataque com Ácidos e Agentes Oxidantes Abertura úmida Fusão com Sais Abertura seca Definindo o problema 1) Que exatidão é necessária? 2) Qual é a quantidade de amostra disponível ? 3) Qual é o intervalo de concentração do analito ? 4) Que componentes da amostra causarão interferência ? 5) Quais são as propriedades físicas e químicas da matriz da amostra? 6) Quantas amostras serão analisadas ? 7) Recursos disponíveis? O USO DE UM EQUIPAMENTO SOFISTICADO PARA A DETECÇÃO DE UM SINAL ANALÍTICO NÃO É GARANTIA DE UM RESULTADO EXATO! SELEÇÃO DE UM MÉTODO ANALÍTICO Desvio-padrão absoluto, desvio-padrão relativo, coeficiente de variação, variança 1- PRECISÃO E EXATIDÃO PARÂMETROS DE SELEÇÃO DE UM MÉTODO ANALÍTICO EXATIDÃO E PRECISÃO DE UMA MEDIDA Precisão: grau de concordância entre medidas repetidas de uma quantidade. Exprime a “reprodutibilidade” de uma série de medidas. Exatidão: grau de concordância entre o valor achado e o valor verdadeiro (ou o mais provável) INDICADORES DA PRECISÃO SENSIBILIDADE: grau de resposta a pequenas modificações de concentração. SELETIVIDADE: habilidade de detectar vários analitos, mas ao mesmo tempo sendo capaz de distinguir entre eles. ESPECIFICIDADE: capacidade de um método de detectar apenas o composto de interesse. ROBUSTEZ: capacidade de produzir bons resultados quando pequenas alterações inevitáveis ocorrem nas condições de trabalho. REPETIBILIDADE: definida pelo Inmetro, ISO, e AOAC como a precisão encontrada em resultados intralaboratoriais quando as análises são executadas pelo mesmo analista, no mesmo equipamento, dentro de um curto período. REPRODUTIBILIDADE: precisão encontrada em resultados interlaboratoriais. Resultados obtidos por analistas diferentes, equipamentos diferentes, em épocas diferentes ou envolvendo duas ou três dessas situações. INDICADORES DA PRECISÃO Obrigada! Por hoje é só pessoal...
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