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1- O que são técnicas analíticas? E em que se baseiam? É um método usado para determinar uma propriedade química ou física de uma substância química, elemento químico ou mistura. Baseiam-se em: reações químicas, métodos físico-químicos, medidas elétricas, medidas térmicas e propriedades espectroscópioscas. 2- Quais são os estágios de uma análise química? O que se deseja saber sobre uma amostra; Selecionar os métodos apropriados; Amostragem (obter uma amostra representativa); Preparação da amostra; Medidas analíticas; Tratamento dos resultados (cálculos, gráficos e tabelas) Interpretação dos resultados; Conclusões; Relatórios ou artigo científico; 3- Qual o objetivo do preparo de amostras? Isolar o(s) componente(s) de interesse de outros compostos presentes na matriz, os quais poderão interferir posteriormente na determinação analítica. E a disponibilização do analíto de uma matriz complexa. 4- Descreva uma seqüência analítica e explique cada uma das etapas. Seqüência analítica: a) Definição do problema: Determinação de elemento e traços em diferentes amostras (água, ar, solo e etc). Nessa etapa é feito o planejamento da analíse. UNIVERSIDADE TIRADENTES EXERCÍCIOS DE PREPARO DE AMOSTRAS Disciplina: Química Analítica – Turmas E01, E02, E03 SEGUNDA UNIDADE - 2021/1 Professora: Laiza Canielas Krause Aluna: Ana Cláudia da Cruz Almeida b) Escolha do método: O método deve ser eficiente, sempre que possível simples e rápido, o método validado estabelece quais analito podem ser determinados. c) Amostragem: Consiste em selecionar e remover uma pequena representativa e suficiente parte de um todo a partir da qual será feita uma análise. d) Preparo da amostra: Objetivo dessa etapa é converter a amostra em forma adequada para um análise, sendo assim, uma das etapas mais críticas. e) Eliminação das interferências: Esta etapa consiste em eliminar substâncias presentes na amostra que possam interferir na medida. f) Calibração e medida de concentração: A calibração consiste em submeter quantidades conhecidas do analito a um método de medida padrão adequado e medida da concentração consiste na obtenção de dados do analito a partir de medidas na amostra pré-tratada. g) Cálculo dos resultados: O cálculo é baseado nos dados experirnentais coletados na etapa de medida. h) Avaliação e ação: Interpretação dos resultados obtidos a partir da medida e calibração incluindo o controle de qualidade analítica por um procedimento adequado e ação consiste no uso do resultado analítico para uma decisão com respeito do problema original. 5- Comente sobre o tempo gasto em uma análise química. Toda mostra necessita de algum tipo de tratamento. O tempo é dividido em: 6% da amostragem, 6% análise, 27% de tratamento de dados e 61% no preparo da amostra. 6- O que significa extrair ou separar em um processo químico? Separação de mistura significa isolar um ou mais componentes (substâncias) que formam a mistura, seja ela homogênea (onde apresenta apenas um aspecto visual) ou heterogênea (onde apresenta no mínimo dois aspectos visuais, ou seja, duas fases da substância. 7- Quais são os métodos clássicos de separação? Explique e exemplifique cada um deles. Precipitação: Forma-se sólido contendo o analito na solução da amostra (sal iônico). O objetivo é formar precipitados seletivamente. Ex: Reações de precipitação de metais. Destilação: É um processo no qual duas ou mais substâncias são separadas através do aquecimento. As substâncias apresentam temperatura de ebulição diferentes. Ex: Destilação do petróleo (gasolina, óleo diesel, etanol e etc). Extração com solventes: Baseada na diferença de solubilidade entre duas substâncias em relação a dois solventes, tem o objetivo de separar e purificar as sustâncias. Ex: Indústria: análise inorgânica de solos e fertilizantes. Evaporação: Usada para separar misturas homogêneas constituída de um componente sólido e outro componente líquido. A evaporação é usada para separar misturas, quando é de interesse apenas a fase sólida. Ex: O sal de cozinha é extraído da água do mar por evaporação. 8- Em que se fundamenta a extração líquido-líquido? Fundamenta-se na diferença de solubilidade entre duas substâncias em relação a dois solventes, geralmente água e um solvente orgânico. 9- Quais vantagens e desvantagens da extração liquido-liquido? Vantagens: Process realizado à temperatura ambiente ou tempertura moderada; Possibilidade de utilização de solventes com boa capacidade de extração; Posibilita o controle de pH, força iônica e temperatura de forma a evitar a desnaturaçção de enzimas e protéinas. Desvantagens: Grande volume de solventes tóxicos utilizados e a exposição do operador ao contato com seus vapores; Tempo de extração geralmente longo para que uma boa transferência do soluto ocorra de uma fase para a outra; Dificuldade em informatizar a técnica; Baixa seletividade. 10- Quais características da extração em fase sólida (SPE)? Vácua ou pequena pressão positiva (seringa) para movimentar a amostra e eluentes; A amostra isolada é eluída geralmente no menor volume possível; A coluna SPE normalmente é usada uma única vez e descartada. 11- Quais semelhanças e diferenças entre SFE e CLP? O Controlador Lógico Programável ou CLP é um computador que tem função especificas através de um programa avançado, onde foi criado com diversas competências diferentes de um computador normal. 12- Quais vantagens do uso da SPE? Evita formação de emulsões; Extrato puro e concentrado; Economia e evita a utilização de várias vidrarias; Menores volumes de solventes orgânicos; Diminui o trabalho manual; Rapidez e segurança. 13- Quais as características de uma extração por Soxhlet? E desvantagens? Características: I: método clássico para extração de compostos orgânicos de matrizes sólidas; II: Basicamente a amostra é submissa em solventes várias vezes durante o processo de extração; III: A amostra deve está seca; IV: Após a extração normalmente há necessidade de limpeza da amostra (clean up) e derivação. Desvantagens: Maior limitação desta técnica é p tempo necessário para obter-se um bom rendimento de extração, usualmente muitas horas ou até mesmo dias. 14- Explique como se dá a extração por ultra-som? E quais são suas vantagens? A extração é através de ondas mecânicas com freqüência maior que 16 kHz. Vantagens: Possibilidade de realizar mais de 20 extrações diárias. 15- Qual o princípio da extração com fluído supercrítico? E quais solventes mais utilizados? O poder de solubilização de um solvente é tanto maior quanto mais denso ele for. Acima e nas proximidades do ponto crítico, um pequeno aumento de pressão produz um grande aumento do poder de solubilização do solvente. O dióxido de carbono é o solvente mais usado, porém tem outras opções. 16- Quais as vantagens de utilizar o dióxido de carbono como solvente em um processo de extração supercrítica? Por não ser tóxico, não inflamável, não reativo e por ser baixo custo. Além disso tem possibilidade de obtenção com alta pureza; Gás T ambiente, possibilitando a separação do analito do extrato. 17- Quais vantagens apresentam uma extração com fluído supercrítico? Por ser uma técnica atrativa, onde pode ser aplicada no preparo de amostras sólidas, pois apresenta vantagens em relação às alternativas de técnica de preparo de amostra, como: Soxhet, ultra- som, extração por solventes acelerado e entres outras. Por ter características de rapidez; Baixo custo por extração; Redução de consumo de solventes orgânicos; Boa precisão e exatidão; Versatilidade e facilidade de automoção.18- Descreva a comparação da Extração por ASE com outras extrações (Ultra-som, Soxhlet, Soxhlet automatizado SFE e microondas). No ASE pode ter uma mistura dos solventes, obtendo um tempo menor de extração do que nos métodos clássicos, onde possui uma limitação e e usa menos solventes. 19- O que significa SPME? Que tipo de analítos extraí? Explique como é realizada essa extração. Significa microextração em fase sólida. São extraídos analitos voláteis e semi-voláteis. O processo de extração ocorre através da distribuição do analito entres a fase extratora e a matriz. Os analitos são adsorvidos em um filme micrométrico de um polímero que atua de modo altamente seletivo, sendo dissolvidos diretamente no injetor do sistema cromatográfico. 20- Dê um exemplo de uma matriz e de um analíto volátil que possa ser extraído por SPME. Pode ser utilizada por dois métodos: 1- Extração direta: Onde a fibra revestida é inserida diretamente na amostra e os analitos são extraídos diretamente da matriz da amostra na fase de extração. 2- Headspace: Onde a fibra é adicionada logo acima do volume da matriz, que pode ser líquida ou sólida, sendo assim um método usado para análise de compostos voláteis de frutos. Estudo de caso 1- O rio Sergipe é um rio brasileiro que banha o estado de Sergipe. Na sua foz, separa os municípios de Aracaju e Barra dos Coqueiros. Recentemente uma ponte foi construída sobre o seu leito. A Ponte Aracaju - Barra dos Coqueiros é o último obstáculo do rio até o seu encontro final com o mar. Por ser um local de muito fluxo de automóveis e caminhões, suspeita-se que a água do rio está contaminada com hidrocarbonetos policromáticos, necessitando então da análise de suas águas: a) Nessa situação quem é matriz e quem é analíto? Matriz: Toda a água do rio Analito: Hidrocarbonetos policromáticos. b) Descreva como poderá ser feita a coleta de amostras desse rio, os cuidados que se deve ter nesse tipo de coleta, que frascos devo armazenar a amostra e qual o preparo da amostra adequado (técnica) para ser analisado por cromatografia. Várias amostras devem ser coletadas no mesmo momento e em locais variados do rio, onde o responsável pela coleta deve estar treinado, para executar o procedimento correto, pois o resultado e a interpretação da análise podem sofrer alterações se a coleta não ocorrer de forma adequada. As amostras devem ser analisadas, com o intuito de verificar se a mesma esta apta (água do rio) para o consumo e são encaminhadas para o laboratório responsável para realizar toda a análise. 2- É sabido que, em laboratórios de análises químicas utilizamos diversos tipos de solventes, sempre se tem o máximo de cuidado para manuseá-los dentro de capelas com EPIs adequados, porém para se ter a certeza de que não estamos sendo expostos a periculosidades, necessitamos de fazer uma coleta de amostra de voláteis desse laboratório. a) Qual sugestão para coleta da amostra? É sugerido o método sem pré-concentração, onde o ar é coletado em recipientes, sem uma determinada concentração no momento da coleta, dessa forma os recipientes mais utilizados são vidros ou aço inoxidável. b) Qual é a matriz e qual é o analíto? Matriz: O ar coletado Analíto: O2 e todas as partículas de solventes e substâncias químicas presentes no ar.
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