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Separación del analito de las interferencias Dr. Paul Vargas Jentzsch • Cuando un método tiene un alto grado de selectividad para un analito, la tarea de análisis se simplifica. Desafortunadamente, tales métodos analíticos son raros. • En ausencia de un interferente, la relación entre la señal de la muestra, Smuestra y la concentración del analito, CA es: Smuestra = kA CA Donde kA es la sensibilidad del analito. 2 Introducción Introducción • En presencia de un interferente, la ecuación es: Smuestra = kA CA + kI CI Donde kI y CI, son la sensibilidad y la concentración del interferente, respectivamente. • Si kA es mayor que kI, el método es más selectivo para el analito. • Aun el método sea más selectivo para el analito, podría no poder usarse para determinar la concentración del analito si la contribución del interferente a la señal (Smuestra) es significativa. 3 Introducción • La separación del analito de las interferencias es esencial para lograr la determinación de la concentración. • Esta separación se puede lograr con base a propiedades físicas y químicas. 4 Principio de separación Técnica de separación Tamaño Filtración Diálisis Cromatografía de exclusión por tamaño (size- exclusión chromatography) Masa y densidad Centrifugación Cambios en el estado físico Destilación Sublimación Recristalización Cambios en el estado químico Precipitación Intercambio iónico Electrodeposición Volatilización Partición entre fases Extracción Cromatografía 5 Técnicas de separación Tabla 1. Clasificación de las técnicas de separación Diálisis • Es una técnica de laboratorio ampliamente usada para remover contaminantes de una solución. • Es una técnica que es comunmente usada para remover moléculas pequeñas no deseadas como sales, agentes reductores, preservantes, etc. • El Buffer usado para la diálisis se llama dialisato. 6 Diálisis • La diálisis funciona por el principio de difusión. • La difusión es la migración de moléculas desde regiones de alta concentración a regiones de baja concentración hasta que se alcanza el equilibrio • En la diálisis, la migración de moléculas ocurre a través de una membrana semipermeable, la cual solo permite el paso de moléculas pequeñas. 7 Diálisis 8 Figura 1. Ilustración de la diálisis. La muestra, que puede ser una solución, se coloca en el tubo de diálisis, y se sumerge en el solvente (a). Las partículas pequeñas pasan a través de la membrana y las partículas grandes se quedan dentro del tubo de díalisis (b). Diálisis • Si la concentración de una especie en particular no es la misma en dos lados de una membrana, el gradiente de concentración induce la difusión a través de la membrana. • A pesar de que las partículas pequeñas puedan pasar con facilidad, no pasa lo mismo con las partículas grandes. • La diálisis se usa para purificación de proteínas, hormonas y enzimas, entre otros. • DATO: La hemodiálisis remueve úrea, ácido úrico, creatinina de la sangre. 9 Diálisis 10 https://www.youtube.com/watch?v=tHzkRtzVmUM DIFUSIÓN, ÓSMOSIS Y DIÁLISIS https://www.youtube.com/watch?v=tHzkRtzVmUM Destilación 11 Figura 2. Esquema de montaje de un equipo típico para destilación simple "Un solo equilibrio líquido-vapor" Destilación 12 Figura 3. Esquema de montaje de un equipo típico para destilación fraccionada “Varios equilibrios líquido-vapor" Separaciones basadas en la partición entre fases • Probablemente una de las clases de técnicas de separación más importantes está basada en la partición selectiva de un analito o un interferente entre dos fases inmiscibles. 13 Constante de Distribución o Coeficiente de Partición • También debe considerarse la extracción en fase sólida, “Solid-Phase Extractions” 14 Separaciones basadas en la partición entre fases Extracción Líquido-líquido (embudo de separación) Sólido-Líquido (Soxhlet) 15 Separaciones basadas en la partición entre fases https://www.youtube.com/watch?v=8bZl7mcG0Ew Extracción Líquido-Líquido https://www.youtube.com/watch?v=8bZl7mcG0Ew • ¿Qué es mejor, una extracción con 60 mL de solvente, o tres extracciones con tres porciones de solvente de 20 mL cada una? 16 Separaciones basadas en la partición entre fases 17 Separaciones basadas en la partición entre fases https://www.youtube.com/watch?v=fQ8pJ_DPgyo Extracción Sólido-Líquido https://www.youtube.com/watch?v=fQ8pJ_DPgyo 18 Separaciones basadas en la partición entre fases Extracción Sólido-Líquido 19 Separaciones basadas en la partición entre fases https://www.youtube.com/watch?v=kB3l8TCOY14 Solid-Phase Extractions https://www.youtube.com/watch?v=kB3l8TCOY14 • Microextracción en fase sólida (solid phase microextraction, SPME) • Microextracción en fase líquida (liquid-phase microextraction, LPME) • Extracción asistida por microondas (microwave- assisted extraction, MAE) • Extracción asistida por ultrasonido (ultrasound- assisted extraction, UAE) • Extracción acelerada con solvente (accelerated solvent extraction, ASE) • Extracción con fluido supercrítico (supercritical fluid extraction, SFE) 20 Otros procedimientos basados en la partición de fases 21 Microextracción en fase sólida (SPME) Otros procedimientos basados en la partición de fases https://www.youtube.com/watch?v=Gno-S8FBpXM 22 Microextracción en fase líquida (LPME) Otros procedimientos basados en la partición de fases Diagrama de un sistema de microextracción en fase líquida - espacio de cabeza (HS-LPME) (Bicchi et al., 2012)* * https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/liquid-phase-microextraction 23 Extracción asistida por microondas (MAE) Otros procedimientos basados en la partición de fases https://www.youtube.com/watch?v=dzURn8rCOTQ https://www.youtube.com/watch?v=dzURn8rCOTQ 24 Extracción asistida por ultrasonido (UAE) Otros procedimientos basados en la partición de fases https://www.youtube.com/watch?v=kfHNSjVG6tc https://www.youtube.com/watch?v=kfHNSjVG6tc 25 Extracción acelerada con solvente (ASE) Otros procedimientos basados en la partición de fases https://www.youtube.com/watch?v=n6r8HCmxBsk https://www.youtube.com/watch?v=n6r8HCmxBsk 26 Extracción con fluido supercrítico (SFE) Otros procedimientos basados en la partición de fases https://www.youtube.com/watch?v=AipBc6yBOF4 https://www.youtube.com/watch?v=AipBc6yBOF4
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