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LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica
Erros em química analítica
Wanessa Melchert Mattos
O laboratório entregou os resultados: John Smith está grávido
Erro Experimental
Erro Sistemático: surge devido a uma falha no projeto de um experimento ou em uma falha de um equipamento. Exemplo: tampão para pH
Erro Aleatório: resulta dos efeitos de variáveis que não estão controladas (e que talvez não possam ser controladas) nas medidas. Exemplo: ruído elétrico de um instrumento
Erro Experimental
Erro Experimental - precisão X exatidão
PRECISO: NÃO EXATO: NÃO
PRECISO: SIM EXATO: NÃO
PRECISO: NÃO EXATO: SIM
PRECISO: SIM EXATO: SIM
Erro Experimental - precisão X exatidão Precisão: é uma medida da reprodutibilidade de um resultado. Se
uma grandeza for medida várias vezes e os valores forem muito próximos uns dos outros, a medida é precisa. Se os valores variarem muito, a medida não é muito precisa. Pode ser descrita: -Desvio-padrão -Variância -Coeficiente de variação
Os três são uma função de quanto um resultado individual xi difere da média, o que é denominado desvio em relação à média, di
di = |xi – x|
Volume (mL) 5,00 5,02 5,06 5,01 5,03
Erro Experimental - precisão X exatidão
Média dos resultados = (5,00+5,02+5,06+5,01+5,03)/5 = 5,024
Resultado final = 5,06 ± 0,0206 mL
Desvio médio (Dm) = 5,00 – 5,024 = -0,024 = 5,02 – 5,024 = -0,004 = 5,06 – 5,024 = 0,036 = 5,01 – 5,024 = -0,014 = 5,03 – 5,024 = 0,006 Variância = ( Dm2) / n = {(-0,024)2 + (-0,004)2 + (0,036)2 + (-0,014)2 + (0,006)2} / 5 Variância = 0,000424 Desvio padrão = variância = 0,020591260
Desvio-padrão
Exatidão: se refere a quão próximo um valor de uma medida está do valor real. É expressa em termos do erro absoluto ou erro relativo. Erro absoluto: a diferença entre o valor medido e o verdadeiro:
E = xi – xv
Erro relativo: é o erro absoluto dividido pelo valor verdadeiro:
E = xi – xv 100%
Xv
Erro Experimental - precisão X exatidão
LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica
Preparo de amostras
Wanessa Melchert Mattos
“Não sei o que está ocorrendo com minha plantação de hortaliças, as folhas estão amareladas e a planta está crescendo muito devagar...preciso de ajuda!!”
A sequência analítica
1. Definição do problema:
- Folhas amareladas;
- Crescimento retardado.
Possíveis causas: insuficiência de fertilizante nitrogenado, baixo nível de matéria orgânica no solo, elevado nível de matéria orgânica não decomposta no solo, deficiência de molibdênio (Mo), compactação do solo, intensa lixiviação e seca prolongada.
A sequência analítica
2. Escolha do método
• Amostra (tipo de amostra, composição)
• Homogeneidade do analito na amostra
• Elementos ou compostos a serem determinados
• Faixas de concentrações dos analitos
• Quantidade de amostra disponível para análise
• Quantidade de amostra necessária para a determinação
• Requisitos especiais: local de análise, controle de produção
Após o recebimento da amostra, o resultado
deverá ser emitido em quanto tempo ?
1 min? 1 h ?
10 h ? 1 dia ?
custo Química
limpa
Confiabilidade metrológica
Fonte: FJ Krug
A sequência analítica
3. Amostragem
Ferramentas
para amostragem
de solo
Coleta da amostra
www.fundacaoprocafe.com.br
4. Pré-tratamento da amostra
A sequência analítica
• É oportuno observar que, dentre todas as operações analíticas,
a etapa de pré-tratamento das amostras é a mais crítica. Em
geral, é nesta etapa que se cometem mais erros e que se gasta
mais tempo. É também a etapa de maior custo. Por isto, os
passos de um procedimento de pré-tratamento de amostra
deverão ser sempre considerados cuidadosamente.
• É também a etapa de maior custo.
6% 6%
27% 61%
coleta determinação
tratamento dos dados preparação da amostra
Tempo
Erros Associados
30%
70%
preparação
demais fontes
Tipos de Amostras
Estado físico das amostra:
Sólido
Líquido
Gasoso
Amostras líquidas para a determinação elementar
Diluição com água ou solvente adequado (depende da técnica)
Exigem um pré-tratamento mais elaborado
Amostras sólidas
Análise direta
Exigem um pré-tratamento mais elaborado
Amostras gasosas
Amostragem é crítica
Exigem um pré-tratamento mais elaborado
Pré-tratamento
Solubilização (dissolução): a amostra é dissolvida em líquidos adequados sob baixas temperaturas. Transformação direta da amostra em solução.
Adiciona solução
adequada
Pré-tratamento
Decomposição (abertura): a amostra é convertida em uma outra forma com transformação química em altas temperaturas.
Balão de kjeldhal
Bloco digestor
Adiciona solução
adequada
Preparo de amostra de solos, fertilizantes,
calcário e material vegetal
Procedimento 1 - Solos
5 cm3 de terra fina seca ao
ar (TFSA)
100 mL H2SO4 0,025 mol L-1
15 minutos
Procedimento 2 - Fertilizantes
0,5000 g do fertilizante
125 mL H2O destilada
15 minutos
Procedimento 3 - Calcário
0,500 g de rocha carbonatada
Adicionar 10 mL de HCl 1,0 mol L-1 com o dispensador
Chapa aquecedora por 5 minutos
Balão Volumétrico de 250 mL
Tampar o béquer com
vidro de relógio
Completar com água destilada e homogeneizar
Procedimento 4 - Plantas
Bloco digestor
0,500 g de material vegetal
Adicionar 10 mL mistura digestora
(Na2SO4 + Na2SeO3)
Completar com água destilada e homogeneizar
Relatório
1- Esquematize o procedimento experimental da sua amostra.
2- Expresse o resultado da pesagem com o devido desvio padrão.
3- Qual foi o pré-tratamento utilizado: extração ou decomposição? Justifique sua resposta.