TEMA 4

INTRODUCCIÓN A LA MEDIDA ANALÍTICA

•Relación entre propiedad analítica y técnica analítica

•Calibración y parámetros de un método analítico

• Definición y calibración de un instrumento analítico

•Clasificación general de los métodos analíticos

PROPIEDAD ANALÍTICA: Propiedad de la materia que se utiliza para obtener información química

Información química Propiedad/Señal analítica Técnica Medida señal

“La propiedad condiciona la técnica”

Otros condicionantes:

•Concentración relativa del analito

•Interferencias

•Tipo de análisis (Cuali, cuanti o estructural)

•Exactitud

•Número de muestras

CLASIFICACIÓN METROLÓGICA

• MÉTODOS ABSOLUTOS: Se relacionan con patrones básicos, Kg. patrón, Amperio y segundo (Gravimetría y Culombimetría). Se calibra la balanza.

•MÉTODOS ESTEQUIMÉTRICOS: Se relacionan con patrones químico analíticos que no contienen al analito como las volumetrías.La determinación analítica se basa en la relación estequiométrica de la reacción entre el valorante y el analito de la muestra. Se calibra la bureta y la balanza en su caso.

•MÉTODOS RELATIVOS: Se relacionan con patrones químico analíticos que si contienen al analito y precisan de calibración metodológica.

CALIBRACIÓN METODOLÓGICA:

Operación que permite relacionar la señal analítica con la concentración/composición de la sustancia/s que se está analizando

MÉTODOS DE CALIBRADO:

• Calibrado completo

• Calibrado simplificado• Calibrado con “escalas auxiliares”

Función de calibrado

0

2

4

6

8

10

12

0 1 2 3 4 5

y

x

Métodos de calibrado completo:

Implican la obtención de una “función de calibrado” que define la respuesta equivalente a concentraciones conocidas del componente analizado. Una vez conocida esta función, se utiliza su inversa (Función analítica) para determinar la concentración a partir de la señal instrumental obtenida.

Pueden ser:

•DIRECTO o INTERPOLACIÓN

•ADICIÓN DE PATRÓN

•PATRÓN INTERNO

0

1

2

3

4

5

6

7

CONCENTRACIÓN

Sa

CALIBRADO DIRECTO:

MÉTODO DE ADICIÓN DE PATRÓN

0

5

10

15

CONCENTRACIÓN

Sa

CALIBRADO POR ADICIÓN DE PATRÓN

• Necesario cuando hay interferencia debida a los constituyentes de la matriz: EFECTO MATRIZ

0

1

2

3

4

5

6

7

CONCENTRACIÓN

CALIBRADO CON PATRÓN INTERNO:

Sa/SP.I.

+ Patrón interno

+ Patrón interno

+ Patrón interno

+ Patrón interno

+ Patrón interno

• Útil cuando la señal analítica fluctúa debido a las características de la técnica de medida• El “PATRÓN INTERNO” debe tener un comportamiento y una estructura similares a la del analito

Métodos de calibración simplificada:

Se utilizan cuando no es necesario conocer los contenidos verdaderos, sino simplemente establecer si están incluídos dentro de unos márgenes predeterminados

Calibrado de “banda ancha”. Con este tipo de calibrado, en vez de obtener una función de calibración, se obtiene un margen o banda dentro de la cual puede estar o no incluido el analito; es muy útil y característico del análisis clínico.

Métodos de calibrado con escalas auxiliares:

Se utilizan cuando el resultado del análisis no se puede expresar en unidades del Sistema Internacional (SI), ya sea porque:

• No se conozca la densidad, peso molecular, etc.

• La muestra a analizar no se haya podido aislar en estado puro

• Interese conocer alguna propiedad muy característica de la especie que se analiza

Con uso de unidades convencionales

Con escala técnica

PARAMETROS DE CALIDAD DEL MÉTODO ANALÍTICO.

BASICOS:  A) Precisión

B) VeracidadC) Sensibilidad D) Límite de detección y límite de cuantificación

  E) Intervalo de concentración aplicable F) SelectividadG) Robustez

COMPLEMENTARIOS•Rapidez •Coste •Factores personales

LQ

Concentración

LL

Intervalo útil

INTERVALO ÚTIL DE UN MÉTODO ANALÍTICO

SELECTIVIDAD

Capacidad de un método analítico para originar resultados que dependan de forma exclusiva del analito (o analitos) para su identificación o cuantificación

INTERFERENCIAS

Perturbaciones que alteran alguna, varias o todas las etapas del proceso analítico y que por tanto afecta a los resultados que se verán afectados por errores sistemáticos

TIPOS DE INTERFERENCIAS

CAUSA

TIPO DE INTERFERENCIA

ORIGEN MECANISMO SIGNO EFECTO

Color vino QUIMICO MD EXCESO ADITIVO

Iones Cu (II)

QUIMICOMM EXCESO ADITIVO

Iones Fluoruro

QUIMICOMM DEFECTO PROPORCIONAL

RELACIÓN DE TOLERANCIA

Es la relación de concentraciones de interferente y analito que causa un error tal en el resultado que este se encuentra en el límite superior o inferior del intervalo en que se encuentra el resultado de determinar el analito aislado

RT= C(int) / C(anal)

ROBUSTEZ

Es la cualidad de un método analítico que mide su capacidad para resistir pequeños cambios en las condiciones operatorias sin que su funcionamiento se vea alterado. Deben considerarse como pequeños cambios en las condiciones operatorias aquellos que pueden derivarse de la transferencia de los métodos entre laboratorios , operadores, equipos, etc.

COSTES

INSTRUMENTO ANALITICO

Dispositivo de comunicación entre el sistema en estudio y el analista, ya que, convierte la señal analítica que no suele ser detectable ni comprensible directamente por el ser humano en una forma que si lo es

MATERIALIZACIÓN DE UNA TÉCNICA ANALÍTICA

CLASIFICACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS

COMPONENTES FUNDAMENTALES

La Calibración Instrumental

Se refiere al aseguramiento de que un instrumento y/o aparato funciona correctamente, es decir, según lo que se espera de él. Su objetivo es corregir la respuesta instrumental hasta alcanzar el valor considerado como verdadero que lleva implícito el estándar utilizado. Para esta calibración se emplean MR o MRC que no contienen al analito. (Ej. Pesas de transferencia para la balanza, filtro de holmio para un espectrofotómetro de absorción molecular UV-VIS.

 

 La frecuencia del calibrado va a depender de:

* La naturaleza del instrumento

* Su robustez

* La frecuencia con que se use

* Su entorno (vibraciones, suciedad, etc.)

* La exigencia de la metodología analítica empleada.

PROCEDIMIENTO PARA EL CALIBRADO DE UNA BALANZA

La balanza es uno de los instrumentos que tiene que tiene un rango de aplicación más amplio, que generalmente cubre cuatro o cinco órdenes de magnitud, y por ello, la incertidumbre de las medidas varía a lo largo del intervalo de trabajo del equipo. Por esta razón se estima la incertidumbre en varios puntos de dicho intervalo, en función de las pesas certificadas disponibles y de las exigencias con respecto al valor estimado.

En este caso vamos a calibrar una balanza de tres cifras, que permite un peso máximo de 100 g, y a partir de dicha calibración se estimará la incertidumbre asociada a cuatro intervalos de masas: (I), menos de 0'1 g; (II), entre 0'1 g y 1 g; (III) entre 1 g y 10 g; y (IV), entre 10 g y 100 g.

 PROCEDIMIENTO

1.     Colocar la primera pesa patrón en el platillo de la balanza

2.     Activar la balanza y realizar la pesada

3.     Desactivar la balanza, retirar la pesa y colocar la siguiente

4.     Repetir el proceso de modo que se realicen al menos cuatro medidas por cada pesa

Observación: Se procurará que en las diferentes pesadas con cada pesa cubran todas las posiciones en el platillo (centro, adelanta, atrás, izquierda y derecha).

CALIBRACIÓN DE EQUIPOS VOLUMÉTRICOS

PROCEDIMIENTO PARA EL CALIBRADO DE UN MATRAZ AFORADO

1.     Pesar el matraz vacío, perfectamente limpio y seco

2.     Llenar el matraz con agua desionizada, de densidad conocida, hasta la marca

3.     Pesar nuevamente el matraz lleno de agua

4.     Vaciar el matraz y dejarlo secar a temperatura ambiente

5.     Repetir el proceso al menos 5 veces

Observaciones: Utilizar unas pinzas metálicas para manipular el matraz. (Si se toca con los dedos o se mancha o moja por fuera, iniciar el proceso nuevamente)