jueves, 10 de junio de 2010

Tarea 5b. Decir en cada caso cual es el límite de detección, de cuantificación, sensibilidad y recta de calibrado de los métodos descritos. (Évalyn)





LIMITE DE DETECCION

Límite de detección mínimo

El concepto de limite de detección ha sido y sigue siendo uno de los mas conflictivos en el área de la Química Analítica. Las múltiples definiciones propuestas a lo largo de los años, así como la diversidad de metodologías para su cálculo han provocado esta situación. Recientemente, organizaciones internacionales, como la ISO o la IUPAC, han tratado de consensuar sus definiciones y dar una serie de guías para la estimación de este parámetro de calidad tan importante en análisis químico.

El límite de detección se define habitualmente como la cantidad o concentración mínima de sustancia que puede ser detectada con fiabilidad por un método analítico determinado. Intuitivamente sería la concentración mínima obtenida a partir de la medida de una muestra (que contiene el analito) que seríamos capaces de discriminar de la concentración obtenida a partir de la medida de un blanco, es decir, de una muestra sin analito presente.

Seria la cantidad o concentración mas pequeña del analito que produce una señal XL significativamente diferente de la señal del ruido de fondo Xb.

El criterio utilizado para que la concentración mínima detectable sea distinguible con certeza del ruido de fondo es que la diferencia entre la señal del analito, de concentración muy baja, y la señal de los blancos sea igual a tres veces la desviación estándar de la señal de los blancos, utilizados para medir el ruido de fondo. Es decir que:


En donde XL es la señal límite, obtenida para la concentración mínima detectable de analito, Xb es la señal promedio de los blancos, y sb es la desviación estándar de las lecturas del blanco.

Límite de detección máximo

El límite de detección máximo: Se define como la máxima concentración de un analito que se puede analizar. Generalmente, lo que ocurre, es que las soluciones se hacen tan concentradas, que en el caso de los métodos espectrofotométricos, toda la luz es atrapada por el analito y tenemos una situación equivalente al ajuste del 0 % de transmitancia. En este caso, el detector no diferencia dos soluciones de concentraciones altas. La determinación queda limitada a concentraciones menores del valor de límite de detección máximo, pero en este caso, a diferencia del límite de detección mínimo, el problema se soluciona facilmente mediante una dilución adecuado. En el caso del límite de detección mínimo, las soluciones son concentrar la muestra o usar otra técnica con límite de detección menor. El límite de detección máximo, se puede obtener de la parte superior de la curva de Ringbom.

Gráficas de Ringbom.

Intervalo óptimo de concentraciones : Se debe trabajar, en lo posible, con concentraciones que permitan que se cumpla la ley de Beer, con el fin de obtener una curva de calibración que tenga una relación lineal.

Para obtener el intervalo óptimo de concentraciones primero se construye la curva de Ringbom, que consiste en construir una gráfica de absorbancia (100- %T) vs. lg Concentración. Los datos se obtienen preparando una serie de soluciones patrón del analito, que cubran una variación de por lo menos dos órdenes de magnitud de concentración de este y se miden las transmitancias correspondientes a la longitud de onda analítica escogida. Para la mayoría de los sistemas la curva de Ringbom corresponde a una curva en forma de S. La parte lineal de esta gráfica permite obtener el intervalo de concentraciones óptimo o el intervalo que presentara una relación lineal entre absorbancia y concentración. En esta gráfica, los cruces de la parte recta (la intermedia), con la parte baja y con la parte alta, pueden servir para determinar un valor para los límites de detección mínimo y máximo, respectivamente.


LIMITE DE CUANTIFICACION

Límite de cuantificación: Corresponde a la cantidad o concentración del analito a partir de la cual es confiable realizar determinaciones cuantitativas y se define como:

Límite de cuantificación = LQ = 10s b / m cal bajas concentraciones



SENSIBILIDAD

La sensibilidad de un método analítico, se define como la pendiente, m, de la curva de calibración , ya que ésta define la razón de cambio de la propiedad medida por unidad de concentración.

RECTA DE CALIBRADO

Curva de Calibración: Con los datos de la parte recta de la curva de Ringbom se construye la curva de calibración Absorbancia (en las ordenada) vs. Concentración (en la abcisa) previo ajuste de los datos por mínimos cuadrados (que incluyen el punto 0.0, 0.0000) revisando que el coeficiente de correlación sea estadísticamente significativo. La gráfica de la recta de calibración debe incluir los puntos experimentales. La recta ajustada también se conoce con el nombre de curva de trabajo. Para el Cr se pueden usar concentraciones patrón de entre 10 y 500 g/l.



lunes, 7 de junio de 2010

Tarea 5.a Establecer y describir la técnica de determinación que se ha empleado en la determinación del analito en la muestra. (Rocío)



El método de determinación que vamos a emplear se basa en una reacción de óxido reducción en la que el Cr(VI) reacciona con la 1,5-difenilcarbazida en medio ácido para dar Cr(III) y 1,5-difenilcarbazona de color violeta que se va a leer espectrofotométricamente a 540nm. La intensidad de color será directamente proporcional a la concentración de Cr hexavalente.

Por lo tanto, vamos a hablar a continuación de lo que es la técnica espectrofotométrica y en que consiste.

TÉCNICA ESPECTROFOTOMÉTRICA

La espectrofotometría, en nuestro caso, actúa como un método instrumental cuantitativo, en el que se mide una propiedad del analito y esta se relaciona con la cantidad del analito.

Para llevar a cabo un método instrumental necesitamos los instrumentos analíticos adecuados. Un instrumento analítico es aquel que transforma la información relacionada con las propiedades físicas y químicas del analito en información que pueda ser manipulada e interpretada por un ser humano.

Constan de varias partes:

- Generador de señales: produce las señales analíticas a partir de la muestra.

- Detector: es un dispositivo que identifica, registra o indica un cambio en alguna de las variables de su entorno tal como presión, tª, carga eléctrica, radiación electromagnética, radiación nuclear, partículas o moléculas.

- Procesador de señal: modifica la señal de entrada para hacerla más adecuada a los dispositivos de lectura. Generalmente amplificación.

- Dispositivo de lectura: es un transductor que convierte la información que procede de un dominio eléctrico a otro que sea comprensible para el observador.

El instrumento analítico que nosotros vamos a utilizar es el espectrofotómetro.

Este contiene cinco componentes básicos:

- Fuente de luz: ilumina la muestra. Debe cumplir con las condiciones de estabilidad, dirección habilidad, distribución de energía espectral continua y larga vida.

- Monocromador: aísla las radiaciones de longitud de onda deseada (540nm) que inciden o se reflejan desde el conjunto, se usa para obtener luz monocromática. Está constituido por las rendijas de entrada y salida, colimadores y el elemento de dispersión.

- Recipiente para la muestra: Es el contenedor donde se pone la muestra, en este caso líquida. Lo que se utiliza son cubuetas de espectrofotometría. En esta parte del proceso se cumple la ley de Lambert-beer, que consiste en la existencia de una relación exponencial entre la transmisión de luz a través de una sustancia y la concentración de la sustancia, así como también entre la transmisión y la longitud del cuerpo que la luz atraviesa. Si conocemos l y α, la concentración de la sustancia puede ser deducida a partir de la cantidad de luz transmitida.

- Registrador: es un transductor de la radiación, es decir, convierte el fenómeno físico en datos que podemos cuantificar.

- Sistema de salida de datos: normalmente salen impresos o se pueden ir anotando directamente de la pantalla del espectrofotómetro, depende siempre del modelo de aparato que utilicemos.


Una vez conocemos como es el aparato y en que consiste, vamos a describir paso a paso como se realiza un análisis espectrofotométrico.

1º Tenemos la muestra a analizar, el blanco y los patrones necesarios ya preparados.

2º Regulamos el espectrofotómetro para que nos haga las mediciones con la longitud de onda que nosotros queremos , en este caso 540nm.

3º Ponemos el blanco en la cubeta y colocando la cubeta en el espectrofotómetro para proceder al calibrado del mismo.


Cuando cargamos la cubeta tenemos que asegurarnos de que está totalmente limpia para que no haya interferencias en la medida, con lo que se aconseja pasarle siempre un papel seco y limpio antes de introducirla en el espectrofotómetro.

4º Medimos los patrones con los que realizaremos la recta patrón, de la misma manera que el blanco. Debemos tener en cuenta que si hacemos la medida de menor a mayor concentración podemos usar la misma cubeta sin tener que lavarla, pero si lo hacemos al revés, entonces entre cada medición debemos lavar la cubeta porque sino el análisis no fiable.


5º Medimos la muestra siguiendo el mismo procedimiento. Si son varias muestras, si que debemos lavar la cubeta antes de cada medición, puesto que no conocemos sus concentraciones.

6º Por último, anotamos o imprimimos los resultados, con los que inicialmente haremos la recta patrón y luego calculamos la concentración de la/s muestra/s.

BIBLIGRAFÍA

Análisis químico. Mª del Carmen Yebra Biurrum

Análisis de aguas- Determinación de cromo hexavalente en aguas naturales, potables, residuales y residuales tratadas- Métodos de prueba. Secretaría de economía. Estados Unidos Mexicanos.

Páginas webs consultadas.

http://www.kossodo.com/products/1171/catalogo//1f.jpg

http://www.biogen.es/biogenshop/catalog/images/labomed/UVS27002800.jpg

http://www.anunico.com.ar/fotos/espectrofotometro_uv_vis_minimo_ruido_estable_robusto_teclado_tactil_-4ac17468b9fad7b671f6b1599.jpg

http://expbasquimica-g1-zb-09-10.wikispaces.com/file/view/Lambert_Beer-cubeta.jpg/105007327/Lambert_Beer-cubeta.jpg

http://www.brandsd.com/IMAGENES/consumibles/002.jpg

http://www.mis-bombillas.com/Mis-Bombi-Web/Foto-inc/Wolfram_Inv_mini-08.jpgç

http://www.farmafir.net/blog1/uploaded_images/Caratula-2-742801.jpg

http://www.mapfre.com/fundacion/html/revistas/seguridad/n116/img/art_4_11.gif