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Tema 5 Análisis Cualitativo Orientado a iones inorgánicos de interés biológico, especialmente para el ser humano. Dra. Silvia R. Hernández Bibliografía: Química Analítica Cualitativa (Burriel M. y col. 2001). Análisis Químico Cuantitativo (3ª Edición – 6ª Edición original. 2006). Principios de Química Analítica. (Miguel Valcárcel. 1999). 2018 QAI Finalidades de la QA En relación al estudio de la materia ¿Contiene dichos cationes? ¿Qué aniones están presentes? ¿En que cantidades se encuentran? ¿Bajo que formas cristalinas (alotrópicas) se encuentran? NiCl2 es amarillo NiCl2.6H2O es verde CoSO4.H2O es rojo cristalino CoSO4.7H2O es rosado ZnCl2 tiene 9 formas cristalinas Incoloras y blancas 15,10€ 50 cápsulas Analiza la materia para averiguar su COMPOSICION, la PROPORCION relativa de sus componentes y la forma en que se encuentran ORGANIZADOS en el espacio. s/disciplina Química Bio-inorgánica/Bioquímica. Elementos químicos en los sistemas biológicos, se pueden clasificar en: Vitales Primarios Secundarios Trazas u Oligoelementos constituyen el > 98.5% m/m del organismo vivo, C, H, O, N, P, S. Forman compuestos orgánicos como macromoléculas (estructurales), hormonas, vitaminas, ácidos débiles, etc. constituyen el ≈1% m/m del organismo vivo. Ca, Na, K, Cl, Fe, I, Mg En sus formas iónicas, pueden estar libres (Na, K, Cl) o formar el tejido óseo (Ca), la hormona tiroidea (I) o los glóbulos rojos (Fe). constituyen el < 0.05 % m/m del organismo vivo. Cu, Ni, Zn, Mn, Co, F, Mo; Se, W, V generalmente son cofactores enzimáticos o forman parte de hormonas y proteínas. Si se debieran analizar, se debe tener en cuenta: a) ¿En qué proporción se encuentran en el organismo? b) ¿En que proporción y/o concentración se encuentran en los tejidos y/o fluidos? Tóxicos Hg, Cd, Pb, As, Tl, Be, Al, Cr Cianuro, Amoniaco, Nitritos, Óxidos de nitrógeno !Sustancias toxicas, pueden ingresar al organismo desde distintas fuentes! Iones inorgánicos de interés biológico, especialmente para el ser humano. ¿Cuáles son las Fuentes de Ingreso al organismo? Y por lo tanto, esto despierta el interés generando problemas analíticos ha resolver. Análisis de iones inorgánicos, puede perseguir: Interés Clínico (humano/veterinario) Interés Alimentario Interés Toxicológico Interés Farmacéutico Interés Ambiental Interés Industrial en el Control Bioprocesos Usa Reacciones de Reconocimiento o de Identificación, caracterizadas por la sensibilidad (expresada por DL y LI) con la cual pueden reconocer a un analito. Emplea reacciones químicas (acido-base, redox, formación de complejos o precipitación), que generan un producto observable por los sentidos humanos y correlacionado con el analito. Información cualitativa se obtiene mediante una reacción que presenta una respuesta BINARIA Si/No! (+) o (-). Información cualitativa categórica (baja, moderada o alta) o información semi-cuantitativa. ANALITO (s) MUESTRA (Solida, Liquida, Gaseosa) Análisis Cualitativo AC Clásico AC Instrumental Clasificación Según herramientas analíticas usadas Usa Instrumentos analíticos. Interferencia (s) Matriz Desconocido (s) AC Instrumental !Huella digital del analito! Señal analítica es propia del analito! Analito + Reactivo ProductoGrupo A de Técnicas: la señal analítica medible representa una que característica físico química propia del analito! Señal medible Analito + Reactivo Producto Grupo B de Técnicas: la señal analítica medible representa una característica de un producto de reacción entre el analito y un reactivo. Señal medible Voltametría de Redisolución Anódica Espectroscopia UV-Vis Espectros de absorción moleculares Reactivo (NX) Naranja de Xilenol Zn(NX) Proceso Analítico Total 1. Definición del problema analítico 2. Elección del método más apropiado 4. Interpretación de resultados / Informe Para resolver el Problema Analítico ¿qué seria más apropiado implementar el Análisis Cualitativo Clásico o Instrumental? Resultado Muestra Acondicionamiento MO (Muestra Original) Adecuación a la Escala de trabajo (Dilución o pre concentración) Separaciones analíticas / Eliminación Interferencias ¿Conviene aplicar el Análisis Clásico mediante el empleo de Reacciones de Identificación? ¿Es más conveniente utilizar un Método Instrumental? ó 3. PMQ 5. Evaluación / comprobación del PAT ¿Se resolvió el PA? 1. Definición del problema analítico 2. Elección del método más apropiado AC Clásico AC Instrumental Costo Intervención humana Laborioso Fiabilidad ¿Análisis Clásico o Instrumental? el nivel de concentración en la que se encontraría el analito la cantidad disponible de la muestra donde nos encontramos para realizar el análisis Tener en cuenta para la elección: la complejidad de la muestra (naturaleza de la matriz) la naturaleza del analito (inorgánico, orgánico) la información requerida (detectar un analito o varios analitos) 10 mg 100 mg AC Clásico AC Instrumental limitado Se adapta a las diferentes escalas: diluyendo o preconcentrando Ensayos confirmatorios. Preguntarse: ¿en que orden o nivel de concentración se sospecha la presencia del analito? 1 mg 1 % Problema analítico: Sospecha de intoxicación por Plomo Determinar: la presencia de Pb en sangre de un bebe Nivel de concentración debería ser: < 50 mg/L Muestra escasa: sangre del talón (< 1 mL) Método de elección: AC Instrumental Problema analítico: Error en la rotulación de un envase de una sal blanca La sal podría ser de Sulfato de Pb o de Ca Determinar la presencia de uno de los cationes. Nivel de concentración del catión: > 1% (m/m) Muestra: la cantidad no es un condicionamiento Método de elección: AC Clásico Elección del método más apropiado ¿Por qué es importante tener en cuenta la Escala de Trabajo? ¿Por qué es importante tener en cuenta la Escala de Trabajo? Efluente industrial ¿contendrá KMnO4? Es probable que los contaminantes presentes, se encuentren en ALTA concentración! ¿Qué AC implementaría para la confirmación del requerimiento? Aerosol ambiental Un aerosol esta formado por un coloide de partículas sólidas o líquidas suspendidas en un gas. El tamaño de las partículas puede ser desde 0,002 µm a más de 100 µm. ¿contendrá Metales Pesados, MPs? MPs son tóxicos, de alta densidad y no biodegradables. Es probable que los MPs se encuentren en BAJA concentración (ultra-trazas)! ¿Qué AC implementaría para la detección de cada uno de ellos? Análisis Cualitativo Clásico Compuestos Inorgánicos Reacciones de Identificación utilizadas en la marcha sistemática del análisis cualitativo clásico (ACC) se caracterizan por una concentración límite que oscila entre pDL 4-5 (10 -100 ppm). Escala de trabajo del análisis cualitativo clásico Tamaño Inicial MUESTRA Proporción (%) del ANALITO en Muestra 10 – 100 mg ó 1.5 – 2.5 % (m/v) Semi-micro Analisis 1 – 100 % Análisis de Macro-componentes ¿el analito está por encima o por debajo de un umbral? Reacción de reconocimiento o identificación A (analito) + R (reactivo) P (producto) Cambio observable por los sentidos humanos! Precipitado Rojo Rubí! Nomenclatura para informar resultados: LI (S) y o DL (S) y donde S soporte de la reacción e y es el volumen del soporte en mL. LI es la mínima cantidad de sustancia expresada en microgramos (mg=10-6g), que es capaz de detectarse mediante un ensayo. Límite de Identificación DL es la mínima concentración de una sustancia expresada en gramos (g) por unidad de volumen (mL) a la cual un ensayo resulta aún positivo. Concentración límite o Dilución límite )/(10 )( )( 6 gg mLV gLI Dl m m Las reacciones se clasifican en función a su sensibilidad (pDL) en: muy sensibles (pDL > 5) sensibles (pDL = 4 – 5) poco sensibles (pDL < 4) (A) Placa de toque (0.030 mL - 0.050 mL)(B) Papel de filtro (0.3 mL) (C) Microtubo (1 mL) (D) Macrotubo (5 mL) (M) Microscopio (0.005 – 0.010 mL) Sensibilidad de la Reacción Tipos de INTERFERENCIA de la Reacción de reconocimiento Sustancia, no necesariamente conocida, presente en la MUESTRA (en su matriz) que presenta algún efecto (interfiere) sobre la determinación del analito. Positiva Negativa Por Enmascaramiento Produce una reacción similar a la producida por el analito (A) Produce una reacción simultanea retardada o inhibida. Este tipo de interferencia, puede reaccionar con el analito o con el reactivo, impidiéndoles reaccionar con rapidez. Por lo tanto, el producto se observaría disminuido. Este tipo de interferencia, forma con el reactivo o con el medio de reacción, un producto (tan intenso) que impide la visualización del PRODUCTO DESEADO y por lo tanto inviable la interpretación del ensayo de identificación. P (por el analito) P (por la IP) A (analito) I (P) + R A (analito) I (N) + R Pueden ocasionar FALSOS (+) P (por el analito) Pueden ocasionar FALSOS (-) P (por el analito) P (por la I Enm) A (analito) I (Enm) + R Selectividad de la Reacción Capacidad de determinar un analito presente en una muestra de matriz compleja sin que interfieran otros componentes de similares características del analito. Reactivos Selectivos & Específicos ¿Cómo se logra la optimización de la selectividad de un análisis? 1. Usando reactivos muy selectivos o específicos 2. Usando reactivos selectivos y optimizando el medio de reacción para que reaccione principalmente el analito. 3. Eliminando las interferencias utilizando algún método separativo. ¿En qué consiste una prueba de identificación de un analito en una muestra real? En la aplicación del PAT, y la comparación de lo observado entre el ensayo de la muestra, el ensayo de un blanco de reactivo y el ensayo de un patrón (o testigo). 1. BLANCO = reactivo + medio de reacción 2. TESTIGO = reactivo + solución de patrón + medio de reacción 3. MUESTRA = reactivo + muestra + medio de reacción Sirve para a) evaluar si los reactivos presentan alguna reacción visible y b) para detectar si los reactivos estuvieran contaminados. Sirve para a) verificar que la reacción proceda correctamente dando una visibilización de ensayo positivo y en b) para los Ensayos Límites (o Tests Diagnósticos o Ensayos de Limites de Impurezas), sirve para establecer un color limite necesario, para comparar si el ensayo de la muestra supera o no supera este color. La solución TESTIGO se puede preparar de acuerdo al requerimiento del problema analítico en uno de los tres niveles de concentración. CLD = Límite de detección puede coincidir con la DL CC = Concentración de Corte (cut off) CL = Concentración Límite o Umbral ¿Cuántos son los tipos de ensayos necesarios para inferir acerca de la presencia de un analito en una muestra? Para la interpretación del ensayo (o prueba) de identificación y para la posterior elaboración del informe de resultados tener presentes las concentraciones de referencia y el requerimiento del PAT. B M > > Esto, significa que de acuerdo a lo que requiera el CLIENTE uno debe comparar el ensayo de la muestra con UNO de los NIVELES del ensayo testigo. 1. Se desea averiguar si la muestra contiene al analito (Pb, PA = 207.2) ¿Cómo interpretar e informar un ensayo de identificación? Interpretación Informe de resultado M1 = ensayo (+) B M1 M2 T = 1 ppm M2 = ensayo (-) La M1 contiene al analito. No se detecta la presencia de Pb en la M2 teniendo en cuenta que la reacción de identificación tiene un pDL= 6 2. Se desea verificar que la SUSTANCIA (S) en la muestra no supere el Límite de Corte de 2 ppm 3. Se desea averiguar si el nivel de la IMPUREZA (Z) cumpla con lo establecido por la NORMA (Z). TB M M = ensayo (+) La muestra cumple con lo requerido, la Sustancia (S) se encuentra por debajo del Limite de Corte. TB M M = ensayo (+) La muestra NO cumple con lo requerido, la Impureza (Z) se encuentra por encima de la Concentración Limite o Umbral. Ensayo CONTROL Realizado sobre las muestras que resultaron negativas, se realiza para averiguar si en la matriz existen interferencias negativas. M2 + Reactivo + Testigo Respuesta (-) Existen interferencias Respuesta (+) La muestra no contiene al analito o se encuentra en una concentración < pDL ¿Cómo se puede determinar la sensibilidad de una reacción de identificación, usando como soporte una placa de toque (V = 0.050 mL)? 1 Preparar Testigo Ni2+ (1000 ppm) 2 Realizar diluciones en un amplio rango de concentraciones D1 =1/5 D2 =1/5 D3 =1/5 D4 =1/5 D5 =1/5 200 ppm 40 ppm 8 ppm 1.60 ppm 0.32 ppm 3 Realizar la reacción, por adición del Reactivo en el soporte seleccionado. ++ ++ - 4 La concentración del ultimo ensayo Positivo corresponderá a la Concentración Límite: 5 Calcular e Informar el pDL y el Límite de Identificación (considerando (S) = A y V = 0.05 mL): Repasar conceptos de la Clase 1 (propiedades analíticas para el análisis cuantitativo) Especificidad ¿Cómo se puede evaluar la FIABILIDAD de un ENSAYO o PRUEBA de identificación? Estima el rendimiento o porcentaje de aciertos de los ensayos (de respuesta binaria SI/NO o +/-) realizados sobre un número significativos de muestras reales. Fiabilidad aceptable significaría la capacidad de tener un alto % de aciertos tanto cuando las muestras son (+) como cuando son (-). N = 200 < DL(-) > DL (+) Tabla de Contingencia Reacción A EVALUAR Método Confirmatorio ENSAYO Positivo Negativo Total ( + ) 80 5 85 ( - ) 20 95 115 Total 100 100 200 Tabla de Contingencia Reacción A EVALUAR Método Confirmatorio ENSAYO Positivo Negativo Total ( + ) VP FP VP+FP ( - ) FN VN FN+VN Total VP+FN FP+VN Suma Falso positivo (FP) Se obtiene una respuesta (+) (positiva) en ausencia de analito. Falso negativo (FN) Se obtiene una respuesta (-) (negativa) en presencia de analito. Sensibilidad representa la proporción de verdaderos positivos. Especificidad representa la proporción de verdaderos negativos. Cuando se realiza el ensayo con dicha reacción se tiene un 87,5% de probabilidad de que el resultado sea cierto y un 12,5% de que el resultado sea equivocado. Procedimientos para el análisis cualitativo A, B, C, …. F MUESTRA DIRECTO MIXTO SEPARACIONES SISTEMÁTICAS A, B, C, …. F MUESTRA Aniones Cationes A, B, C, …. F MUESTRA DIRECTO Se dispone de reactivos de selectividad y sensibilidad suficientes, para identificar a cada analito en alícuotas independientes de una muestra compleja (por lo tanto en presencia de otros iones). Procedimientos para el análisis cualitativo A B C D E F RA RB RC RD RE RF D F E A B C Procedimientos para el análisis cualitativo SEPARACIONES SISTEMÁTICAS A, B, C, … F MUESTRA B C RGRUPO 1 RB RC E A RE RA D F RD RF Se utilizan reactivos para realizar separaciones en Grupos y Subgrupos y luego en cada grupo se utilizan reactivos de identificación. RGRUPO 2 E, A , D , F Análisis cualitativo mediante Separaciones Sistemáticas Aniones (CO3 2-, NO3 -) y Cationes (Na+, NH4 +) investigados en MO. R E S U L T A D O Muestra Original (MO) Solución Preparada 3 Grupos Es una solución que proviene de la MO a la cual se le eliminan los cationes de la muestra, precipitándolos con carbonato de sodio. Marcha Sistemática Aniones G1 G2 G3 + RRi + RRi + RRi 6 Grupos ¿Existen aniones interferentes para el análisis de los cationes? Eliminación materia orgánica Solución Acondicionada Es una solución que proviene de la MO la cual debe ser acondicionada a un medio ligeramente ácido y se le deben eliminar los aniones coloreados (permanganato, ioduros) y complejantes de metales (como fluoruros). Marcha Sistemática Cationes G1 G2 G3 G4 G5 G6 + RRi + RRi + RRi + RRi + RRi + RRi Si, la Muestra Originales Sólida Tubo o erlenmeyer Soluble en agua Soluble en ácidos S. en mezcla de ácidos Solubilización Reactivos líquidos H2O HCl d.y c. HNO3 d. y c. Agua Regia HNO3 y HClO4 H2O2, H2SO4 Crisol especial Reactivos sólidos Na2CO3, K2CO3 KNO3 , KCN KHSO4, H2SO4 c (NH4)2S2O7 Cloro Insolubles en ácidos Disgregación Se comienza esta secuencia Si no se solubiliza, se debe disgregar Si, la Muestra Original contiene Materia Orgánica, se debe eliminar. Muestras y distintos niveles de información cualitativa requerida por un cliente Análisis Cualitativo Muestras blancas Muestras grises Muestras negras ¿con qué tipos de muestras en función de la complejidad del análisis, nos podemos enfrentar? Muestras con característica bien definidas, salvo excepciones! Muestras de composición general conocida, pero sospechadas de Contaminación ó Adulteración! Muestras totalmente desconocidas, relacionadas a situaciones de accidentes, a ilícitos ó a lugares de riesgo de alto impacto ambiental. Aumenta el nivel de complejidad del análisis Muestras blanca Análisis rutinario de agua de consumo humano (en planta potabilizadora). Análisis rutinario de solución salina fisiológica (en laboratorio productor de insumos clínicos). Determinación de metales pesados en aspirina (en laboratorio productor de fármacos). Muestras grises ¿La especie azafrán fue adulterado con cromato de plomo o tetraóxido de plomo? ¿la leche recién ordeñada fue contaminada con el herbicida glifosato? Muestras negras Se observó gran mortandad de peces en una laguna de zona rural en las cercanías de una curtiembre, la causa será ¿por la presencia de agroquímicos o por sales minerales para el tratamiento de cueros? En un volcadero municipal, se encontró un container con un sólido verde ¿podrá ser un compuesto del cromo o un colorante orgánico industrial? Tipos de información requerida – Cuadro I ¿Cómo planificar la búsqueda de la información requerida? Solicitud del Cliente Interrogantes sobre un ANALITO en una muestra Respuesta binaria ¿Es o no es? ¿Está o no está? Identificación simple ¿Su concentración está por encima o por debajo de un umbral? Identificación y estimación cuantitativa ¿Cómo está? Discriminada químicamente ¿Dónde está? Discriminada en el espacio ¿Cuándo está? ¿Cuanto tiempo está? Discriminada en el tiempo Nivel de información cualitativa Objetivos del AC ¿Es o no es? ¿Está o no está? ¿Es o no es una solución de Cu2+? ¿La gaseosa, esta contaminada con Cu2+? Información cualitativa simple Identificar o Reconocer un analito. ¿Qué gaseosa contiene cafeína? ¿el cálculo urinario es de CaC2O4? ¿El Cu2+ está o no está? Un niño llegó descompuesto a la guardia de un hospital, ingirió una solución azul. ¿Que bebida habrá ingerido por accidente? Colorante azoico azul brillante o solución cúprica? ¿La concentración del COLORANTE ALIMENTARIO en la gaseosa, cumple con el límite establecido por el Código Alimentario? ¿el contenido de As en el agua del aljibe, supera el valor permitido para agua de consumo humano? Objetivos del AC Información cualitativa simple y estimación cuantitativa Estimar si, la concentración del analito identificado está por encima o por debajo de un umbral. ¿Cómo está? El cromo se puede usar en la fabricación, en el revestimiento o en pinturas de juguetes. El análisis de especiación se basa en la identificación y separación de las diferentes formas químicas o “especies” bajo las cuales puede existir un elemento químico en una muestra. Importante en Química Ambiental. Toxicología Alimentaría. Bioquímica Clínica. Biotecnología. El análisis de especiación requiere de instrumental sofisticado basado en el acoplamiento de sistemas de separación altamente efectivos (cromatografías) (HPLC, GC y CE) con sistemas de detección elemental sensibles (AAS, ICP-MS, ICP-OES). Información cualitativa discriminada Objetivos del AC Investigar en qué forma química se encuentra el analito identificado. VO2 + VO2+ V3+ V2+ ¿el cromo en el efluente se encuentra como Cr3+, como CrO4 2- ó como Cr2O7 2-? Parque Geológico Zhangye Danxia, China ¿Dónde está? Información cualitativa discriminada Objetivos del AC Riachuelo, Bs. As. Investigar en espacios determinados ¿En el lecho o en superficie? ¿En la cima o en el valle? Medio de Cultivo de Hongos ¿? Especies Paprika Información cualitativa discriminada Objetivos del AC Investigar en tiempos definidos ¿la toxina AFLATOXINA esta presente o no en el alimento después de cocido? ¿Cuánto tiempo permanece el glifosato sobre las hojas de la planta de Soja? ¿Cuándo está? Hongo Maíz ¿Cuanto tiempo está? Toxina Cancerígena producida por hongos. Tipos de información requerida – Cuadro II ¿Cómo planificar la búsqueda de la información requerida? Nivel de información cualitativa Solicitud del Cliente ¡Se investiga la presencia de UN Analito! ¡Se investiga la presencia de VARIOS Analitos! Frecuencia del análisis cualitativo ¡Análisis de RUTINA! ¡Análisis esporádico / confirmatorio / de REFERENCIA! Lugar del análisis cualitativo ¡Análisis en campo o “in situ”! ¡Análisis en laboratorio centralizado! UN PARÁMETRO UN ANALITO Identificación de un analito MULTI-PARÁMETROS VARIOS ANALITOS Clasificación de muestras ¿El vino esta contaminado por el ALCOHOL TOXICO (que causa ceguera), el metanol? Ácido sulfuroso Azúcares reductores Acidez total Ácido hidroxicinámico Monómeros flavonoides Pigmentos totales Ácido gálico Catequinas Taninos Polifenoles totales Antocianos Tenemos VINOS de distintos países: Los vinos se pueden clasificar en función de sus orígenes o varietales o se pueden evaluar sus grados de envejecimiento. Para lo cual, se deben determinar varios Analitos! ¿La gaseosa de color azul, contiene al colorante índigo carmín ó al azul brillante? LENGUA ELECTRONICA AC puede perseguir la detección de: ¿La concentración de cobre en el vino cumple con el código alimentario? AC Instrumental de rutina en función del lugar de análisis Análisis en Laboratorio Centralizado Automatizado Cromatografía Iónica (CI) Análisis en campo o “in situ” Instrumento portátil Potenciómetro pH, ISE (varios módulos) Análisis en campo o “in situ” Tiras reactivas. VISOCOLOR Multitest Maletín / multi-parámetros Ensayos a la Gota Cintas reactivas Análisis en campo o “in situ” Instrumentos electroquímicos portátiles ICP – MS (Análisis Multielemento) Espectroscopia de Masa ICP = Plasma acoplado inductivamente TENDENCIA QA Sistemas Centralizados Instrumento muy costoso Técnica disponible para el análisis selectivo de especies metálicas en materiales biológicos! Szpunar J. 2000. Analyst. 125: 963 Un analizador portátil de contaminantes agiliza la seguridad alimentaria TENDENCIA QA Sistemas Portátiles Sistemas Microfluídicos Dispositivos en papel para determinar Metales en Aerosoles Test de embarazo Inmunoensayo de flujo lateral Dispositivos microfluidico para detectar antibióticos, micotoxinas, residuos de pesticidas y metales pesados, en alimentos Con el mismo principio de funcionamiento se pueden determinar tanto sustancias orgánicas como inorgánicas. Anexos Encontrará un cuestionario guía para el estudio y preguntas y ejercitaciones para fomentar el aprendizaje de criterios en el análisis cualitativo. Ejercitación CUESTINARIO sigue el orden cronológico de las diapositivas 1. Mencione las finalidades de la QA en cuanto a la información requerida sobre el análisis de la materia. 2. Realice la clasificación de los Elementos Químicos de interés para el ser humano. De ejemplos de iones inorgánicos tóxicos. 3. ¿Cuáles son las potenciales fuentes de ingreso de los iones inorgánicos al organismo? 4. Describa enque se basa el análisis cualitativo clásico y en que se basa el instrumental. Mencione los dos grupos de técnicas en que se puede dividir el análisis instrumental en función de la señal medible. 5. ¿Qué debemos tener en cuenta para decidir implementar el análisis cualitativo clásico o instrumental? 6. ¿Por qué es importante tener en cuenta en qué orden de concentración se sospecha la presencia del analito? !Estudiar la escala de Trabajo! Puede complementar su respuesta con ejemplos. Ejercítese respondiendo las preguntas de las Diapositivas 45 a 49. 7. ¿En que Escala de Trabajo se desarrolla el análisis cualitativo clásico? 8. Describa los conceptos de Concentración Limite y Limite de Concentración para una reacción de reconocimiento o de identificación. 9. ¿Cuáles son los tipos de ensayos necesarios para inferir acerca de la presencia de un analito en una muestra? (Diapositivas 17 y 18) 10. Explique qué tipos de Interferencias pueden afectar a una reacción de identificación. 11. ¿Qué entiende por Selectividad de una reacción de identificación? ¿Cómo puede optimizarla? 12. ¿Qué entiende por Fiabilidad de una reacción de identificación? ¿Cómo se puede determinar a partir de una Tabla de Contingencia? 13. ¿Qué diferencia existe entre el procedimiento Directo y el procedimiento basado en Separaciones Sistemáticas (o Marcha Sistemática) en el análisis cualitativo clásico? ¿Qué características deben tener los reactivos? 14. ¿Cómo debe proceder, si la muestra donde debe investigar iones contiene materia orgánica? 15. ¿Cuándo se recurre a la Solubilización de una Muestra Original y cuándo a una Disgregación? 16. ¿Con qué tipos de muestras en función de la complejidad del análisis, nos podemos enfrentar? De ejemplos. 17. El análisis cualitativo puede perseguir la identificación de uno o varios analitos. De ejemplos. 18. Menciones los tipos de respuesta binaria en función del nivel de información requerida (Cuadro I y Cuadro II). Dé ejemplos. 19. Mencione ejemplos de análisis cualitativo para iones usado rutinariamente en laboratorios y de uso “in situ”. 20. ¿Qué técnicas analíticas para el análisis cualitativo son tendencia en QA para uso centralizado (en laboratorios) y para sistemas portátiles o uso “in situ”? Ergo Solución Zinc, Hierro, Cobre, Manganeso, Selenio, Vitamina B6 y Vitamina C. 1. ¿Cuántas cápsulas se necesitaran para el análisis? 2.¿Qué análisis cualitativo podría aplicar? 4.¿Se deberá eliminar la materia orgánica, previo al análisis? 5.¿Cómo procedería para la solubilización de la muestra? 3.¿Qué aniones estarán presentes? Teniendo en cuenta la Escala de Trabajo, conteste las siguientes preguntas: http://www.elbazarnatural.com/fotos/oligoelementos/110062.jpg http://www.elbazarnatural.com/fotos/oligoelementos/110035.jpg http://www.elbazarnatural.com/fotos/oligoelementos/110035.jpg http://www.elbazarnatural.com/fotos/oligoelementos/110035.jpg Vacuna inactivada para bovinos Contiene además: 10 mg de Se por dosis 10 % (m/v) Al(OH)3 Mezclas minerales alimentos para bovinos: están constituidas por harina de hueso y sal común Nutrición Mineral ¿Se podrá usar El AC clásico? 200 microgramos ¿Podré analizar estos elementos por el análisis cualitativo clásico o deberé aplicar un método instrumental? ¿En la vacuna podre analizar mediante el ACC tanto al Se como al Al? Bomba Hidroponía: es la técnica de cultivar sin tierra. Una variante automatizada consiste en la recirculación de una Solución Nutritiva (salina/SN) a través de la raíz de la planta. Existen tanto defensores como detractores de sus ventajas. Nitrato de amonio Fosfato de amonio Nitrato de calcio Sulfato de potasio Sulfato de magnesio Sulfato ferroso pH controlado Si, porque la Sensibilidad de las Reacciones de Identificación usadas en el ACC se caracterizan por pDL 4-5 (10 -100 ppm). ¿Se podrá aplicar el Análisis Cualitativo Clásico para confirmar la presencia de los iones de esta SN? Las sales se encuentran presentes en contenidos > 1 % (m/m) y > 10 ppm COMPLEMENTOS ALIMENTICIOS OLIGOELEMENTOS Son metales o metaloides que están en el cuerpo en dosis infinitesimales pero que son imprescindibles como catalizadores de las reacciones bioquímicas del organismo. Cada oligoelemento tiene un intervalo óptimo de concentración y tanto su escasez como su exceso son perjudiciales para la salud. ¿Antes investigar a los distintos elementos, que debería interrogarse? ¿En que contenido o concentración se deberían encontrar? ¿Aplicaré un método instrumental? ¿Podré aplicar un método de reconocimiento directo o deberé realizar separaciones sistemáticas (o una marcha sistemática)? ¿Deberé eliminar la materia orgánica? Debería contener: Cada gramo de solución (densidad aproximada 1 g/mL): sulfato de cobre CuSO4: 177.0 mg sulfato de zinc ZnSO4: 19.5 mg alcanfor: 26.5 mg ¿Se duda si en la planta de producción se le ha adicionado la sal cúprica? ¿Se podrá dar una respuesta mediante la aplicación de un análisis directo? ¿Ó previamente se deberá separar al Zn2+? Si se dispone de un reactivo suficientemente selectivo para el Cu2+, no sería necesario separar previamente al Zn2+. ¿Se sospecha que en lugar de K la preparación contenga Na? ¿Qué podría hacer? ¿Deberá eliminar la materia orgánica previo al análisis? Análisis cualitativo mediante Separaciones Sistemáticas Análisis de aniones Análisis de cationes por la marcha del Na2CO3 (las diapositivas 51 a 54 solo tienen carácter informativo, corresponden a los grupos de aniones y cationes mencionados en la Diapositiva 26 de la clase) MARCHA SISTEMÁTICA DE ANIONES Se separan los grupos mediante el principio de precipitación fraccionada. GRUPO 1 CO3 2-, BO2 -, F-, C2O4 2-, C4O6H4 2-, SiO3 2-, PO4 3-, AsO4 3-, AsO2 -, CrO4 2-, IO3 -, SO4 2-, SO3 2-, S2O3 2-, SeO3 2-, WO4 2- RG (1) Sales de Ca2+ y Ba2+ en medio neutro o ligeramente alcalino GRUPO 3 NO3 -,NO2 -, ClO4 -, ClO3 -, BrO3 -, CH3COO - Rg (3) Sin reactivo de Grupo GRUPO 2 S2-, Fe(CN)6 3-, Fe(CN)6 4-, CN-, SCN-, I-, Br-, Cl- RG (2) Sales de Ag+ en medio ligeramente ácido Aniones que se reconocen directamente en la muestra original CO3 2-, NO3 -. + RG (1) SP 2-3 3 + RG (2) SN = sobrenadante SN Pptado G1 SN Pptado G2 SP = sol. preparada MO MO = M original 1) RG (I) Na2CO3 0.5 M ØE 5 min. G = Grupo Aniones y Cationes Solubles. 2) RG (II) HNO3 (c) Ø BM 5 min. G. Óxidos y Ácidos Insolubles. 3) RG (III) HCl 2M Ø BM 5 min. G. de los Cloruros Insolubles. 4) RG (IV) (NH4)2SO4 SS ØE y ØBM 5 min. G. de los Sulfatos Insolubles. 5) RG (V) NH4Cl(s) + NH4OH (c) ØBM 2 min. G. de los Hidróxidos. 6) RG (VI) Sin reactivos Sobrenadante final MARCHA SISTEMÁTICA DE CATIONES Marcha del Carbonato: se separan los grupos s/ precipitaciones fraccionadas. SA G (1) Sobrenadante G (2-6) RG (I) RG (II) RG (III) G (2) Oxisales RG (IV) G (3) Cloruros RG (V) G (4) Sulfatos G (5) Hidróxidos G (6) Sobrenadante MO SA = Sol. Acondicionada G = Grupo GRUPOS DE CATIONES Marcha del Carbonato GRUPO 1 Cr (VI), Mo (VI), W (VI), V (VI), As (V, III), Tl+, K+, Se (IV, V) Circunstancialmente, se encuentran en este grupo Hg (II), Al (III), Sn (II,IV), Sb (III, V) en forma de complejos y Pb2+ y Mg2+ cuando se añade demasiado Na2CO3. Aniones y Cationes solubles GRUPO 3 Ag (I), Hg (I), Pb (II) El Pb2+ precipita parcialmente con el Cl- y puede pasar al siguiente grupo. Grupo de los cloruros GRUPO 2 Sb (III, V), Sn (IV), Ti (IV) Quedan insolubles como Sb2O3, Sb2O5, H2SnO3, H2TiO3 y además un residuo insoluble. Oxidos y ácidos insolubles GRUPOS DE CATIONES Marcha del Carbonato GRUPO 4 Pb (II), Sr (II), Ba (II), Ca (II) El Ca2+ precipita sólo si se encuentra en gran cantidad. Grupo de los sulfatos GRUPO 5 Bi (III), Fe (III), Al (III), Cr (III) Grupo de los hidróxidos GRUPO 6 Hg (II), Cu (II), Cd (II), Co (II), Ni (II),Mn (II), Zn (II), Ca (II), Mg (II), Se (III) Grupo de los complejos amoniacales y del Ca y Mg. Cationes que se reconocen directamente de la muestra original Na+ y NH4 + A veces es conveniente reconocer directamente Cr (III,VI), Ca (II) y Mg (II).
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