Los métodos químicos clásicos y húmedos y los métodos instrumentales modernos constituyen la química analítica. Las separaciones como la precipitación, la extracción y la destilación se utilizan en métodos cualitativos clásicos. El color, el olor, el punto de fusión, el punto de ebullición, la solubilidad, la radiactividad y la reactividad pueden usarse para identificar una sustancia. El análisis cuantitativo que utiliza ajustes de masa o volumen para medir la cantidad se conoce como análisis cuantitativo tradicional. La cromatografía, la electroforesis y el fraccionamiento de flujo de campo son algunos de los métodos instrumentales que pueden usarse para separar muestras.
Para realizar un análisis, la mayoría de los métodos analíticos tradicionales se basan en reacciones químicas. Los métodos instrumentales, por otro lado, generalmente dependen del cálculo de la propiedad física del analito.
En el análisis cualitativo clásico, se agregan uno o más reactivos químicos al analito. La identidad del analito se puede determinar estudiando reacciones químicas y sus componentes. Los reactivos agregados se seleccionan para reaccionar selectivamente con una o una sola clase de compuestos químicos para producir un producto de reacción distinto. En ciertos casos, el producto de reacción es un precipitado, un gas o una sustancia de color.
Tome, por ejemplo, de cobre (II), que reacciona con el amoníaco para formar un complejo de amonía de cobre azul profundo. Del mismo modo, el plomo disuelto (II) reacciona con soluciones que contienen cromato para producir cromato de plomo amarillo. El mismo método puede usarse para probar cualitativamente iones negativos (aniones) e iones positivos (cationes). Un ejemplo común es una reacción entre los carbonatos y los ácidos fuertes, lo que da como resultado la formación de burbujas de gas de dióxido de carbono.
El analito se clasifica como orgánico o inorgánico en la mayoría de los casos. Como resultado, el análisis cualitativo se clasifica como orgánico o inorgánico. Los compuestos inorgánicos contienen principalmente elementos distintos del carbono, mientras que los compuestos orgánicos contienen principalmente compuestos de carbono. El azúcar (C12H22O11) es un compuesto orgánico, mientras que la sal de mesa (NaCl) es un compuesto inorgánico.
Las reacciones químicas entre reactivos químicos adicionales y grupos funcionales de moléculas orgánicas están involucradas en la investigación cualitativa orgánica clásica. Como resultado, el resultado del ensayo proporciona información sobre una parte de la molécula orgánica, pero generalmente no proporciona suficiente información para clasificarla completamente. Para clasificar toda la molécula, otras medidas como puntos de ebullición, puntos de fusión y densidades se combinan con un análisis de grupo funcional.
¿Cómo se clasifican los métodos analíticos instrumentales?
El análisis instrumental (IA) es el área de la química analítica que realiza el análisis e identificación de sustancias desconocidas («muestra») o sus estructuras moleculares utilizando dispositivos de análisis modernos. Para este propósito, generalmente se prepara una muestra (por ejemplo, extracción y elus), se coloca en el dispositivo e irradiada o desmontada para registrar ciertos valores medidos en un detector. Estos indican el tipo, concentración o cantidad de la sustancia desconocida, a menudo en las áreas de pequeñas cantidades. [1] [2]
El análisis instrumental se basa en principios de medición de alta precisión que se han desarrollado recientemente en los últimos 40 años para contrarrestar las demandas aumentadas explosivamente de la investigación, el análisis ambiental y el control del producto. El manejo de los dispositivos (tecnología de laboratorio) también se desarrolló aún más durante este período. En comparación con los métodos clásicos-nasquémicos, son las características de los métodos de análisis instrumental que las mediciones con la ayuda de los dispositivos de análisis de última generación se pueden llevar a cabo rápidamente, de bajo costo, correcto, preciso, preciso y con las cantidades más pequeñas. Muchas telas (sustancias de prueba) se han vuelto medibles en el área de unos pocos picogramas, lo que apenas es concebible para los laicos.
Además del dispositivo de prueba (aquí: el plato terminado), la especificación del dispositivo de prueba (por ejemplo, el cromatógrafo de gases incluye una descripción precisa del método de análisis instrumental respectivo (por ejemplo, al examinar una comida lista para un pesticida en las verduras). GC), la sustancia de prueba (el pesticida) y la muestra (marca del «Gypsy Schnitzel con puré de papa», fabricación del extracto de, por ejemplo, 10 g de pimentón utilizando un cierto agente de extracción como 50 ml de diclormetano).
La calidad de un método de análisis se describe además de la documentación de la preparación de la muestra (por ejemplo, por elución o extracción) la de una validación de método, es decir, la evidencia y la documentación de la confiabilidad de un método de análisis. Para este propósito, la precisión, la precisión y la precisión del método se examinan y, en caso de precisión, también se calculan utilizando la función Gauss (por ejemplo, cuando se reproduce el valor medido en forma «pico»). La calibración establece una conexión entre la variable de medición y el resultado del análisis, la confiabilidad del resultado se describe a través de la media aritmética («promedio»), la desviación estándar y la tasa de recuperación.
Los métodos y dispositivos ópticos son aquellos en los que la muestra se ilumina con radiación electromagnética similar a la luz o la luz. Parte de esta radiación se dobla o se refleja en un cierto ángulo. Esto se puede medir en un refractómetro (Fig. Izquierda).
¿Cómo se clasifican los métodos analíticos en química?
Los métodos utilizados para determinar la identidad y la cantidad de analitos en el campo de la química analítica se pueden dividir ampliamente en métodos clásicos e instrumentales.
- Existen muchos métodos clásicos para verificar la presencia o ausencia de un compuesto particular en un analito dado. Uno de esos ejemplos es la prueba de ácido para el oro.
- Otro ejemplo de un método clásico para el análisis cualitativo es la prueba Kastle-Meyer que emplea fenolftaleína como indicador para verificar la presencia de hemoglobina en el analito dado.
- Las pruebas de llama se pueden usar para verificar la presencia de elementos específicos en un analito exponiéndolo a una llama y observando el cambio en el color de la llama.
- El análisis gravimétrico es un método clásico de análisis cuantitativo, que puede usarse en química analítica para determinar la cantidad de agua en un hidrato calentándolo y calculando el peso del agua perdida.
- Uno de los métodos clásicos más conocidos de análisis cuantitativo es el análisis volumétrico (también conocido como titulación). En el método de titulación, se agrega un reactivo al analito hasta que se obtiene un punto de equivalencia.
- La espectroscopía implica la medición de la interacción entre la radiación electromagnética y los átomos o moléculas que pertenecen a una muestra.
- Con la ayuda de campos eléctricos y campos magnéticos, el método de espectroscopía de masas se utiliza para medir la relación de la masa de la molécula a su carga.
- Un método instrumental común utilizado en el campo de la química analítica es el análisis electroquímico. En este método, el analito se coloca en una celda electroquímica y se mide el voltaje o la corriente que fluye a través de él.
- La interacción entre el analito y la energía en forma de calor se estudia en la disciplina de la química analítica conocida como calorimetría. Un calorímetro es un instrumento que se utiliza para medir el calor de una reacción química.
Cabe señalar que incluso las mediciones biológicas se realizan con la ayuda de esta rama de la química, y este campo se conoce como química bio analítica.
Dos sub-ramas se encuentran bajo química analítica, a saber, análisis cuantitativo y análisis cualitativo que puede explicarse de la siguiente manera. Estos dos métodos forman la columna vertebral de muchos laboratorios educativos de química analítica.
¿Cuáles son las técnicas instrumentales?
Practicar y desarrollar una relación significativa con un instrumento musical representa dos aspectos intrínsecamente relacionados de la técnica instrumental de aprendizaje. Estos incluyen la relación del estudiante con un instrumento y con un maestro, respectivamente. La integración dinámica de estos aspectos materiales y sociales implica diferentes formas de experimentar la dinámica sensoriomotora del musicking. Por ejemplo, como informa uno de nuestros participantes, es importante:
“Siente un buen sentido de conexión de mi cuerpo al instrumento […]. [F] Eeler el instrumento como una extensión de su propio cuerpo, o, si lo desea, descomponer el límite entre el cuerpo y el instrumento, puede ser ventajoso ”.
Desde el principio, esto resalta la primacía del cuerpo y su interacción física con el instrumento, donde idealmente, el límite entre los dos se vuelve transparente. Sin embargo, el proceso de lograr esta extensión del cuerpo en el instrumento (o la incorporación del instrumento en el cuerpo) puede ser muy incómoda y frustrante. Aquí se requiere que el alumno explore y desarrolle nuevos patrones de acción motora a medida que se promulgan diferentes configuraciones corporales. Inicialmente, los resultados pueden ser decepcionantes, dejando a los alumnos en una relación algo incómoda con su propia corporalidad. Debido a esto, es útil tener la guía de otro que ha experimentado tales procesos. En el contexto del aprendizaje individual, entonces, las conexiones se extienden más allá de la relación estudiantil/instrumentos para incluir el papel del instructor y su enfoque relacional de la enseñanza. Considere las siguientes dos declaraciones:
«La capacitación directamente con su maestro es la mejor manera de aprender: él/ella puede guiarlo a través de sugerencias técnicas [consejos] y [dar]»
¿Cómo se clasifican los metodos de analisis quimico?
La química analítica tiene una larga historia. En la estantería de mi oficina, por ejemplo, hay una copia de la primera edición estadounidense del sistema de instrucción de Fresenius en el análisis químico cuantitativo, que fue publicada por John Wiley & Sons en 1886. Cerca hay muchos textos más nuevos, como Bardo y los métodos electroquímicos de Faulkner: fundamentos y aplicaciones, la edición más reciente de las cuales fue publicada por Wiley en 2000. En 883 páginas, el texto de Fresnius cubre esencialmente todo lo que se sabía en la década de 1880 sobre la química analítica y lo que ahora llamamos métodos clásicos de análisis. El texto de Bard y Faulkner, que es 864 páginas, cubre solo una categoría de lo que ahora llamamos métodos de análisis instrumentales modernos. Ya sea un método clásico de análisis o un análisis de método instrumental moderno, la especie de interés, que llamamos el analito, se sondea de una manera que proporcione información cualitativa o cuantitativa.
La característica distintiva de un método de análisis clásico es que las principales mediciones son observaciones de reacciones (¿se formó un precipitado? Debido a que estas mediciones no son selectivas para un solo analito, un método de análisis clásico generalmente requería un trabajo extenso para aislar el analito de interés de otras especies que interferirían en el análisis. Como vemos en la figura ( pageIndex {1} ), el método de Fresenius para determinar la cantidad de níquel en los minerales requeridos 58 horas, la mayoría de las cuales se dedicó a poner el mineral en solución y luego aislar el analito de los interferentes por una secuencia de secuencia de una secuencia de secuencia de precipitaciones y filtraciones. La determinación final de la cantidad de níquel en el mineral se derivó de dos mediciones de masa: la masa combinada de Co y Ni, y la masa de Co. Aunque de interés histórico, no consideraremos más métodos clásicos de análisis en este texto .
La característica distintiva de los métodos de análisis instrumentales modernos es que extiende las mediciones a muchas más propiedades físicas, como la corriente, el potencial, la absorción o emisión de la luz y las relaciones de masa / carga, por nombrar algunas. Los métodos instrumentales para separar los analitos, como las separaciones cromatográficas, y los métodos instrumentales que permiten el análisis simultáneo de analitos múltiples hacen un análisis mucho más rápido. En la década de 1970, la espectrometría de absorción atómica de la llama (FAA) reemplazó la gravimetría como el método estándar para analizar el níquel en minerales [ver, por ejemplo, van Loon, J. C. Espectroscopía de absorción atómica analítica, Press Academic: Nueva York, 1980]. Debido a que los FAA son mucho más selectivos que la precipitación, hay menos necesidad de aislar químicamente el analito; Como resultado, el tiempo para analizar una sola muestra disminuyó a unas pocas horas y el rendimiento de las muestras aumentó a cientos por día.
¿Qué es el método de análisis químico?
El análisis químico se lleva a cabo como un esfuerzo cooperativo por un equipo de expertos, cada uno con un amplio conocimiento de su propia técnica especializada, como absorción infrarroja, espectrografía de emisión, electroquímica o cromatografía de gases, al tiempo que tiene un conocimiento considerable de las capacidades de los métodos utilizado por otros miembros del equipo. Por lo tanto, el químico analítico se ha convertido en algo más que un químico que mide la composición química de una sustancia; Ahora es un solucionador de problemas con dos pasos más en el proceso analítico: uno al principio (definición del problema) y otro al final (solución al problema). Esto significa que el químico analítico puede medir otras cosas que no sean la composición química estrechamente definida: uno puede decidir, por ejemplo, que las mediciones de pH son mejores que el análisis del producto final para controlar un proceso, o que la información sobre los estados de valencia de los compuestos en el La superficie de un metal es más importante que determinar su composición.
Este capítulo analiza brevemente las técnicas electroquímicas químicas. Para apreciar las técnicas electroquímicas del análisis químico, es necesario comprender cómo las sustancias se disocian para formar iones. Todos los ácidos se disocian cuando se agregan al agua para producir iones de hidrógeno en la solución. La medida en que tiene lugar la disociación varía de ácido a ácido y aumenta con el aumento de la dilución hasta que, en soluciones muy diluidas, casi todo el ácido se disocia. Según la teoría iónica, las propiedades características de los ácidos se atribuyen a los iones de hidrógeno (H+) que producen en solución. Los ácidos fuertes (nítricos, sulfúricos e clorhídricos) son aquellos que producen una gran concentración de iones de hidrógeno cuando se agregan al agua. La conductividad eléctrica se discute con la conducción eléctrica en líquidos; Hay dos clases de sustancias que conducen electricidad. En la primera clase están los metales y aleaciones y ciertos no metales, como el grafito, que conducen electricidad sin someterse a ningún cambio químico. El flujo de la corriente se debe al movimiento de electrones dentro del conductor, y la conducción se describe como metálica o electrónica. En la segunda clase hay sales, ácidos y bases que, cuando se fusionan o se disuelven en agua, realizan electricidad debido al hecho de que las partículas conocidas como iones, transportan cargas eléctricas positivas o negativas, se mueven en direcciones opuestas a través del líquido. Es este movimiento de partículas cargadas eléctricamente lo que constituye la corriente. Los líquidos que conducen electricidad de esta manera se conocen como electrolitos.
La espectroscopía de rayos gamma es la técnica por la cual se miden las intensidades de varias energías gamma que emanan de una fuente radiactiva. (Consulte el Capítulo 30.) Se puede utilizar para la identificación cualitativa de los componentes de las mezclas de radionúclidos y para la determinación cuantitativa de su abundancia relativa. Tal situación surge en el análisis de activación de neutrones. Esta es una técnica de análisis químico para trazas extremadamente minuciosas hasta PPB (partes por 109) de elementos químicos en una muestra. Emplea un haz de neutrones para la activación de isótopos que luego se pueden identificar, con contadores, por las características radiactivas de las nuevas especies nucleares. Esta técnica se ha aplicado para el análisis de trazas de muchos elementos en una variedad de materiales, desde cenizas de carbón hasta catalizadores, haluros en fósforos e impurezas de rastreo en muchos metales.
¿Cómo se clasifican los métodos de análisis instrumental?
Introducción. – La química analítica puede considerarse ciencia o, como una captura, el arte de determinar la composición de las sustancias en términos de elementos o compuestos químicos contenidos en ellos. Stori Camente Cualquier progreso en el campo analítico se remonta a la invención de un nuevo instrumento de medición. Así, la primera transferencia pro de A., gravimetría, fue posible por la mejora de la escala. Posteriormente, se descubrió que era posible breve los tiempos de A., mediante el uso de la entrega de Glassworks a fondo y mediante medidas volumétricas de soluciones muy serias.
En las últimas décadas Delsec. La invención del espectroscopio permitió desarrollar métodos analíticos muy interesantes, incluso si inicialmente se limita a investigaciones cualitativas. La gravimetría y el volumen permanecieron durante años los únicos procedimientos disponibles para la determinación cuantitativa de casi todas las sustancias más importantes. Posteriormente se introdujeron algunos métodos colorimétricos y nefelométricos, especialmente para la dosis de aquellas sustancias para las cuales los otros métodos no pudieron aplicarse o proporcionar resultados poco confiables. Finalmente, se descubrió que muchos títulos se podían realizar electroquímicamente. En resumen, en un primer período de evolución basado más que cualquier otra cosa en los métodos de estandarización y el uso de vidrio preciso, otro seguido a fines del siglo XIX y aún en su lugar, caracterizado por la invención y desarrollada por nuevas herramientas capaces de medir Las propiedades físicas y químicas de un compuesto para la determinación analítica de la misma.
Factores de desarrollo del análisis químico instrumental. – En las últimas décadas, el desarrollo de fotobi, transistores, semiconductores, membranas, ha permitido que los nuevos métodos analíticos elaborados y perfectos, pero el elemento de una gran novedad proviene recientemente del progreso y la propagación de microprocesadores y empleados de calculadores tan indispensables como indispensables. Herramientas para soportar talleres de A. Y la investigación. Estas herramientas, adecuadamente intercaladas con el equipo analítico instrumental, permiten un procesamiento rápido y sofisticado de datos, encuestas continuas, representaciones gráficas de fenómenos expresados por ecuaciones incluso complicadas, cálculos complejos. En este tipo de actividad, mientras que la administración del hardware, es decir, la electrónica de construcción de la calculadora, permanece fuera de los entornos de A., la construcción del software, es decir, del lenguaje con el que se expresan las calculadoras, empleadas en ‘ ‘Programas’ ‘, está viendo una participación progresiva y directa del químico, tanto que muchos programas se preparan directamente en los laboratorios que los emplean. Por lo tanto, las herramientas analíticas fueron acompañadas por minicomputadoras capaces de adquirir temas lógicos pero funciones capaces de elegir y controlar parámetros experimentales, muestreo temporal, catalogación y transmisión de datos analíticos, procesando los resultados.
La aplicación de la tecnología de la información a la investigación química permite una adquisición muy rápida de nuevos conocimientos capaces de aplicaciones a veces impredecibles. De hecho, el químico de hoy tiene sistemas capaces de controlar la mayoría de las operaciones necesarias para la ejecución de una prueba experimental, como: investigación bibliográfica; la definición lógica de los estadios de un proceso; control de los parámetros experimentales en la ejecución; Procesamiento y almacenamiento de datos.
Un impulso notable al uso de la calculadora química provino del nuevo sector de especificación química, según la cual no es la concentración total de un elemento en un medio el hecho interesante, sino la naturaleza de las especies individuales bajo la cual el elemento es presente.
Artículos Relacionados:
