ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTALCalibração de equipamentos/Curva analítica

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6°Ed.Cap. 0 Pg.1-9

7°Ed.Cap. 0 Pg.1-9

6°Ed.Cap. 1 Pg.25-38

Site: Cálculo de cafeína diária.http://www.pregnancytoday.com/articles/nutrition/ caffeine-calculator-6182/

8°Ed.Cap. 5-8 Pg. 82-210

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Calibração Uma etapa muito importante de todos osprocedimentos analíticos consiste no processo decalibração e de padronização.

Comparação direta

Comparação de uma propriedade do analitocom padrões de forma que a propriedade queestá sendo estudada se iguala ao padrão.

Titulações

Um dos procedimentos mais exatos. Na titulaçãoum reagente padronizado sofre uma reaçãoestequiométrica conhecida. Geralmente aquantidade de titulante é variada até aequivalência.

* Ver mais em: Harris, D. C. Química Analítica Quantitativa, 2008.

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Calibração com padrões externosEmprega-se padrão externo para calibrar instrumentos e procedimentos quando não háefeitos interferentes advindos dos componentes da matriz presentes na solução doanalito.

A calibração é realizada pela obtenção do sinal deresposta (absorbância, área de pico) como funçãoda concentração conhecida do analito.

A curva de calibração (curva analítica) é preparadaconstruindo-se um gráfico a partir dos dados ouajustando-os a uma equação matemática adequada(mínimos quadrados).

Com os dados obtidos da curva de calibração épossível obter uma equação de reta e assim fazerprevisões de concentração desconhecida do analitoa partir de uma resposta do instrumento demedição.

Padrão externo é preparado separadamente da amostra, diferente do padrão interno que éadicionado à amostra

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Altura do pico (cm)

Concentração (ppm)

0,00 0

1,95 10

4,80 25

9,58 50

19,80 100

Y= 0,1977 X – 0,2104

15= 0,1977 X – 0,2104

15+0,2104 = X0,1977

X= 76,9

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Método de Regressão Linear

É comum usar de curvas decorrelação para fazer vários tiposde estudo.

Exemplo: altura média vs. idade deum grupo de crianças pequenas

Observa-se uma forte relaçãolinear entre altura e idade.

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Método de Regressão Linear

Exemplo: Medição de resposta deum composto puro em umespectrofotômetro naregião do ultravioleta paravárias concentrações.

É possível montar umacurva de regressão linear?

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Método de Regressão Linear

No Excel monte uma tabela como a descrita abaixo:

Vá em inserção de tabela:

Escolha gráfico de dispersão:

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y = 0,0332x - 0,0004R² = 1

y = 0,0181x - 0,0009R² = 1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 5 10 15 20 25 30

Ab

sorb

ânci

a

Concentração em mmol

230 nm

265 nm

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Método de Regressão Linear

As intensidades a λ 230 nme a λ 265 nm sãoaltamente correlacionadas.

Existe apenas um fatorgerando os dados:concentração.

Os dados não têm duasdimensões, mas apenasuma.

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Calibração Univariada

1) Construção do Modelo: Medidas feitas em uma sériede padrões analíticos de concentrações conhecidas sãousadas para estimar um modelo que relacione asmedidas (espectrais, cromatográficas, potenciométricas,etc.) com a concentração (ou outra propriedade) daespécie de interesse.

2) Previsão: Usa-se esse modelo para preverconcentrações de novas amostras, a partir dos sinaisanalíticos medidos para elas.

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Método dos mínimos quadrados é técnica mais usada para “encontrar” a reta(ou curva) mais provável que passa por um determinado conjunto de pontos.

Nunca se unem os pontos experimentais, a reta que passa entre os pontos é aregressão linear.Todos os pontos experimentais têm que ser representados no gráfico, mesmoque não entrem no cálculo do método dos mínimos quadrados.

Calibração Univariada

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Método dos mínimos quadrados

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Método dos mínimos quadrados

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m = n (xi yi) - xi yin (xi2) – (xi)2

b= (xi2) yi - (xi yi) xin (xi2) – (xi)2

Método dos mínimos quadrados

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Método dos mínimos quadrados

Com o uso do Excel o cálculo torna-se bem mais simples.

Crie uma tabela semelhante do esquema ao lado:

Monte as fórmulas como corresponde os campos do esquema abaixo:

A fórmula da equação de reta pode ser descrita como Y = 0,61538 X – 1,34615

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Veja no gráficoque a reta nãopassa em todosos pontos e simentre os pontos.

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Com a equação de reta obtida é possível fazer previsão dos de valores para Y a partir de um valor de X. Atenção a incerteza desse cálculo é pequeno próximo aos dados obtidos da curva, extrapolações podem apresentar erros enormes.

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Curvas de Calibração

1°Etapa

• Preparar amostras conhecidas para análise

• Usar soluções padrões se possível

2°Etapa

• Fazer leituras do branco

• Subtrair das leituras com o branco

3°Etapa

• Fazer gráfico com os valores obtidos

• Fazer previsões que confirmem a curva

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Quantidade de proteina (ug)

Absorvância de amostras independentes

Intervalo Absorvância corrigida

0,0 0,099 0,099 0,100 0,0010 -0,0003 -0,0003 0,0007

5,0 0,185 0,187 0,188 0,0030 0,0857 0,0877 0,0887

10,0 0,282 0,272 0,272 0,0100 0,1827 0,1727 0,1727

15,0 0,345 0,347 0,392 0,0470 0,2457 0,2477 -------

20,0 0,425 0,425 0,43 0,0050 0,3257 0,3257 0,3307

25,0 0,483 0,488 0,496 0,0130 0,3837 0,3887 0,3967

Uma amostra de proteína foi analisada por espectrofotômetro, valores deabsorvância da luz foram obtidos conforme apresentado na tabela abaixo:

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0

Ponto questionávelPonto a ser excluído

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Quantidade de proteina (ug)

Absorvância de amostras independentes

Intervalo Absorvância corrigida Média

0,0 0,099 0,099 0,100 0,0010 -0,0003 -0,0003 0,0007 0,00005,0 0,185 0,187 0,188 0,0030 0,0857 0,0877 0,0887 0,0873

10,0 0,282 0,272 0,272 0,0100 0,1827 0,1727 0,1727 0,176015,0 0,345 0,347 0,392 0,0470 0,2457 0,2477 ------- 0,246720,0 0,425 0,425 0,43 0,0050 0,3257 0,3257 0,3307 0,327325,0 0,483 0,488 0,496 0,0130 0,3837 0,3887 0,3967

Saida da PROJ.LIN

Coeficiente Angular Coeficiente Linear

Paramentro 0,0163 0,0047

Desvio-padrão 0,0004 0,0047

R^2 0,9983 0,0060 Desvio-padrão (Y)

Células marcadas C12:D14Digite "=PROJ.LIN(I2:I6;A2:A5;VERDADEIRO,VERDADEIRO)"Aperte CRTL + SHIFT + ENTER

Y = 0,016 0,0004 X + 0,004 ± 0,002

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y = 0,0163x + 0,0047R² = 0,9983

0,0000

0,0500

0,1000

0,1500

0,2000

0,2500

0,3000

0,3500

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0

Ab

sorv

ânci

a

Proteína analisada (ug)

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Método de adição de padrões

Método interessante quandose dispõe de poucaquantidade de amostra ouquando não seja possívelrepetir as características damatriz em estudo.Método perigoso, pois umamá calibração ou ajustespodem apresentar errosgrosseiros.

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Método de adição de padrão interno

Processo consiste na adição de um padrão que é inertea amostra e ao meio reacional, entretanto, possuiatividade na medida em estudo. O padrão interno nãopode interferir na medida, mas sim apresentar comoum sinal que possa ser utilizado para comparaçõesquando necessário

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