MÉTODOS INSTRUMENTAIS DE ANALISE – CURVA ANALÍTICADarlan S. Santil

Métodos de Analise Química Classificação dos métodos

Volumétricos Clássicos Gravimétricos

Espectrométricos Instrumentais Eletroanalíticos

Cromatrográficos

Métodos Espectrométricos Classificação por Regiões do espectro

eletromagnético:

incluindo Espectroscopia Acústica, de massas e de

elétrons

Métodos Espectroquímicos

Espectroscopia Atômica : ICP OES, ICP-MS, FAAS, EAAS, GFAAS

Espectrofotometria, Turbidimetria

Métodos Eletroanalíticos Potenciometria, Voltametria, amperometria,

Condutimetria Vantagens: Determinação de espécies diferentes Barato, em torno de 20mil dólares Informam a atividade, em vez de concentrações

químicas.

Métodos Cromatográficos Separação de componentes de uma amostra Grau de resolução é exigido, Exatidão e

precicão Classificação: LC, CG, SFC

Técnicas hifenadas, Ex: HPLC-ICP OES, HPLC-ICP-MS, CG-MS

Figuras de Mérito associadas

Linearidade Sensibilidade Faixa de Trabalho Limite de Detecção Limite de Quantificação

LINEARIDADE Capacidade do método oferecer resultados diretamente proporcionais em á

concentração do analito dentro de uma faixa de trabalho. Correlação entre o sinal medido (espectroquimico, eletroanalítico, área ou altura) e a

massa ou concentração da espécie quantificada expressa como equação de uma reta chamada Curva analitica.

Sinal= y=mx+b

m e b são estimados por método de minimos Quadrados uma Analise de regressão

LINEARIDADE

Coeficiente de Correlação:X=Concentração

Y=Sinal Analítico

n=número de pontos experimentais

1 1 1

2 2

2 2

1 1 1 1

.

n n n

i i i i

i i i

n n n n

i i i i

i i i i

x y x yr

n x x n y y

LINEARIDADE

r varia de -1,0 a +1,0

Próximo a +1,0 pontos no gráfico caem em linha reta com inclinação positiva

Próximo a -1,0 pontos no gráfico caem em linha linha reta com inclinação negativa

Próximo a zero, conjunto de pontos não mostram nenhuma tendência

Usa-se Coeficiente de determinação, r ao quadrado

Varia de 0 a 1

LINEARIDADE

Métodos dos mínimos Quadrados

LINEARIDADE

Reta y= Sinal analiticom= Coef.angularb= Coef. Linear

1 1 12

2

1 1

n n n

i i i i

i i i

n n

i i

i i

n x y x ym

n x x

2

1 1 1 12

2

1 1

n n n n

i i i i i

i i i i

n n

i i

i i

x y x x yb

n x x

y mx b

LINEARIDADE

Erros nas medidas

2

2 1

1

n

in

ii

i

sysm

x

n xn

2

1

2

1

1n

i

i

n

i

i

sb sy

x

n

x

2 2

2 2 21 1

1 1

( 2)

n n

i in n

i ii i

i i

y x

y m xn n

syn

y mx b

SENSIBILIDADE

“Medida da habilidade de discriminar entre pequenas diferenças na concentração de um analito”

Fatores que afetam: Precisão Inclinação da curva de calibração

Sensibilidade de calibração ou coeficiente angular

Definição quantitativa de sensibilidade

OUTRAS FIGURAS DE MÉRITO

Faixa de Trabalho Intervalo entre valor superior e inferior do

analito, atendendo precisão e exatidão se estende ao LOQ ao LOL

Limite de Detecção

Limite de Quantificação

3,3sb

LD xm

10sb

LQ xm

OBTENÇÃO DA CURVA DE CALIBRAÇÃO

A resposta para o procedimento analítico deve ser avaliada para quantidades conhecidas de constituintes (padrão) de forma que a resposta para uma quantidade desconhecida do analito ser interpretada

Requesitos: Considerar matriz da amostra, evitando

efeito de matriz Número de padrões Sempre que puder fazer a calibração

novamente

TÉCNICA DE ADIÇÃO DO ANALITO

Minimização de efeito de matriz Matrizes complexas Spiking Medidas feitas na amostra original + solução

padrão Vários técnicas varia de acordo com

concentração do analito e de alguns casos da concentração dos reagentes usados

Todos os outros conistituintes da mistura reacional devem ser identicos

TÉCNICA DE ADIÇÃO DO ANALITO.

.

( ).

total total

totaltotal

total

p xtotal

total

S k C

nS k

Vn n

S kV

( ).

. .

p p x xtotal

total

p p x xtotal

total total

C V C VS k

Vk C V k C V

SV V

total p

total p

S mV b

ou

S mC b

.

.

.

p

total

p

total

x x

total

k Cm

Vou

k Vm

Vk C V

bV

º

º

nd n mols desconhecido

np n mols padrão

2 2

xSm Sb

s Cm b

Obs.Gráfico pode ser sinal x cp ou sinal x Vp

Desvio padrão da concentração do analito x

1

2.

3.

4.

5.

6.

m e b podem ser determinados pelo método dos minimos quadrados e Cd pode ser obtida da seguinte forma:

//

x xx x total

p total p

xx

b V CkV C VkC Vm C

bCpC

mV

Harris Skoog

EXEMPLO

Dez milimetros de aliquota de amostra de água natural foram pipetados em balões de 50,00ml e foram adicionados em cada exatamente 0,00mL, 0,05mL, 10,00mL, 15,00mL e 20,00mL de uma solução padrão de Fe3+ com excesso de ion tiocianato para dar complexo com cor vermelha Fe(SCN)2+. Depois da diluição, cada solução teve sua resposta do instrumento medida com um colorimetro e foi encontrado para cada uma 0.240, 0.437, 0.621, 0,809, 1.009 respectivamente.

Qual a concentração de Fe3+ na amostra de água? Calcule desvio padrão da inclinação (sm) da

interseção (sb) e o desvio padrão do Fe3+ (sc)

Balão 1- sem adição de analito

Balão 2 - 1,11 ppm (mg/L)C= (11,1x5,00/50,00)

Balão 3 - 2,22 ppm (mg/L)C= (11,1x10,00/50,00)

Balão 4 - 3,33 ppm (mg/L)C= (11,1x15,00/50,00)

Balão 5 - 4,44 ppm (mg/L)C= (11,1x20,00/50,00)

a) Cp=0,11ppm, Vx=10,00mL, Vt=50,00Deve-se obter a eq da reta: S=mVp+b

m e b são determinados por mmq, m=0,0382 e b=0,2412

30,2412 11,1

7,010,03820 10,00

Fe

xC ppm

x

1,11

2,22

3,33

4,44

0,00

7,01

ppm

Outra forma de resolver é pelo volume Diferença entre o volume adicionado de

padrão na origem (zero) e o valor do volume da interseção da reta é o volume de padrão equivalente a quantidade de analito na amostra

0

. .0

( )

11.1 6.317.01

10.00

p p x xtotal

total total

p px

x

x

k C V k C VS

V VC V

CVx

C ppm

b) Aplicando as equações

Sb=3,8x10-3

Sm=3,1x10-4

Substituindo em S=0,12 ppm Fe3+

2

2 1

1

n

in

ii

i

sysm

x

n xn

2

1

2

1

1n

i

i

n

i

i

sb sy

x

n

x

2 2

2 2 21 1

1 1

( 2)

n n

i in n

i ii i

i i

y x

y m xn n

syn

2 2

xSm Sb

s Cm b

PADRÃO INTERNO

“Quantidade conhecida de composto, diferente do analito, que é adicionada a amostra desconhecida.”

Útil para analises nas quais as quantidades de amostra analisada ou resposta variam ligeiramente, por razões de difícil controle, Ex: T, vazão de gás.

A razão sinal do analito/sinal da espécie referência permanece constante