Técnicas da química analítica

A química analítica é uma ciência em que os materiais são separados, identificados e determinados. As técnicas usadas neste ramo da química são definidas como o produto químico ou os princípios físicos empregado para estudar uma substância que deva ser analisada (o analyte). As técnicas para realizar estes alvos podem ser combinadas ou cada um pode ser feito separada. A identificação da matéria sob o estudo está executada usando a análise qualitativa, quando a análise quantitativa for usada para determinar quanto (concentração ou quantidade total relativa) da substância esta presente no analyte.

As técnicas usadas na química analítica incluem:

Técnicas clássicas

Técnicas qualitativas clássicas

Técnicas de separação

  • Precipitação: Este é um método gravimétrico em que os reagentes e os produtos de uma reacção química são usados para analisar uma substância. Os íons metálicos de muitos elementos podem participar em uma reacção com os íons negativos para formar uma substância insolúvel nova chamada o precipitado, que se estabeleça à parte inferior da solução. Isto é filtrado para fora e lavado. A massa do sólido precipitado é incorporada na equação química relevante para calcular a quantidade total ou a quantidade relativa (concentração) de compostos iónicos na solução.

  • Extracção: Este é um procedimento em que uma substância é removida de uma matriz, ambos que realizam-se em duas fases immiscible. Um exemplo clássico é da extracção de um composto orgânico de uma fase aquosa em uma fase orgânica. A técnica a mais de uso geral para a extracção de um composto de uma solução aquosa é a extracção do líquido-líquido (LLE). O movimento do solute é baseado na condição do equilíbrio das duas fases, como descrito pela teoria da separação. A extracção da fase contínua (SPE) é um método amplamente utilizado da preparação da amostra usado para separar e enriquecer componentes refinados da solução aquosa. Muitas técnicas avançadas da extracção estão sendo desenvolvidas igualmente.

  • Destilação: Este é um processo de evaporação e de condensação por que um componente é separado fora de uma mistura dos líquidos. É baseado na diferença em pontos de ebulição ou na volatilidade entre as várias substâncias actuais na mistura.

Técnicas da identificação:

Estes são baseados na cor, odor, derretendo e as propriedades dos pontos de ebulição, as radioactivas ou as reactivas do analyte.

Técnicas quantitativas clássicas

  • Os métodos da titulação incluem a ácido-base ou a titulação complexométrica. as ajudas da titulação da Ácido-base determinam um ácido ou uma base desconhecida na solução encontrando sua concentração baseada na quantidade exacta de base ou de ácido de oposição exigida para neutralizá-la. É baseada na reacção da neutralização. A titulação complexométrica é um formulário da análise volumétrico. O valor-limite da titulação é a formação de um complexo colorido característica, que seja geralmente um complexo do metal. Assim as misturas de íons do metal podem ser caracterizadas.

  • As técnicas gravimétricas usam a precipitação ou a volatilização para determinar a massa do analyte de sua massa iónica. As várias técnicas são usadas, como a precipitação, a volatilização, ou o electroanalytical.

  • Técnicas culombiométricas: Este grupo de técnicas ajuda a determinar a massa da matéria transformada pela electrólise da quantidade de corrente elétrica usada ou produzida durante a reacção.

Técnicas instrumentais

As técnicas instrumentais são empregadas cada vez mais a níveis mais altos de pesquisa, e o mesmo instrumento é frequentemente suficiente para separar, identificar e dosar o analyte.

Técnicas de separação instrumentais:

  • Cromatografia:

Esta técnica usa uma fase móvel em que a mistura é introduzida. Isto é passado com a fase estacionária. Devido às taxas diferentes em que os componentes do curso da mistura com a fase estacionária, eles podem ser separados. A velocidade de curso é baseada no coeficiente da separação do composto que determina a época da retenção na fase estacionária.

A cromatografia líquida do elevado desempenho (HPLC) é uma técnica em que o analyte é contido em uma fase móvel (tal como o metanol ou o acetonitrilo com solução da água ou de amortecedor) passada através de uma coluna de aço inoxidável que seja entre 1 e 25 cm por muito tempo e menos de 1,0 milímetros a 4,6 milímetros no diâmetro interno, enchida firmemente com as partículas do tamanho do mícron permitindo que os vários componentes de uma mistura permanente complexa separem ràpida.

A concentração final é determinada usando os cálculos automatizados baseados nas saídas em quantidades de variação do composto orgânico.

Crédito: smereka/Shutterstock.com

  • Há os tipos numerosos de cromatografia baseados sobre:

    • a forma da base, a saber, de coluna e de planar (papel ou cromatografia da fino-camada)
    • o estado físico da fase móvel, a saber, de gás e de líquido. A cromatografia de gás (GC) é método usado para separar as amostras que contêm compostos orgânicos temporários. A coluna capilar típica do GC é uma câmara de ar 10-60 m longo e 0.1-0.5 milímetros de comprimento, feito do silicone com a fase estacionária compor de um polímero de silicone revestido no interior.
    • o mecanismo da separação, tal como a troca iónica (que usa as cargas diferentes em partículas ionizadas para as separar) e a cromatografia da tamanho-exclusão baseada em seu diâmetro hidrodinâmico
    • outras técnicas especiais tais como a cromatografia da inverter-fase (com uma fase móvel mais polar), a cromatografia bidimensional (que usam duas colunas em ordem com propriedades físicas e químicas diferentes para resolver mais componentes), e a cromatografia hidrofóbica da interacção (baseada em interacções hidrofóbicas entre proteínas e a matriz)
  • Electroforese

Isto emprega um campo elétrico para separar partículas em um líquido devido à revelação de uma relação cobrada entre elas

  • Fraccionamento de fluxo de campo

Nesta técnica uma suspensão ou uma solução fluida são alimentadas através de um canal estreito e um campo é aplicado perpendicularmente a ele, fazendo com que as partículas dentro do campo separem devido a sua mobilidade de variação em resposta à força de campo.

Técnicas qualitativas e quantitativas instrumentais

Estes podem utilizar a luz, eletromagnético, o calor e as combinações destes para identificar os analytes, incluindo:

  • Espectrometria: Isto usa os instrumentos que podem isolar as partículas baseadas em várias propriedades tais como a massa, o impulso ou a energia. Inclui técnicas tais como a espectrometria da íon-mobilidade baseada na mobilidade de partículas ionizadas em um gás de portador, ou a espectrometria em massa que mede a relação da massa à carga dos íons.

  • Espectrofotometria: Nesta técnica, um material ou um componente são identificados por sua reflexão ou transmissão da luz, que depende do comprimento de onda. Pode ser baseada no uso da luz visível, próximo-ultravioleta ou próximo-infravermelha. Pode ser usada para estudar gáss, sólidos ou soluções.

Referências

  1. https://www.newcastle.edu.au/course/CHEM2110
  2. https://www.ntnu.edu/studies/courses/KJ2050#tab=omEmnet
  3. http://www.csudh.edu/oliver/che230/textbook/ch03.htm
  4. http://separate.ustc.edu.cn/sites/default/files/field/attachments/extraction%20techniques%20in%20analytical%20science%EF%BC%88%E8%8B%B1%E6%96%87%EF%BC%89_0.pdf
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Field_flow_fractionation
  6. https://en.wikipedia.org/wiki/Spectrophotometry
  7. http://www.oswego.edu/~kadima/CHE425/chapter1_all_one%20slide%20per%20handout.pdf

[Leitura adicional: Análise das substâncias]

Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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