Red de publicación y opinión profesional
Política · Economía · Sociedad · Cultura · Ciencia · Tecnología ·
Últimas etiquetas:   Poesía   ·   Escritores   ·   Periodismo   ·   Lectores   ·   Pandemia   ·   Lectura   ·   Bitcoin   ·   Criptomonedas   ·   Colombia   ·   Salud



Método de adiciones estándar y recuperación


Inicio > Química
26/10/2012

16471 Visitas



Esta es la segunda de la serie de entradas sobre la importancia de las matemáticas en la Química Analítica. Hoy hablaremos de una metodología que nos permite hallar la concentración de sustancias que se encuentran en una pequeñísima proporción del total de la muestra: cuánto más bajo resulta su concentración, esta será medida con un margen de error mayor. Asimismo, como bien señalaba José Manuel López Nicolás en su charla de #bilbao12, no es lo mismo hacer un análisis de una sustancia sola que dentro de una matriz como podría ser la leche, sangre o cualquier muestra compleja en la que se puedan dar interferencias: es decir, dificultar la fiabilidad del análisis.






Para ello, podemos usar el método de las adiciones estándar: tomamos un volumen fijo de muestra, al que adicionamos un estándar (sustancia que queremos medir en estado puro) muy concentrado (para añadir solo un volumen pequeño, del orden de microlitros y así evitar el efecto dilución).





De esta manera, no tenemos lo que se llama estándar 0, o muestra sin estándar. En otros métodos, sería el primer punto de la recta de calibrado, y nos daría directamente el valor de la ordenada en el origen o "a" de la recta de regresión (donde y= a + bx). La señal instrumental del estándar 0 estará próxima al origen de coordenadas, aún siendo sustancialmente distinto. Es importante preparar bien los estándares, porque el modelo matemático asume que el error de preparación es despreciable (< 0,1%) frente al error de la señal instrumental (que estaría en torno al 1-2%).





Con el método de adiciones estándar, obtendríamos una recta tal que así: 







donde el punto de corte de abscisas en vertiente negativa, nos daría la concentración de la muestra: es decir, cuando y=o, la x representa la concentración del analito, ya que 0= a + bC (donde C es la concentración que queremos hallar), así que C es simplemente: C= -a/-b.









Hay ocasiones en las que ni siquiera nos basta con el método de adiciones estándar, y debemos evaluar cómo es la recuperación. Es necesario, por ejemplo, en el análisis de trazas, que es la detección de constituyentes con una concentración menor de 1 parte por millón (o ppm), siendo análisis ultratrzas cuando está por debajo de 1 parte por billón (o ppb). Todas las operaciones analíticas implican una posible pérdida del analito a cuantificar, así como de interferencia de la matriz y posible contaminación.



En estos casos, el blanco analítico se entiende como toda contaminación ajena a la muestra, prescindiendo del ruido intrumental (también llamado blanco instrumental, que es propio del instrumento que utilicemos de medida) y de todas las posibles pérdidas por procesos físicos (que se conoce como blanco negativo).



Se cuantifica el blanco analítico, y se sustrae a la concentración de analito en la muestra, y controlar el tamaño del blanco analítico y su variabilidad es esencial.



La recuperación se define como: R = (Cadd - CM)/ addteórica





Planteamos un sencillo ejercicio para evaluar el blanco analítico, la muestra, y la adición de analito: vamos a medir la cantidad de manganeso que hay en una muestra de hígado, calcularemos el porcentaje de recuperación y cómo mejorar la tecnología.



Concentración 

Absorbancia

Std 0

0

0

Std 1

0,1

0,004

Std 2

0,3

0,013

Std 3

0,6

0,026

Std 4

1,2

0,053



Con estos datos hacemos la recta de calibrado correspondiente:





Tras la digestión del hígado (para procesar la muestra) se enrasa a 100 mL, y obtenemos la siguiente tabla:



Muestras

Peso (gramos)

señal (unidades de absorbancia)

Concentración

Concentración- blanco analítico

blanco analítico

0,001

0,029

hígado

0,9412*

0,006

0,142

0,113*

hígado + 0,5 pppm

1,0506*

0,0029

0,661

0,632



En cursiva lo que hemos calculado



* 0,113mg/L x 0,1 L= , mg Mn/ 0,9412* g = 0,0120 mg/g

0,0120 mg/g x 1,0506 g= 0,0126 mg Mn/ 0,1 L= 0,126 mg/L

%R= (0,632 - 0,126) x 100/ 0,5= 101,2%



Y aunque parezca un resultado un poco extraño, el porcentaje de recuperación está bien dentro del intervalo de 95-105%, así que la metodología para analizar manganeso en hígado es exacta, aunque pequeños errores se traducirán en grandes incertidumbres por la disminución de la señal.



Esta entrada participa en la edición 3.1415926 del Carnaval de Matemáticas, alojado en el blog Series divergentes



Etiquetas:   Matemáticas   ·   Química Analítica

Compartir
Tu nombre:

E-mail amigo:
Enviar
PDF

2 comentarios  Deja tu comentario


Dolores Bueno López, Química Muchas gracias, ¡me alegro de que guste!
Ya pensaré en hablar de los métodos que he usado en enología.

Un saludo


Juan Álvarez, Técnico Yo tenía conocimientos hasta el 4º párrafo, pero nunca nos hablaron de la recuperación o los casos con trazas (sólo los nombraron). Pero lo he entendido muy bien.

Gracias Dolores. Me ha gustado el artículo.




Los más leídos de los últimos 5 días

Comienza
a leer


Un espacio que invita a la actualidad e información
 

Publica tus artículos


Queremos ser tus consejeros y tu casa editorial

Una comunidad de expertos


Rodéate de los mejores y comienza a influir
 

Ayudamos a tu negocio


El lugar y el momento adecuado donde debes estar
Secciones
20621 publicaciones
5124 usuarios
Columnas destacadas
Los más leídos
Mapa web
Categorías
Política
Economía
Sociedad
Cultura
Ciencia
Tecnología
Conócenos
Quiénes somos
Cómo publicar en Reeditor
Contacto
Síguenos


reeditor.com © 2014  ·  Todos los derechos reservados  ·  Términos y condiciones  ·  Políticas de privacidad  ·  Diseño web sitelicon.com  ·  Únete ahora