QUIMICA ANALITICA APLICADA TEMARIO COMPLETO

1. TEMA 1: Introducción a la química analítica aplicada
La química analítica es una ciencia metrológica que desarrolla, optimiza y aplica herramientas de
amplia naturaleza, que se concretan en procesos de medida encaminados a obtener información
química y bioquímica de calidad sobre materias o sistemas de amplia naturaleza en el espacio y
el tiempo, para resolver problemas científicos, técnicos, económicos y sociales.
Se aplica a diversos campos, como la química, la farmacia, la medicina, la bilogía o la geología.
Las especies que se determinan se denominan analitos y pueden ser:
 Químicas: drogas, grasas…
 Bioquímicas: aminoácidos, proteínas, enzimas…
 Biológicas: microorganismos
El material a analizar se denomina muestra que puede ser natural o artificial y son:
 Química: aleación, preparado farmacéutico…
 Bioquímica: suero, orina…
 Biológicas: tejido animales, tejidos vegetales…
La medida es un término aplicable a las propiedades fisicoquímicas, que nos sirve de base para
la determinación del analito.
Proceso analítico general

2. La química analítica se clasifican según:
 SU FINALIDAD:
 Análisis cualitativo: Tiene como objetivo la identificación de los analitos. Nos dice
cuáles son los elementos o componentes de la muestra a analizar. Origina
respuesta binaria (Si/no). ¿Qué?
 Análisis cuantitativo: Tiene como objetivo determinar la cantidad o proporción de un
analito en una muestra. Origina respuesta numérica. ¿Cuánto?
 Análisis estructural: Destinado a conocer la estructura de los compuestos. ¿Cómo?
 TÉCNICA EMPLEADA
 Métodos ópticos: espectroscopía de absorción molecular y atómica
 Métodos eléctricos: potenciometría, polarografía
 Métodos magnéticos: Espectroscopía de masas
 Métodos de separación: Cromatografía
 SEGÚN EL TAMAÑO DE LA MUESTRA
 Macro: 100-1000mg. 0.010-0.10M
 Semimicro: 10-100 mg. 10-3-10-2M
 Micro: 1-10mg. 10-4-10-3M

3. TEMA 2: TOMA DE MUESTRA
Las etapas básicas del proceso analítico es obtener una muestra, realizar las operaciones
previas, medición y transducción de la señal analítica y por último la adquisición y tratamiento de
datos para obtener los resultados.
Muestra Sólida, líquida o gaseosos
Analitos Orgánicos, inorgánicos o bioquímicos
Matriz muestra Orgánico, inorgánico o biológico
Concentración de analitos Macrocomponentes, microcomponentes o
trazas
*DEFINICIONES
 Muestreo: Obtención de una muestra representativa del material a analizar (lote). Realizar
un muestreo correcto es una característica analítica básica en la que se sustenta una
propiedad analítica suprema, la representatividad
 Preparación de la muestra: convierte una muestra bruta en una muestra de laboratorio.
Son las etapas posteriores al muestreo en la que se realiza la transformación de la muestra
obtenida anteriormente (muestra bruta) en una especie adecuada para el análisis.
 Lote: Material completo objeto del análisis del que se toman las muestras.
 Homogéneo: Aquel que presenta igual composición en todas las partes. Es
representativo. La variabilidad de los resultados obtenidos se debe a la destreza y la
que viene inherente en el método.
 Heterogéneo: Aquel en la que la composición varía. No es representativo. La
variabilidad de los resultados depende de la destreza, inherente al método y
selección de la muestra y tratamiento. Pueden ser al azar o segregado
 Muestra bruta: Se toma del lote para el análisis. Debe ser una parte representativa del lote.
 Muestra de laboratorio: Se toma de la muestra bruta. Debe ser homogénea y
representativa.
 Alícuota: Pequeñas porciones tomadas de la muestra para hacer replicados.
A partir del lote obtenemos la muestra bruta mediante el muestreo. Posteriormente preparamos la
muestra bruta, transformándola en muestra de laboratorio.
Las facetas de la heterogeneidad es:

4. a) Espacial: El objeto es diferente en extensión, profundidad… (Un camión con arena)
b) Temporal: Existen cambios en el objeto variables con el tiempo (Ladera de una montaña
helada en invierno y con agua en verano)
c) Espacio/temporal: El objeto varia en el espacio y el tiempo (río)
TÉCNICAS DE MUESTREO.
1. MUESTREOS DE SÓLIDOS
 Si el material es homogéneo basta con tomar una muestra suficiente para poder efectuar
las determinaciones necesarias.
 Si el material es heterogéneo el tamaño de la muestra dependerá de la cantidad de dicho
material y de la variación en el tamaño de sus partículas. A mayor número de masas
individuales, más grande debe de ser la muestra.
Para el muestreo de sólidos particulados estáticos podemos utilizar cuchara de acero inoxidable o
espátula. Para el muestreo de los sólidos estáticos utilizamos sondas
A) Muestreo por cuarteo
En primer lugar se toman pequeñas porciones de diferentes secciones horizontales y verticales
del material, que se trituran, se mezclan y se apilan formando un cono que se divide en cuatro
secciones verticales.
Dos secciones opuestas se descartan, y las otras dos se combinan y tamizan para alcanzar un
tamaño uniforme. La operación se repetirá hasta obtener partículas lo suficientemente pequeña
como para atravesar un tamiz con un número de mallas determinados.
B) Muestreo de productos farmacéuticos
Por ejemplo, con una aspirina en presencia de agua se hidroliza y obtenemos polvo de tamaño de
partícula uniforme, pero equivalente a un comprimido.
2. MUESTREO DE LÍQUIDOS

5. El problema más difícil suele ser decidir cómo muestrear el líquido. En el caso de los líquidos
corporales el problema más frecuente es decidir el momento en el que se debe muestrear el
líquido.
A) Líquidos en general
 Si un líquido es puro u homogéneo utilizamos la pipeta volumétrica u otros dispositivos
más complejos
 Si un líquido no es homogéneo o es una emulsión o suspensión:
 Si la sustancia puede agitarse puede que con una agitación correcta se convierta en
un líquido homogéneo
 Si la sustancia no puede agitarse o mezclarse, las muestras deben extraerse de
distintos niveles del líquido, trazándose una gráfica en función de la profundidad.
B) Líquidos corporales o fluidos biológicos
El muestreo de sangre y otros líquidos corporales deben hacerse cuando la muestra sea
representativa del estado del organismo que se somete a las pruebas.
Por eso, no se debe ingerir alimentos antes de las pruebas, (ya que alteran los niveles de
productos químicos en la sangre) y se toman varias muestras.
3. MUESTREO DE AIRE Y OTROS GASES
A) Aire contaminado de las ciudades
Debemos poseer:

6.  Dispositivo de medición de flujo exacto para medir el volumen de aire muestreado.
 Colector de muestras para atrapar la contaminación que interese (filtro)
 Bomba que asegure un flujo constante de aire a través del colector.
Los problemas que podemos encontrar son donde muestrear, cuánto tiempo y en cuantos sitios.
B) Muestreo de gases
Muestreamos gases tóxicos, peligrosos cuando sus concentraciones alcanzan ciertos niveles.
Algunos de estos gases son el CO, el O3 y ciertos aldehídos.
C) Muestreo de partículas
Las partículas sólidas suspendidas en el aire son potencialmente peligrosas y también deben
muestrearse. Algunas de estas partículas son el hollín, los hidrocarburos aromáticos, sílices…
Para ello necesitamos un muestreador de aire para obtener una muestra representativa de las
partículas suspendidas.
El plan de muestreo es la estrategia que hay que seguir para garantizar la representatividad de
los resultados analíticos. Procura minimizar el número de muestras para conseguir el nivel de
representatividad marcado, a través de estadísticas. Debemos tener en cuenta que información
requerimos, muestras, analitos, herramientas disponibles, método de medida, y el tamaño
correcto de la alícuota (balance entre número de muestras y costes/esfuerzos implicados).
Según la estrategia global que marca el plan, el muestreo puede ser:
 Intuitivo: El analista selecciona por decisión personal la porción del objeto
 Estadístico: La selección se basa en reglas estadísticas
 Dirigido: Cuando el problema analítico exige un tipo específico de información
 De protocolo: Cuando por imperativo legal o del cliente debe seguirse un proceso de
muestreo detallado en una norma o en una publicación oficial.
Al manejar las muestras debemos tener precauciones con el fin de evitar su deterioro. Para ello
debemos protegerlo de la luz y la atmósfera, mantenerlas en condiciones adecuadas, congelación
para almacenamieto…

7. TEMA 3 : PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Estas operaciones previas son altamente variables, lentas, peligrosas y suponen una fuente de
errores, ya que se da la participación humana.
Los objetivos de la preparación de la muestra son:
 Llevar el máximo porcentaje de analitos posibles desde la muestra origina hasta el paso de
determinación.
 Obtener los analitos en el estado de agregación más adecuado para los instrumentos que
utilizaremos, asegurándonos de que los compuestos sigan siendo estables
 Llevar sólo algunos de los componentes de la muestra original al paso de determinación.
 Obtener el analito a una concentración apropiada para la detección y medida
 No añadir nuevas interferencias.
Los resultados de un análisis cuantitativo (medición) se da generalmente en términos relativos, es
decir, cantidad de analito por cantidad de muestra.
 Los sólidos o líquidos no volátiles se pesan en balanza analítica
 Los gases o líquidos volátiles se medirán con un material volumétrico adecuado.
Muestreo
Medidas de
masa/volumen
Técnicas de
separación
Medida
volumen/
masa
Transporte e
introducción al
instrumento
Balanza analítica
Granatario
Pipeta automática

8. *Pulverización de la muestra
Cuando la muestra es un sólido, la primera operación que hay que realizar es la pulverización de
éste. Para la pulverización se utilizan morteros o molinillos
La razón es que las muestras finamente divididas son más homogéneas, haciendo posible que se
mezclen con mayor precisión y exactitud. Además, de esta manera pueden disolverse más
fácilmente, ya que presentan mayor superficie expuesta al disolvente.
*Secado de la muestra.
Las muestras sólidas contienen cantidades variables de agua. Su contenido depende de factores
como la humedad del ambiente, temperatura y estado de subdivisión.
Para almacenar una muestra hay que evaporar y absorber el agua que contenga. Para ellos
debemos determinar el contenido de agua y eliminarla. Los resultados analíticos se refieren a
muestras secas ( ya que tiene en cuenta las posibles descomposiciones y la pérdida de volátiles)
Para secar la muestra utilizamos estufas, desecadores, liofilización, rotavapor… Algunos agentes
desecantes son el BaO, CaCl2, Al2O3…
*Disolución de la muestra
La mayoría de las técnicas analíticas requieren que la muestra esté en disolución. Las técnicas
que pueden aplicarse a sólidos son más costosas y sofisticadas
Estufa Rotavapor

9. Muestras gaseosas Muestras sólidas Muestras líquidas
Espectrometría IR Fluorescencia Rayos X Cromatografía líquida
Espectrometría Raman Espectrometría IR Cromatografía de gases
Espectrometría UV-vis Análisis térmico Cromatografía de fluidos
supercríticos
Cromatografía de gases Métodos de superficie Volumetría
Espectrometría de gases Espectrometría Raman RMN
Los procedimiento de disolución pueden ser destructivos o no destructivos. Las muestras pueden
ser de origen inorgánicas (ácidos minerales) u orgánicas/biológicas (disolventes orgánicos)
La disolución simple de una muestra inorgánica consiste en disolver esta sustancia en agua u otro
disolvente. No tiene lugar ninguna reacción química o descomposición.
La disolución en ácidos de una muestra inorgánica se realiza cuando la muestra es insoluble en
agua. Pueden utilizarse tanto ácidos diluidos como concentrados. Se produce una reacción entre
el ácido y la muestra para formar una sal soluble del metal y otros productos dependiendo de la
naturaleza química de la muestra.
Los metales refractarios, como el Aluminio y el Cromo son pasivos ante el ataque de ácidos, y
forman una capa de óxido insoluble. La disolución puede llevarse a cabo en frío o en caliente.

10. TEMA 4: ANÁLISIS CUANTITATIVO
La metrología es la ciencia de las mediciones que incluye todos los aspectos tanto teórico como
prácticos que se refieren a las mediciones.
La trazabilidad (incertidumbre, exactitud) se emplea como atributo para caracterizar diversas
facetas analíticas.
Medir es comparar con una referencia. Cada comparación contribuye con una incertidumbre. El
resultado obtenido mediante una cadena de comparaciones tiene una incertidumbre que es igual
a la combinación de las medidas intermedias.
Es más adecuado utilizar el término ``incertidumbre´´ para referirnos al intervalo dentro del cual
podemos encontrar (con gran probabilidad) el valor real de aquello que se mide. Se expresa como
un intervalo y engloba tanto errores aleatorios como los sistemáticos.
Los patrones con los que comparamos el objeto a analizar pueden ser:
 Primarios: patrón con la cualidad metrológica más alta y cuyo valor es aceptado sin
referencia a otros patrones
 Secundarios: patrón cuyo valor es asignado por comparación con una patrón primario
 Material de referencia: material con propiedades bien establecidas y se usa para: calibrar
un aparato, validar un método o asignar valores a un material o sistemas. Para que un
material sea considerado como material de referencia debe ser homogéneo, estable y
exacto. Pueden ser:
 CRM: certificado. Tiene certificados los valores de sus propiedades por un
organismo competente.
 IRM; interno. Preparado por un laboratorio para su uso exclusivo
 ERM: externo. Suministrado por un laboratorio ajeno al propio usuario.
 SRM: estándar. Material certificado por el NIST
 Sustancia patrón: material de referencia cuya pureza está garantizada por la firma
que lo expende.
La sensibilidad es la concentración mínima de la especie que podemos analizar. Es el cociente
entre la señal medida y la concentración a determinar.
*Calibración

11. La calibración instrumental se realiza con estándares que no contienen el analito y se utiliza para
asegurar el funcionamiento del instrumento empleado.
La calibración metodológica se realiza con estándares que contienen el analito para establecer
una relación entre las características del analito y las señales del instrumento.
Los tipos de calibración existentes son:
 Externa: Se obtiene la recta de regresión con disoluciones patrón de concentración
conocida.
 Adición estándar: se aplica cuando existe un efecto en la matriz que no es posible corregir
y puede interferir en la determinación. Consiste en añadir a la muestra problema
cantidades crecientes conocidas de analitos.
 Patrón interno: Se aplica cuando entre medidas sucesivas es difícil mantener algunos de
los parámetros operativos o reproducir la cantidad de muestra sometida al proceso.
Consiste en añadir a la muestra una cantidad fija y conocida de una sustancia de
propiedades parecidas al analito. Este patrón interno añadido no debe estar presente en
las muestras, poseer un comportamiento análogo al del analito y no debe reaccionar con
los componentes de la muestra.
*Validación
Consiste en comprobar que el método funciona. Esta validación se realiza antes de su
introducción como método de rutina, al cambiar las condiciones en las que fue validado o cuando
el método se ha modificado.
La repetitividad evalúa la desviación estándar del método sobre N medidas en un mismo
laboratorio y por la un mismo individuo
La reproducibilidad evalúa la desviación estándar del método sobre N medidas realizadas por
distintos individuos en distintos laboratorios.
La precisión intermedia evalúa la desviación estándar del método sobre N medidas realizadas en
un mismo laboratorio durante tiempo prolongado.

12. TEMA 7: INTRODUCCIÓN A LAS SEPARACIONES
CROMATOGRÁFICAS Y NO CROMATOGRÁFICAS
El objetivo de las separaciones es mejorar la selectividad y la sensibilidad. Se clasifican en:
 Métodos de separación no cromatográficos
 Métodos extractivos: Extracción líquido-líquido, sólido-líquido, microextracción en
fase sólida, extracción con fluidos supercríticos y extracción en fase de vapor.
 Electroforesis capilar
 Métodos de separación cromatográficos
 Cromatografía de gases
 Cromatografía líquida y de fluidos supercríticos
 Cromatografía plana
 Otros
 Precipitación
 Filtración
 Destilación..
1. Separación por precipitación
Las reacciones de precipitación son aquellas que dan como resultado la formación de un producto
insoluble, llamado precipitado. La incorporación de una sustancia ajena a la disolución de la
muestra o la alteración de ésta, provocan la precipitación del analito, lográndose así los dos
objetivos de las técnicas de separación.
La precipitación la conseguimos con la adicción de un reactivo precipitante, ajuste de pH, cambio
de temperatura…
Muestra (A)
Disolución Precipitado AR Precipitado RB (A) Disolución
A
A y B
Reactivo
precipitante r
Especie B + reactivo
precipitante de B
Disolvente Disolvente
Directa
Coprecipitación

13. 2. Cromatografía
Es un método físico de separación en el que los componentes de la muestra se distribuyen entre
dos fases, una de las cuales es fija o estacionaria y la otra es móvil.
La velocidad de desplazamiento es función del coeficiente de distribución de cada componente
entre las dos fases
𝐾 =
[𝐴]𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑟𝑖𝑎
[𝐴]𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑚ó𝑣𝑖𝑙
La fase estacionaria pueden ser sólidos, líquidos o geles, mientras que la fase móvil pueden ser
gases, líquidos o fluidos supercríticos.
Los procesos cromatográficos pueden dividirse según:
 Fundamento del proceso cromatográfico: Es decir el tipo de cromatografía. La naturaleza
de la fase móvil y la fase estacionaria y la clase de equilibrios implicados en la
transferencia de los solutos entre las fases, es decir, el mecanismo de interacción.
 Formas de realizar dicho proceso: Es decir la técnica cromatográfica empleada. Existe la
cromatografía en columna, cromatografía plana, cromatografía en papel y cromatografía en
capa fina.
Depende de la naturaleza de la fase estacionaria y de la fase móvil utilizaremos un tipo de
cromatografía u otra:

14.  Según la naturaleza de la fase estacionaria:
 Si es un sólido: Cromatografía de adsorción, de cambio iónico, de exclusión, de
afinidad
 Si es un líquido soportado en un sólido inerte: cromatografía de partición.
 Según la naturaleza de la fase móvil
 Cromatografía líquida: líquido-líquido o líquido-sólido
 Cromatografía de gases: gas-líquido o gas-sólido
 Cromatografía con fluidos supercríticos
A) Cromatografía de adsorción
Se basa en interacciones entre el soluto y lugares activos fijados sobre un sólido adsorbente
como gel de sílice o alúmina, que se utiliza como fase estacionaria (Fuerza de Van der Wals).
B) Cromatografía de afinidad
Es un tipo especial de cromatografía de adsorción utilizado especialmente en bioquímica, en la
que un sólido tiene enlazado a un ligando llamado ligando de afinidad que puede ser por ejemplo
un inhibidor enzimático o un anticuerpo. Muy selectiva. Interacciones altamente específicas entre
el soluto y la fase estacionaria
C) Cromatografía de cambio iónico
La fase estacionaria es un cambiador de iones, normalmente una resina con grupos aniónicos
(SO3-) y catiónicos (N(CH3)+) unidos covalentemente. Los solutos de carga opuesta son atraídos
por la fase estacionaria mediante fuerzas electroestáticas.

15. D) Cromatografía de exclusión o de geles
La fase estacionaria es un gel formado por polímeros no iónicos porosos que retienen a las
moléculas de soluto por su tamaño. Las de mayor tamaño quedan retenidas y las de menor
tamaño pasan
E) Cromatografía de partición
Las moléculas de soluto se reparten entre la fase móvil (líquido o gas) y la estacionaria.
(normalmente entre dos líquidos inmiscibles). Para evitar mezcla de las fases, ambos líquidos
deben diferir notablemente en su polaridad.
Si por ejemplo la FE es polar (etilenglicol) y una FM apolar (hexano), los componentes polares
serán retenidos más fuertemente por la FE. (cromatografía líquida o líquida en fase normal)
Si por ejemplo la FE es apolar (decano) y la FM es polar (agua) los compuestos polares tendrán
mayor afinidad por la FM, eluyéndose más rápidamente. (cromatografía líquida o líquido de fase
inversa)
F) Cromatografía líquida

16. Si la fase móvil es un líquido. Puede ser bien:
 Cromatografía líquido-líquido: En la que ambas fases son líquidas, y por tanto se trata de
una cromatografía de partición.
 Cromatografía líquido-sólido: En la que la fase estacionaria es sólida (Adsorción, afinidad,
cambio iónico o exclusión).
G) Cromatografía gaseosa
Si la fase móvil es un gas. Puede ser bien:
 Cromatografía gas-líquido: Tipo de cromatografía de partición
 Cromatografía gas-sólido: Tipo de cromatografía de adsorción
H) Cromatografía de fluidos supercríticos
Cuando la fase móvil es un fluido supercrítico. Puede ser de partición y de adsorción.
*TÉCNICAS CROMATOGRÁFICAS
I. Cromatografía en columna: Se utiliza un tubo cilíndrico en cuyo interior se coloca la fase
estacionaria y a su través se hace pasar la fase móvil, cuyo flujo se consigue por presión,
gravedad o capilaridad.
II. Cromatografía plana: La fase estacionaria está colocada en una superficie plana (en realidad
es tridimensional pero al ser tan fina una de ellas se dice que es plano). El flujo de fase móvil se
consigue por capilaridad (horizontal y ascendente) o por gravedad (descendente) y es siempre un
líquido. Existen dos tipos:
 Cromatografía en papel: El papel actúa como soporte de la fase estacionaria
(cromatografía de partición)
 Cromatografía en capa fina: Un sólido actúa como fase estacionaria o como soporte de la
fase estacionaria, extendido en una capa delgada encima de una placa, generalmente de
vidrio

17. *CONCEPTOS BÁSICOS
 Elución: Proceso por el cual la fase móvil atraviesa la columna. Una vez que la atraviesa
recibe el nombre de eluato.
 Cromatograma: Representación gráfica de la respuesta cromatográfica en función del
tiempo, volumen de eluyente o distancia al lecho cromatográfico.
 Tiempo de retención: Tiempo que tarda en eluirse un analito determinado desde el
momento de la inyección.
Los factores que determinan la eficacia de la separación son:
 1.Tiempo de retención: La selectividad está relacionada con la capacidad del sistema para
proporcionar tR diferente para los compuestos analizados. Cuando tenemos una mezcla de
dos o más componentes si los tR. están muy próximos el sistema no será selectivo y no
tendrá capacidad de distinguir entre ellos. Cuanto mayor sea la retención relativa mejor
separación.
 2. Anchura de pico o de banda: La eficiencia está relacionada con la capacidad del sistema
para provocar picos estrechos. Cuando tenemos una mezcla de 2 o más componentes
cuanto más anchos sean los picos peor será la eficiencia, ya que podrían solaparse. Entre
menos ensanchamiento, más eficaz.

18. La resolución permite medir la calidad de una separación. Es un factor que se refiere a la
capacidad de un sistema cromatográfico para separar dos sustancias teniendo en cuenta no sólo
la separación entre picos (selectividad) si no también los anchos de banda (eficiencia).
𝑅 ≥ 1.5 = 𝑝𝑖𝑐𝑜𝑠 𝑏𝑖𝑒𝑛 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜𝑠; 𝑅 < 1.5 = 𝑝𝑖𝑐𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑝𝑎𝑑𝑜𝑠
El objetivo de la optimicación del proceso cromatográfico tiene como objetivo conseguir picos bien
definidos y separados en el menor tiempo posible y se hace a través de la variación de las
condiciones experimentales (velocidad de flujo, temperatura de la columna, tamaño de partículas
en el soporte…)
La cromatografía es el principal método de separación para especies químicas estrechamente
relacionadas. Además puede utilizarse para la determinación analítica cualitativa y cuantitativa.
 Análisis cualitativo
 Identificar una sustancia desconocida comparando su tR con el de un patrón conocido o
determinar la presencia o ausencia de un analito en una muestra
 Dividir la muestra en dos alícuotas, cromatografiando una de ellas directamente y a la otra
añadiéndole una cantidad de una sustancia patrón que se sospecha existe en la muestra.
 Análisis cuantitativo
Nos da información cuantitativa de las especies químicas separadas. Si las condiciones
empleadas están perfectamente controlada, la altura y área de los picos nos da su
concentración.
 Altura de los picos: Se obtiene conectando la línea de base de cada lado del pico por
medio de una línea recta y midiendo la distancia perpendicular entre la línea y el pico. Sólo
puede usarse cuando los picos sean agudos, estrechos y estén bien separados
 Área de los picos: Mayor precisión independiente de los efectos de ensanchamiento debido
a las variables experimentales.
El planímetro es un aparato utilizado para seguir el perímetro del pico. Una vez registrados es
integrado. Puede emplearse para picos no gaussianos.

20. TEMA 8: SEPARACIONES NO CROMATOGRÁFICAS
1.PROCESOS DE MEMBRANA
Técnicas que emplean una membrana (barrera física) entre dos fases para separar
especies en función de su diferente tamaño, forma o estructura química. Es decir, la
membrana sólo va a dejar pasar las sustancias que tengan una determinada característica.
A. Microfiltración
Filtración en membrana microporosa que permite la retención de partículas sólidas entre 0.025 y
100 micras. Es por tanto ineficaz para retener sustancias disueltas en la disolución a filtrar.
Se utiliza para clarificar o esterilizar fluidos y eliminar microorganismos. (esterilización en frío de
bebidas, aclaramiento de zumos…)
B. Ultrafiltración
Es un proceso de separación en el que macromoléculas coloides, virus y bacterias disueltas en
un fluido se separan de la disolución por filtración bajo presión a través de membranas selectivas.
Sales e iones atraviesas la membrana. La base de la separación es el tamaño molecular.
Se utiliza para separar proteínas y otras macromoléculas sin necesidad de utilizar procesos de
precipitación, permitiendo el empleo de pequeños volúmenes de muestra. Algunos ejemplos
donde se usa es en industrias de productos lácteos, alimentaria…
C. Ósmosis
El disolvente de la disolución diluida pasa a la más concentrada a través de la membrana hasta
que el potencial químico se iguale en ambas disoluciones. Es un proceso de dilución. La
diferencia de presión entre ambas disoluciones se denomina presión osmótica ( presión que se
debe aplicar a una solución para detener el flujo neto de disolvente a través de una membrana
semipermeable)
D. Ósmosis inversa
Si se desea concentrar aun mas una disolución concentrada, se ha de ejercer una presión
superior a la presión osmótica, lo que invierte el flujo del disolvente. Se utiliza como método de
purificación del agua.
E. Diálisis

21. La diálisis permite la separación de solutos en función de su tamaño molecular basándose en la
capacidad de los analitos para difundir a través de una membrana que separa la mezcla acuosa
de un disolvente (agua o disolución salina) que actúa como agente captador. Es un proceso de
difusión gobernado por un gradiente de concentración.
La eficacia de la diálisis depende de:
 Concentración de los analitos
 Caudales de muestra y disolución aceptora
 Velocidad de transporte de soluto a través de la membrana.
2. Extracción con disolventes o Extracción líquido-líquido
La extracción con disolventes o extracción líquido-líquido es un proceso de reparto en la que una
sustancia X se va a transferir desde un fase líquido ``A´´ a otra fase líquida ``B´´, inmiscible con la
anterior, siempre que X sea más soluble en ``B´´ que en ``A´´.
La separación de uno o más analitos se suele realizar entre una disolución acuosa ( fase acuosa)
y otro disolvente inmiscible con el agua (fase orgánica) con la ayuda de un embudo de
decantación. La posición relativa de ambas fases (arriba o abajo) depende de la relación de
densidades.
Se pueden utilizar extractores continuos para aumentar el tiempo de contacto de los dos
disolventes (continuo).
 Extracción líquido-líquido en una sola etapa: Cuando la separación es cuantitativa, es decir
del 99,9 %.
 Extracción líquido-líquido en etapas múltiples: Si la separación no es cuantitativa se repite
el proceso n veces, añadiendo nuevo disolvente orgánico.

22. 3. Extracción de sólidos
Se agita una muestra finamente dividida (polvo) y pesada con el disolvente extractante en frío o
en caliente. La extracción continua es utilizada en el extractor de soxhlet.
4. Extracción de fase sólida (SPE)
Se basa en la diferente afinidad que presenta el analito por una fase sólida o por la propia
muestra líquida (o el extracto obtenido). Al hacer pasar la muestra a través de una fase sólida
algunos compuestos quedarán retenidos en ella y otros pasarán inalterados. Posteriormente, los
que han quedado retenidos serán eluidos por un disolvente.
La fase sólida (adsorbente) está colocada en un cartucho de vidrio o polietileno similar al cuerpo
de una jeringuilla.
Esta extracción es similar a la extracción líquido-líquido pero más rápida y eficaz. Las etapas de
la extracción de fase sólida son:
 1. Acondicionamiento: La fase estacionaria SPE se acondiciona (K) con el mismo solvente
de la matriz, por ejemplo, con matrices acuosas el solvente es agua. El acondicionamiento
permite "alinear" la fase estacionaria lejos de la superficie de la sílice, permitiendo la
interacción entre el analito y la fase estacionaria.
 2. Carga de la muestra: Un volumen de la muestra pasa a través del cartucho quedando
retenidas los componentes de interés
 3. Lavado: Para eliminar compuestos interferentes.
 4. Elución del analito: con un disolvente adecuado.
La SPE se puede considerar como un proceso cromatográfico sencillo donde el adsorbente es la
fase estacionaria y la propia fase líquida la fase móvil. Los inconvenientes que encontramos a la
hora de realizar la extracción en fase sólida son:

23.  Uso de disolventes orgánicos, aunque menos que en la extracción líquido-líquido. (química
verde)
 Las interacciones entre analito-matriz provocan bajas recuperaciones
La SPE se usa en procesos como
 Eliminación de interferencias: de proteínas, grasas de alimentos…
 Preconcentración de analitos: Enriquecimiento de cafeína, de drogas de abuso en
orina…)
 Cambios de fase: Una vez que el analito ha sido retenido en fase sólida se eluye con un
disolvente adecuado.
 Conservación y transporte de la muestra: Muestreo de campo. Se utiliza para el muestreo
de gases y contaminantes orgánicos en aguas medioambientales.
Los adsorbentes de la SPE pueden ser:
 Adsorbentes apolares: Se utilizan los alquil-silicas. Si-O-Si (CH3)-R. Los analitos orgánicos
interaccionan con la fase sólida mediante fuerzas de Van der Waals e interacciones
hidrofóbicas.
 Adsorbentes polares: Se utiliza gel de sílice. (SiO2.H2O). Los lugares activos de adsorción
(polares) son los grupo silanol (Si-O-H) superficiales y la alúmina (Al2O3.H2O)
 Los intercambiadores iónicos son adecuados en la preconcentración de compuestos
orgánicos iónicos o fácilmente ionizables. Pueden ser aniónicos o catiónicos. La
preconcentración se realiza a un pH en el que un analito se encuentra totalmente en su
forma iónica para se retenida por el sorbente.
 Los adsorbentes de exclusión molecular permiten la separación de compuestos orgánicos
en función de su tamaño molecular. Las partículas del adsorbentes tienen una red de poros
a través de la cual pueden difundir las moléculas. Se utiliza el Sephadex y el Bio-Gel P
 Adsorbentes de afinidad: son capaces de extraer específicamente o al menos
selectivamente un determinado compuesto o una misma familia de compuestos. Están
constituidos por un soporte inerte (resina, gel, sílice…) sobre el cual se encuentra una
enzima inmovilizada, un anticuerpo o una hormona, capaces de reconocer o interaccionar
con su correspondiente sustrato, antígeno o receptor. Los más utilizados son los
constituidos por anticuerpos inmovilizados denominados inmunoadsorbentes. La extracción
en fase sólida se pueden acoplar en continuo a las técnicas cromatográficas, tanto a la
cromatografía líquida como a la de gases.

24. 5. Microextracción en fase sólida (SPME)
Fibra larga de sílice fundida recubierta de adsorbente. Está unida a un pistón de acero inoxidable
cubierto por una aguja protectora adaptada a un cuerpo de jeringuilla, pero el émbolo no va a
aspirar la muestra, sino que se encarga de hacer salir la fibra al exterior o de introducirla en el
interior del dispositivo.
La extracción se puede llevar a cabo tanto en:
 Espacio de la cabeza: sólo para volátiles en muestras líquidas o sólidas
 Por extracción directa: También llamado por inmersión de la fibra en la muestra. Para
muestras líquidas o extractores orgánicos de muestras sólidas.
En primer lugar se atraviesa el septum del vial de la muestra, exponiendo la fibra a ésta.
Posteriormente se retrae la fibra y se extrae el dispositivo. La desorción puede ser térmica (en el
inyector) o con disolvente ( en vial o en la interfase HPLC; SPME)
6. Extracción con fluidos supercríticos
Un fluido supercrítico es aquel que se encuentra a una temperatura y presión por encima de sus
valores críticos. La curva que representa el equilibrio líquido-gas se interrumpe bruscamente en el
punto crítico. A partir de este punto no se consigue líquido aumentando la presión ni gas
aumentando la temperatura. Tiene características intermedias entre gas y líquido.
Las propiedades de un fluido supercrítico son:
 Densidad: Se aproxima a la de los líquidos y más alta que la de los gases. El poder de
solvatación es similar a la de los líquidos. Se ve muy influenciada por presión y
temperatura. Pequeños cambios de presión aumentan enormemente la densidad.
 Viscosidad y difusividad: La viscosidad se aproxima a la de los gases, es más baja que la
de los líquidos y está influenciado por la presión. Más presión, más viscosidad, menos

25. difusividad. Los coeficiente de difusión de un soluto en el seno de un fluido supercrítico son
más alto que en el líquido
 Constante dieléctrica: A mayor constante dieléctrica, mayor disolución de los compuestos
polares. En la zona supercrítica el valor de esta constante cambia dependiendo de la
naturaleza del fluido. El agua tiene mayor constante dieléctrica en estado líquido
(disolvente universal) pero disminuye mucho en la zona supercrítica (disolvente de
compuestos apolares). Para el CO2 la constante dieléctrica en estado supercrítico en más
alta que en estado de gas.
Por lo tanto, un fluido supercrítico posee propiedades de líquido (alta densidad, elevado poder
solubilizante) y propiedades de gases (baja viscosidad, alta difusividad). Las características de la
extracción con fluidos supercríticos son:
 Solubilización de analitos
 Alta influencia de la P sobre el poder solubilizante
 Alta penetración dentro de la matriz
 Eficacia en el transporte de analitos
Uno de los fluidos supercríticos más utilizados es el CO2, químicamente inactivo, inocuo, no
inflamable, de elevada pureza y que se vaporiza a P atmosférica. Debido a que se evapora a P
atmosférica hay que aislar los analitos y acogerlo a cromatografía de fluidos supercríticos, de
gases y HPLC. Como inconveniente, presenta un marcado carácter apolar que limita sus
aplicaciones. Puede modificarse con un disolvente orgánico polar (metano…) que se añade en
poca cantidad.
Para la extracción con fluidos supercríticos necesitamos:
 Tanque de aluminio para almacenar el fluido supercrítico
 Bomba capaz de bombear el FS hasta la cámara de extracción donde está la muestra
 Bomba auxiliar para el modificador
 Cámara de extracción donde se encuentra la muestra A tª por encima de la crítica
 Restrictor para disminuir la P a la atmosférica
 Sistema colector para recoger los analitos extraídos.
Existe un método estático, donde la muestra se pone en contacto con el fluido durante cierto
tiempo, y un método dinámico, donde una determinada cantidad de fluido pasa a través de la
muestra a un caudal determinado.

26. Se puede aplicar a :
 Muestras sólidas: Muestras líquidas o gaseosas se adsorben en un soporte sólido antes de
ser sometida al proceso de extracción. Por ejemplo la descafeinización del café o el
tratamiento de residuos
 Extracción en fase de vapor: Se utiliza para separar los compuestos volátiles del resto de
la muestra. Si la presión de vapor de los analitos es alta implica que pueden ser
volatilizados fácilmente, y por lo tanto separados de la matriz. Los analitos se reparten
entre la muestra sólida o líquida y una fase gaseosa. Se utiliza para la separación de
compuestos orgánicos volátiles que se cuantificaran con una técnica acoplada (aromas en
alimentos, esencias en perfumes…). Existen dos técnicas
 Espacio de cabeza (estático): La muestra se coloca en un vial dejando un espacio
(espacio de cabeza) suficiente entre la misma y el septum, que cierra
herméticamente el vial. Después se termostatiza el sistema a la temperatura
adecuada para que los analitos volátiles pasen a la fase gaseosa hasta alcanzar el
equilibrio. Finalmente con la ayuda de una jeringuilla de cromatografía de gases se
toma una alícuota de la fase gaseosa y se inyecta en cromatógrafo de gases. En el
cromatógrafo los analitos son separados, identificados y cuantificados. Cuanto más
alta sea la temperatura más se favorece la transferencia de analitos a la fase
gaseosa, pero también de los compuestos parcialmente volátiles que interfieren. Se
trabaja a las temperaturas más bajas posibles
 Espacio de cabeza (dinámico): Un gas inerte (N2, argón, helio…) pasa por el
espacio de cabeza arrastrando de forma continua los analitos. Se retienen en una
trampa criogénica o adsorbente adecuado. Posteriormente son separados
térmicamente o con un disolvente adecuado e inyectado en un cromatógrafo de
gases. Al renovarse constantemente la fase gaseosa, el sistema intentará alcanzar
el equilibrio transfiriendo de forma continua los analitos volátiles desde la muestra a
la fase gaseosa.
 Método de purga: Es una técnica empleada para conseguir un mayor aumento de la
sensibilidad. El gas inerte arrastra los compuestos volátiles porque se burbujean en
el seno de la muestra. La superficie de contacto entre el líquido y el gas aumenta
considerablemente, favoreciendo la transferencia de analito a la fase gaseosa.
Posteriormente se lleva a un cromatógrafo de gases.
La electroforesis es la migración de los iones presentes en una disolución por influencia de un
campo eléctrico.

27. La electroforesis capilar es un método de separación basado en las diferentes velocidades de
migración de especies cargadas (analitos) al aplicarles un campo eléctrico. Se realiza en un tubo
capilar de sílice fundida de unos 50 cm de longitud y un diámetro interior de 25 a 75 mm, con una
pared interna de grupos silanol, mediante la aplicación de un voltaje (30 kv). El capilar presenta
su superficie interna cargada negativamente, haciendo posible que los iones positivos de la
disolución se aproxime a dicha superficie creando una doble capa.
Lo distintos solutos tienen diferentes movilidades y por consiguiente migran a través del capilar a
diferentes velocidades. Los cationes se dirigen al terminal – y los aniones se dirigen al terminal +.
Algunas modificaciones permiten separar moléculas neutras.
El fundamento teórico de la electroforesis capilar se basa en la producción de dos fenómenos que
actúan sobre la migración de los analitos:
 Electroforesis: Migración de especies cargadas por acción de un campo eléctrico
 Electroósmosis: Flujo de disolvente por acción de un campo eléctrico.
*Factores que influyen en la migración
La velocidad de migración depende entre otros factores del campo eléctrico aplicado, E.
𝐸 =
𝑉
𝐿
; 𝑆𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑉 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑦 𝐿 𝑙𝑎 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑝𝑖𝑙𝑎𝑟
Esta dependencia se expresa según:
𝜈 = 𝜇𝑒0 + 𝜇𝑒 𝐸 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
Donde:
𝜇𝑒0 = 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑎 𝑙𝑎 𝑚𝑜𝑣𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑜𝑠𝑚ó𝑡𝑖𝑐𝑜
𝜇𝑒 = 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑓𝑜𝑟é𝑡𝑖𝑐𝑎 +𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑦 − 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑎𝑛𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠

28. Por lo tanto, la movilidad de un ión es la suma de la movilidad electroosmótica de la disolución
más la movilidad electroforética del ión.
Para un catión (analito) que se mueve en la misma dirección que el flujo osmótico, µe0 y µe tienen
el mismo signo.
𝜈 = 𝜇𝑒0 + 𝜇𝑒 𝐸 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
Si la electroforesis transporta los aniones en sentido opuesto a la electroósmosis, µe0 y µe tienen
signos distintos: µe0 - µe.
𝜈 = 𝜇𝑒0 − 𝜇𝑒 𝐸 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒
Otros factores que influyen en la migración son la temperatura, las dimensiones del capilar, el
voltaje aplicado…
El electrolito de fondo suele ser una disolución reguladora. Para la inyección de la muestra
usamos hidrodinámica (diferencia de presión entre los extremos del capilar) o electrocinética (un
campo eléctrico fuerza a la muestra a entrar en el capilar). Para detectar los resultados utilizamos
ultravioleta, fluorescencia, conductividad…
Los aniones pueden tardar mucho tiempo en detectarse. Al invertir la carga de la pared del capilar
recubriéndolo con surfactante catiónico se invierte la polaridad del instrumento, quedando el
orden de elución de la siguiente manera (inverso a antes): 1.Aniones; 2.M. neutras; 3.Cationes.
Esta técnica tiene su aplicación en análisis orgánico (cationes, aniones), orgánico (ADN),
medioambientales…

29. TEMA 9: CROMATOGRAFÍA DE GASES
Se ha desarrollado espectacularmente. Gran poder de resolución para compuestos orgánicos
volátiles (labilidad térmica de los solutos, es decir estables a la tª requerida para su volatilización.)
Técnica utilizada para la separación y análisis de mezclas de sustancia volátiles y térmicamente
estables que fluyen en una corriente gaseosa a través de una fase estacionaria fijada a un tubo.
La fase móvil es un gas de arrastre que no interacciona con el analito
La fase estacionaria puede ser:
 Sólido que ofrece gran superficie sobre el que se adsorbe el analito (Adsorción). Se usa la
cromatografía gas-sólido, que se aplica casi exclusiamente para la separación de especies
gaseosas de bajo peso molecular como el N, O ó C.
 Líquido no volátil inmovilizado por adsorción o enlace químico sobre la superficie de un
soporte sólido (partición). La cromatografía gas-líquido es muy utilizada y posee gran
resolución.
*Instrumentación
Un cromatógrafo debe poseer:
 Cilindro de gas portador con un sistema de control de gas
 Portan de inyección de la muestra
 Columna y horno
 Detector y sistema de registro de datos

30. *Sistemas de inyección
 Split / splitless: Divisor de flujo. Reduce el volumen de la muestra (0.1-10% del volumen
inyectado). El 80% de la muestra entra en la columna. Deriva en compuestos de baja
presión de vapor.
 Inyección ``on colum´´: Muestras que pueden descomponerse al ser calentadas.
*Columnas
 Empacadas: Rellenas de pequeñas partículas de soporte recubiertas de una delgada
película de fase estacionaria líquida. Tubos de acero inoxidable, vidrio o teflón.
 Capilares: La FE recubre el interior de la columna. Tubos capilares abiertos de vidrio.
Poseen mayor resolución, menor tiempo de análisis, mayor sensibilidad y es necesario
menor cantidad de muestra
*Temperatura: Horno
Debe existir una temperatura lo suficientemente alta para volatilizar una porción de moléculas de
la muestra.
La columna se sitúa en un horno termostatizado para que la separación se pueda realizar a una
temperatura reproducible y para que se pueda ampliar en un amplio intervalo de temperaturas.
Existen dos modalidades de trabajo:
 Análisis isotérmico: A temperatura constante
 Análisis a Tª programada: Aumento lineal de la Tª con el tiempo. Para mezclas de analitos
con puntos de ebullición muy distintos.

31. El efecto más significativo de los cambios de Tª es sobre la posición del equilibrio en distribución:
Un aumento de la temperatura aumenta la presión de vapor de los componentes, mucho más que
su solubilidad en la FE. Los hornos son pequeños, cúbicos y con circulación de aire.
*Detectores y sistemas de registro y tratamiento de datos
Los detectores son dispositivos cuya función es poner de manifiesto el paso de los analitos
originando una señal eléctrica, que debidamente amplificada, es registrada y enviada al
microprocesador. Esta señal eléctrica es proporcional a la concentración de analito en el gas
portador eluido en cualquier instante. Mide de forma continua una propiedad física o química del
gas que circula permanentemente a su través.
Indica el momento en que pasa un soluto definiendo los tiempos de retención y genera una señal
eléctrica proporcional a la concentración.
Existen distintos tipos de detectores:
 Detector de conductividad térmica
 Detector de ionización de llama (FID)
 Detector de captura de electrones (ECD)
El sistema de registro proporciona el tR y el área total de cada componente medido.
*Aplicaciones de la cromatografía de gases
Mediante la selección de la fase estacionaria adecuada pueden separarse casi todos los
compuestos que puedan ser volatilizados o convertidos en algún derivado volátil (derivación).
Además permite identificar y cuantificar los componentes de la mezcla de forma simultánea.
 Industria petroquímica
 Ciencia de los alimentos
 Análisis de drogas

32. TEMA 10: CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA Y DE FLUIDOS
SUPERCRÍTICOS
1.CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA
La cromatografía líquida posee una fase móvil líquida. Puede ser líquido-sólido o líquido-líquido.
Existen dos tipos de cromatografía líquida:
 Cromatografía convencional: En columna o plana
 Cromatografía de alta resolución (HPLC): Cromatografía en fase líquida en columna a la
cual se aplica una sobre presión que acelera el proceso de separación, disminuyendo el
tiempo de análisis. Aumenta la resolución cromatográfica, pero requiere una alta presión
(70 a 400 atm, hasta 1000 atm) para forzar el paso del líquido a través de la columna, ya
que las partículas muy finas ofrecen mayor resistencia al flujo. Es el método más
sofisticado y moderno de la cromatografía líquida.
La cromatografía líquida de alta resolución no necesita de la evaporación de las muestras para su
análisis. Cualquier muestra puede ser potencialmente analizada por esta técnica. Permite la
separación de:
 Mezclas líquidas con baja volatilidad
 Productos termolábiles.
Esta técnica es utilizada en la separación, identificación y cuantificación de cualquier muestra que
pueda ser disuelta en un disolvente. Permite identificar compuestos a concentraciones muy bajas.
También se utiliza como técnica preparativa y en productos farmacéuticos, alimentos o
nutracéuticos (alimento o parte de un alimento que proporciona beneficios médicos o para la
salud, incluyendo la prevención y/o tratamiento de enfermedades)
*Proceso de la cromatografía líquida de alta resolución
Una muestra en estado líquido es arrastrada por una corriente líquida llamada eluyente. Como
fase estacionaria actúa un sólido finamente dividido (3 a 10 µm de diámetro) o una película a él
adherida.

33. Dependiendo de la retención de los componentes de la muestra por la fase estacionaria y de su
solubilidad en el eluyente se provocará su migración diferencial.
Las características de la cromatografía líquida de alta resolución son:
 Selectividad
 Reproducibilidad
 Sensibilidad
 Rapidez
La fase móvil líquida (disolvente adecuado) se bombea a través de un sistema de separación
compuesto por un prefiltro y una columna, conteniendo esta última la fase estacionaria, a una
elevada presión. Por su distinta interacción entre las dos fases, la muestra es retenida con
intensidad variable, eluyéndose de forma separada por la columna.
El volumen inyectado de muestra debe ser lo más pequeño posible, para que los resultado
aparezcan más nítidos.
Fase móvil de la cromatografía líquida de alta resolución
En la cromatografía de líquido, la fase móvil no sólo sirve para el transporte de los solutos, sino
que también interacciona con ellos modificando los factores de selectividad. Los disolventes
deben desgasificarse antes de su empleo en HPLC. La desgasificación reduce el riesgo de
formación de burbujas en la columna o en el detector.
 Alta pureza
 Inactividad frente a la fase estacionaria
 Baja viscosidad
 Facilitar la recuperación de la muestra
Según si su composición varía o no con el tiempo podemos distinguir:
 Elución isocrática: La composición de la fase móvil ya sea pura o mezcla, permanece
constante.

34.  Elución en gradiente: Se utilizan dos o tres disolventes de distinta polaridad y se varía la
composición de forma continua o mediante etapas escalonadas. Muy útil para aquellas
muestras con componentes con diverso grado de polaridad
Un gradiente normal en cromatografía podría ser comenzar con un 5% en acetonitrilo y progresar
de forma lineal hasta un 50%.
Columnas de cromatografía líquida de alta resolución
La muestra no debe contener sólidos para que no se atasque la columna, si es necesario deberá
filtrarse por un filtro de membrana o precolumuna. (el famoso prefiltro)
Rellenos más uniformes y de menor tamaño. Al disminuir el tamaño del relleno aumenta la
eficiencia pero también la presión de trabajo.
Utiliza partículas de fase estacionaria para el interior de la columna con diámetro muy pequeño
para aumentar la eficiencia, en torno a 3-10 µm. Así se reduce el tamaño de columna (10-30 cm
de largo y 4-10 mm de diámetro) y se reduce el tiempo necesario para la separación.
Tipos de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)
Tipo de HPLC Fase estacionaria Fase móvil Movimiento de la
muestra
Cromatografía en fase
normal
Polar Apolar No polar más
rápido
Cromatografía en fase
reserva
Apolar Polar Polar más rápido
La más utilizada es la cromatografía en fase de reserva (75% de los procedimientos) y las fases
móviles más utilizadas son el agua, el metanol o el acetonitrilo.

35. En general, para seleccionar el tipo de fase estacionaria:
 Si el soluto es no polar, usamos cromatografía en fase normal
 Si el soluto es polar, usamos cromatografía en fase reserva
Detectores de cromatografía líquida de alta resolución
Cualquier propiedad fisicoquímica que se pueda medir en la disolución podría usarse como
método de detección. Los detectores de HPLC no son destructivos.
Se pueden clasificar como:
 Detectores que miden una propiedad en la fase móvil
 Detectores que miden una propiedad en los solutos
Factores que influyen en el rendimiento del análisis
 Diámetro interno de la columna: A menor diámetro, mayor sensibilidad
 Presión: A mayor presión, mayor separación
 Tamaño de la muestra: Mientras menos cantidad mejor
 Polaridad de la muestra, del disolvente y de la columna empleada
 Temperatura: A mayor temperatura mayor separación
Ventajas de la HPCL Inconvenientes del HPCL
Se requiere poca cantidad de muestra Instrumentos sofisticados y personal cualificado
Gran exactitud y precisión Consumo de disolventes orgánicos
La muestra no se destruye en el proceso
2. CROMATOGRAFÍA DE FLUIDOS SUPERCRÍTICOS
Como ya hemos visto, un fluido supercrítico posee propiedades de líquidos (alta densidad,
elevado poder solubilizante) y propiedades de gases (baja viscosidad y alta difusividad)
La cromatografía de fluidos supercríticos es una técnica híbrida entre la cromatografía de gases y
la HPCL. Permite separar mezclas en la que no es adecuada la cromatografía de gases ni la
HPCL:
 Compuestos no volátiles o térmicamente inestables que no pueden ser separados
mediante CG
 Aquellos que contienen grupos funcionales que imposibilitan su detección en HPCL

36. Debido a las características de la fase móvil (alta P y T) se emplean equipos parecidos a los de la
HPCL.
Con respecto a la fase estacionaria, se pueden emplear al igual que en la HPCL columnas
capilares o de relleno, sobre todo capilares:
 De 10 a 20 mm de longitud y diámetro entre 0.05 y 0.10 mm
 Diámetro entre 0.5 y 4.6 mm y grosor de la partícula de relleno 3 a 10 µm
*Fase móvil
La fase móvil más utilizada en CFS es el dióxido de carbono, debido a sus propiedades:
 Apolar, disuelve gran cantidad de moléculas orgánicas
 Transparente a la radiación ultravioleta
 Inodoro
 No tóxico
 Barato
 No inflamable
El CO2 se puede obtener fácilmente como fluido supercrítico. Su temperatura crítica es de 31ºC y
su presión crítica de 72,9 atm.

37. *Detectores
 Detector de ionización de llama: También se usa en CG. Permite determinar casi cualquier
compuesto orgánico.
 Espectrómetro de masas
 Detector espectrofotométrico: infrarrojos, ultravioletas, fluorescencia…
TEMA 12: MÉTODOS VOLUMÉTRICOS
La cantidad de analito se determina midiendo el volumen de una disolución, de concentración
exactamente conocida, que se necesita para que reaccione estequiométricamente con el analito o
una sustancia químicamente equivalente.
1. Valoración
La valoración es un proceso de adición de volumen medido de la disolución valorante de
concentración conocida para que reaccione con el constituyente deseado.
La disolución valorante es un reactivo de concentración exactamente conocida usada en una
valoración. Para realizar una valoración necesitamos:
 Una disolución valorada de reactivo.
 Material adecuado para la medida del volumen
 Un sistema indicador de final de reacción.
 Punto de equivalencia: Punto de la valoración en el que
hemos añadido una cantidad de disolución valorante
químicamente equivalente a la sustancia con la que reacciona
 Punto final: Punto de la valoración en el que se manifiesta
algún cambio físico asociado al punto de equivalencia.
 Error de valoración: Surge cuando se presentan diferencias
entre el punto final y el punto de equivalencia
 Detección del punto final: Basado en la observación de alguna
propiedad de la disolución que cambie de manera
característica cerca o en el punto de equivalencia
bureta
Erlenmeyer o matraz

38. Para detectar el punto final necesitamos de un sistema indicador, eligiendo conocer los equilibrios
iónicos o el fundamento físico-químico del indicador:
A) Indicadores químicos o visuales
Compuesto químico que corresponde al cambio brusco de concentración de alguna de las
especies mediante la valoración de alguna propiedad física. Existen distintos tipos:
 Indicadores coloreados
 Indicadores de adsorción
 Indicadores turbidimétricos
 Indicadores de fluorescencia
B) Indicadores físico-químicos (curvas de valoración).
Representación gráfica de las variaciones de concentración de cada uno de los reactivos en
función de las cantidades crecientes (volumen) adicionadas de agente valorante. Existen
valoraciones potenciométricas, conductimétricas, fotométricas…
Las curvas de valoración son representaciones gráficas de la propiedad que varía durante la
valoración en función del reactivo valorante
 Lineales: Existe una proporcionalidad directa entre
ambas variables. (conducimétricas,fotométricas…). Se
representan como dos rectas que se cortan en forma de
V,L… La intersección de las rectas nos da el punto final
de la valoración.
 Logarítmicas: Existe una relación directa entre la
propiedad que se mide (que depende del logaritmo de
la concentración de las especies que varía durante la
valoración) y el reactivo añadido. Tienen forma de
``S´´. El punto final coincide con el punto de máxima
pendiente de la curva. (punto de inflexión). A través
de métodos gráficos. Antes del punto exceso de
analito, después de valorante
Una mejor localización se consigue mediante la representación
gráfica de la valoración del incremento de la variable medida en
función del volumen añadido (P/V curva diferencial)

39. El agente valorante debe tener una concentración exactamente conocida:
 Disoluciones patrón primarias: Tienen una concentración exactamente conocida de
sustancia activa (reactivo). Se preparan por pesada de una fracción conocida de una
sustancia. Debe tener:
 pureza absoluta
 estable a la Tº de secado
 Inalterable al aire
 No higroscópico
 alto peso molecular
 solubles en el medio de valoración
Con los patrones primarios podemos preparar disoluciones valoradas, estandarizar un agente
valorante…
 Disoluciones patrón secundarias: Disolución de concentración conocida. Se obtuvo tras la
valoración o estandarización frente a un patrón primario.
El proceso mediante el cual se determina la concentración de una disolución valorante valorando
con un patrón primario se conoce como estandarización.
2. Métodos de valoración
A) Valoración directa
El analito reacciona directamente con el valorante (reactivo) y existe una relación directa entre la
cantidad de analito presente y la cantidad de valorante consumida
𝐴 + 𝐵 ⇆ 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠
B) Valoración por retroceso
Adicción de un exceso conocido de valorante que no se consumen con el analito, se valora
posteriormente con otro reactivo C. El analito se determina por diferencia. Realmente, se valora
con C
𝐴 + 𝐵𝑒𝑥𝑐 ⇄ 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠 + 𝐵𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚 𝑖𝑑𝑜 ; 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛. 𝐵 𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜 𝑠𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑎 𝑐𝑜𝑛 𝐶
C) Valoración indirecta
El analito (A) es reemplazado estequiométricamente por otra sustancia en una reacción preliminar
y ésta es determinada posteriormente por valoración.

40. 𝐴 + 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜𝑠 ⇆ 𝑍 + 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠
𝑍 + 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 ⇆ 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠; 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
3. Clasificación de los métodos analíticos
I. Volumetría ácido base
Método cuantitativo de determinación del analito basado en reacciones ácido-base (transferencia
de protones entre el ácido y la base). El agente valorante es un ácido o base fuerte y los analitos
son ácidos o bases fuertes o débiles.
La curva de valoración representa el pH frente al volumen (ml) de valorante adicionado. En el
punto de equivalencia existe un cambio brusco y nítido en el valor del pH del medio. Facilitan la
selección del indicador. Se utiliza en la valoración de ácidos y bases orgánicas e inorgánicas,
tanto en medio acuoso como en disolventes orgánicos
Los indicadores ácido-base son ácidos o bases débiles de colores fuertes. El color de la forma
ionizada es muy diferente de la de la forma sin ionizar. Cambian de color en función del pH de la
disolución.
𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟 + log
[𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜]
𝑠𝑢𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜
.
; 𝑝𝐾𝑎 = 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒 𝑦 𝑛𝑎𝑟𝑎𝑛𝑗𝑎
𝑆𝑖
𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠
𝑠𝑢𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜
≤
1
10
→ 𝑛𝑎𝑟𝑎𝑛𝑗𝑎; 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟 + 𝑙𝑜𝑔
1
10
= 𝑝𝐾𝑎𝑖𝑛𝑑 − 1
𝑆𝑖
𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠
𝑠𝑢𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜
> 10 → 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒; 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟 + 𝑙𝑜𝑔10 = 𝑝𝐾𝑎𝑖𝑛𝑑 + 1
El indicador cambia de color en un intervalo de dos unidades de pH: rango o intervalo de
transición
pHtrans = pKaind ± 1
``Cambio de pH minimo que se requiere para que ocurra un cambio de color´´
Para seleccionar un indicador ácido-base debemos tener en cuenta:
 La Ka del indicador debe ser cercana al pH del punto de equivalencia
 El pH del punto de equivalencia se deberá situar al menos en el interior de la zona de viraje
del indicador.

41. II. Volumetrías de formación de complejos
Usadas en reacciones de formación de complejos. Al añadir el valorante se forma un complejo
soluble, no disociado estequiométrico. Algunos aspectos importantes son:
 Elección del agente complejante adecuado
 Elección de las condiciones experimentales (pH, quelatantes que puedan competir…)
 Elección del método adecuado para detectar el punto final.

42. El ácido etilendiaminotetracético (AEDT) es el agente quelatante más empleado en las
valoraciones. Forma complejos estables de estequiometría 1:1 con la mayoría de los iones
metálicos.
Por valoración directa o indirecta (secuencia de reacciones), virtualmente todo los elementos de
la tabla periódica pueden determinarse con AEDT.
Se calcula la concentración del ión metálico libre en el transcurso de la valoración conforme se
adicionan volúmenes crecientes de ADEDT. La curva se construye representando gráficamente
pMn+ frente a V (ml) de valorante añadido.
Los indicadores metacrómicos son colorantes orgánicos que forman complejos con los metales
los cuales presentan un color distinto al del indicador libre. Funcionan simultáneamente como
indicadores ácido-base y de metales.
Para que un indicador sea útil debe unirse al ión metálico menos fuertemente que el AEDT.
𝑲𝑴𝑽 > 𝑲𝑴𝑰
El cambio de color en el punto final es debido a que el valorante desplaza el indicador y
observamos la coloración del indicador libre. 𝑴𝑰 + 𝑉 ⇆ 𝑀𝑉 + 𝐼
Primero se forma el complejo del metal con el AEDT (más fuerte) y sólo después tiene lugar la
reacción de desplazamiento.
𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛 ⇒ 𝑝𝑀´𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠 = 𝑙𝑜𝑔𝐾´𝑀𝐼 ± 1
III. Volumetrías de precipitación.

43. Sus diversas aplicaciones son:
 Determinación de halogenuros (Ag+)
 Determinación de sulfuro, cianuro y sulfocianuro (Ag+)
 Determinación de sulfatos con Ba+2
Para obtener la curva de valoración utilizamos una disolución de v ml de NaCl con AgNO3 como
agente valorante precipitante (para los dos primeros usos)
𝑁𝑎+
+ 𝐶𝑙−
⇆ 𝐴𝑔𝐶𝑙 ↓
Conforme vamos añadiendo AgNO3 el cloruro problema se va consumiendo por formación de
AgCl poco soluble.
-Detección del punto final
A) Indicadores que forman compuestos coloreados con el agente valorante (en exceso) (método
de Mohr) (rojo de los ladrillos)
𝐶𝑙−
+ 𝐴𝑔+
⇄ 𝐴𝑔𝐶𝑙 ↓
𝐶𝑟𝑜𝑚𝑎𝑡𝑜 + 2 𝐴𝑔+
⇄ 𝐴𝑔2𝐶𝑟𝑂4 ↓
C) Indicadores de adsorción: método de Fajans. Un indicador de adsorción es un compuesto
orgánico que tiende a ser absorbido en la superficie de un sólido (precipitado) durante el
proceso de valoración.(se adhiere al precipitado que se va formando). Idealmente la
adsorción o desorción debería producirse en las cercanías del punto de equivalencia, y el
resultado no es solo un cambio de color, sino también una transferencia de color de la
disolución al sólido. Determinación de haluros con plata. Un ejemplo es la fluresceína, la
eosina.

44. IV. Volumetría redox
Las volumetrías de óxido-reducción están basadas en reacciones químicas en las que se
producen transferencia de electrones de unos reactivos a otros.
 Agente oxidante: Toma electrones procedentes de otra especie. El agente oxidante se
reduce. Los reactivos oxidantes se emplean para determinar analitos reductores. Algunos
ejemplos son el permanganato potásico o el dicromato potásico
 Agente reductor: cede electrones a otra especie. El agente reductor se oxida. Los reactivos
reductores se utilizan para determinar analitos oxidantes. Algunos ejemplos son el
tiosulfato sódico o el ioduro
𝑂𝑥1 + 𝑅𝑒𝑑2 ⇄ 𝑅𝑒𝑑1 + 𝑂𝑥2
La volumetría redox tiene diversas aplicaciones:
 Analitos de naturaleza inorgánica: Numerosas especies inorgánicas presentan diferentes
estados de oxidación estables con utilidad analítica (Fe, Sn…)
 Analitos de naturaleza orgánica: Numerosos grupos funcionales orgánicos se oxidan o
reducen cuantitativamente y por tanto se pueden determinar mediante un método de
valoración. Principios activos.

45. La curva de valoración es una representación del potencial frente al volumen de valorante
adicionado. El potencial está relacionado con la concentración a través de la ecuación de nernst.
Son autoindicadores, es decir el valorante o el analito actúan como indicador. Un ejemplo es el
permanganato de potasio.
En el punto final hay un pequeño exceso de valorante KMnO4, que colorea la disolución, por ello
el punto de equivalencia no puede coincidir con el punto final. Es decir, en el punto final aparecerá
un color púrpura en el medio de valoración.
Los indicadores específicos reaccionan con el valorante o el analito. Un ejemplo es:
𝐴𝑙𝑚𝑖𝑑ó𝑛 + 𝑦𝑜𝑑𝑜 ⟶ 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑗𝑜 𝑎𝑧𝑢𝑙
Los indicadores redox son compuestos orgánicos que pueden oxidarse o reducirse, presentando
distinta coloración las formas oxidadas y reducidas del indicador.
𝑙𝑛(𝑜𝑥) + 𝑛 𝑒−
⇄ 𝑙𝑛𝑟𝑒𝑑 ; 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛 = 𝐸º𝑖𝑛 ±
0.059
𝑛
Para seleccionar el indicador el Ein debe ser cercano al potencial del punto de equivalencia, el
cual debe estar incluido en el intervalo de transición del indicador.

46. TEMA 14: MÉTODOS VOLUMÉTRICOS EN EL ÁMBITO
FARMACÉUTICO
1. Aplicaciones de la volumetría ácido-base
Los analitos pueden ser ácidos y bases fuertes y débiles y los agentes valorantes pueden ser
ácidos o bases fuertes
I. Método Kjeldahl
Nos sirve para la determinación de nitrógeno orgánico. Su aplicación más generalizada es la
determinación de proteínas en alimentos.
El método consiste en la digestión de la muestra en medio ácido sulfúrico y en presencia de un
catalizador. La totalidad de nitrógeno se convierte en sales de amonio (sulfato y bisulfato de
amonio). El ión amonio obtenido se trasforma en medio básico en amoniaco que se destila y se
procede a su valoración directa o por retroceso. Las etapas del método son:
 Digestión o mineralización: Digestión en medio ácido sulfúrico. Suele usarse como
catalizador CuSO4. Se adicciona K2SO4 como elevador de la temperatura de ebullición (no
como catalizador). La materia orgánica se convierte en 𝐶 → 𝐶𝑂2; 𝐻 → 𝐻2𝑂; 𝑁 → 𝑁𝐻4. El
sulfúrico atacante se convierte en SO2 y SO3, por lo que debemos hacerlo en la campana
de extracción. El material que utilizamos es un matraz Kjeldahl (periformes), ácido
sulfúrico, catalizador, K2SO4 y un mineralizador.
 Destilación en medio básico: Neutralización del H2SO4 y liberación de amoniaco por
adicción de NaOH. Se calienta el amoniaco liberado y se separa de la mezcla por
destilación
 Valoración ácido base: El amoniaco condensado se recoge en el matraz de valoración
sobre un volumen conocido de disolución patrón de HCl o H2SO4. Se valora por retroceso

47. el exceso de ácido con disolución patrón de base. También se puede hacer la valoración
directa recogiendo sobre ácido bórico.
HClexc + NH3 → NH4Cl + HClno consumido
𝐻𝐶𝑙𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2𝑂
𝑚𝑖𝑙𝑖𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝐶𝑙𝑡 = 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝐶𝑙𝑁𝐻3 + 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝐻𝐶𝑙𝑁𝑎𝑂𝐻
𝑚𝑖𝑙𝑖𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝐶𝑙𝑁𝐻3 = 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑁𝐻3
1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝐻3 = 1 𝑚𝑜𝑙 𝑁
%𝑃𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = %𝑁𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛
Es decir: 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐻𝐶𝑙𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁 + 𝑚𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻; generalmente 6.25, 6.38 lácteos y
5.70 para cereales
2. Aplicaciones de la volumetría de formación de complejos: Dureza del agua
El contenido salino de las aguas potables es principalmente debido a las sales de calcio y
magnesio y, por esta razón, las normativas legales especifican métodos oficiales para la
determinación de Ca(II), Mg (II) y de la suma de ambos (dureza del agua).
La Dureza del agua corresponde a la suma de las concentraciones a la suma de las
concentraciones de cationes metálicos ( con excepción de los metales alcalinos),
fundamentalmente Ca y Mg (Fe, Mn, Al…) suma de sales alcalinotérreas
[mg/l ] Cationes Aniones
0-100 Ca2+, Na+ Cl-
0-25 Mg2+, K+ NO3-
0-1 Otros NO2-
Al ser el calcio y el magnesio elementos mayoritarios los métodos volumétricos proporcionan
buenos resultados analíticos.
-Métodos tradicionales: AEDT y gravimetrías
Los alcalinotérreos presentes en el agua forman complejos de tipo quelato de elevadas
constantes de formación con la sal disódica del ácido etilendiaminotetracético (AEDT). Tanto el
calcio como el magnesio se determinan mediante dos volumetrías de formación de complejos
utilizando el AEDT como agente complejante y un indicador metalocrómico para detectar el punto
final.
La normativa legal exige expresar las concentraciones en mg de cada ión contenido por litro de
agua y la dureza del agua como la suma de las dos concentraciones anteriores expresadas en

48. mg de carbonato cálcico por litro de agua. El método es aplicable a aguas naturales superficiales
y subterráneas, de uso industrial y humano.
El método permite:
 La determinación individual de Ca a pH=13
 La determinación de Ca y Mg conjuntamente controlando el pH del medio 10-11
I. Determinación individual del calcio
Utilizamos AEDT como agente complejante y murexida como indicador metalocrómico. El pH
debe estar en 13 ya que es el pH al cual precipita el Mg y así no interfiere en la determinación del
calcio
𝐶𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒
++
+ 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟𝑚𝑢𝑟𝑒𝑥𝑖𝑑𝑎 ⇄ 𝐶𝑎𝐼 + 𝐶𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒
++
𝐶𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒
++
+ 𝑌4−
⇄ 𝐶𝑎𝑌2−
𝐾𝐶𝑎𝑌 = 1010,7
𝑅𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑌1º 𝑔𝑜𝑡𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜
4−
+ 𝐶𝑎𝐼 ⇄ 𝐶𝑎𝑌2−
+ 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟𝑎
La constante de formación de CaY2- es mayor que la constante de formación de CaI
II. Determinación de calcio y magnesio conjuntamente
En medio alcalino el AEDT forma complejos estables con ambos iones, pero la constante de
formación de complejo estables con ambos iones, pero la constante de formación del complejo
Ca-AEDT (KCaY) es mayor que la del complejo es mayor que la del complejo Mg-AEDT (KMgY), por
lo que al valorar un agua problema se forma antes el complejo de calcio y después el del
magnesio.
𝐶𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒
++
+ 𝑌4−
⇄ 𝐶𝑎𝑌2−
𝐾𝐶𝑎𝑌 = 1010,7
𝑀𝑔𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒
2+
+ 𝑌4−
⇄ 𝑀𝑔𝑌2−
𝐾𝑀𝑔𝑌 = 108,7
𝑀𝑔𝐼𝑟𝑜𝑗𝑜 + 𝑌1º𝑔𝑜𝑡𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑠𝑜
4−
⇄ 𝑀𝑔𝑌2−
+ 𝐼𝑛𝑑𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒 (𝑎𝑧𝑢𝑙 )
Se realiza a un pH=10, para evitar la precipitación del Mg y se usa como indicador el negro de
Eritocromo T, que hace que pase de un color rojo vino a un azul intenso.
3. Aplicaciones de la volumetría de precipitación (determinación de Haluros)
MÉTODO DE MOHR

49. Hay una gran presencia de cloruros en la naturaleza, de diverso origen, que puede tener
repercusiones nocivas para el ser humano.
Para la determinación de algunos haluros como los cloruros puede hacerse mediante métodos
volumétricos, donde destaca el método de Mohr (aunque hay otros como el método Fajans) o
mediante electrodo selectivo.
El Método de Mohr es un método directo para valorar haluros (cloruros y bromuros) mediante la
adicción de una solución estándar de AgNO3 y utilizando como indicador una disolución soluble
de cromo potásico (K2CrO4) que imparte coloración amarilla a la disolución problema.
Se basa en las diferentes solubilidades y colores de los precipitados que se forman. En el punto
final se produce un viraje de color de amarillo a amarillo-anaranjado por la precipitación de
Ag2CrO4
𝐶𝑙−
+ 𝐴𝑔𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖 ó𝑛 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑎𝑑𝑎
+
⇄ 𝐴𝑔𝐶𝑙𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑏𝑙𝑎𝑛𝑐𝑜
𝐶𝑟𝑂4
−
+ 2𝐴𝑔 ⇄ 𝐴𝑔2𝐶𝑟𝑂4 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑜𝑗𝑜 𝑙𝑎𝑑𝑟𝑖𝑙𝑙𝑜
4. Aplicaciones de los equilibrios óxido-reducción MÉTODO KARL FISHER
Es un método utilizado en agua. Se puede llegar a determinar cantidades trazas de agua.
𝐼2 ⇄ 𝑂𝑥𝑖𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒 + 𝑆𝑂2
Esta iodometría ha sido rápida y universalmente aplicada para la determinación del contenido de
agua en muestras de diversas naturalezas. Se ha incorporado a la mayoría de las farmacopeas.
Ha sido adoptado como método ASTM.
El método se basa en la reacción que implica la reducción del yodo por el dióxido de azufre en
presencia de agua. El factor limitante de la reacción será el agua, a condición de que los reactivos
estén exentos de ella.
𝐼2 + 𝑆𝑂2 + 𝐻2𝑂 ⟶ 𝐻2𝑆𝑂4 + 2𝐻𝐼
También puede hacerse en medio no acuoso utilizando cuatro compuestos: metanol, piridina
dióxido de azufre y Iodo.
La piridina y el metanol se adicionan para evitar que se revierta la reacción, aunque hoy es día se
sabe que la reacción Karl Fisher es bastante compleja.
3𝑍 + 𝑅𝑂𝐻 + 𝐻2𝑂 + 𝑆𝑂2 ⟶ 3 𝑍𝐻+
+ 𝑅𝑂𝑆𝑂3 + 2𝐼−
; 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑅 𝑒𝑠 𝑢𝑛 𝑔𝑟𝑢𝑝𝑜 𝑎𝑙𝑞𝑢𝑖𝑙𝑜 𝑦 𝑍 𝑢𝑛𝑎 𝑏𝑎𝑠𝑒
Las disoluciones de Karl Fisher se basan en cuatro componentes: el yodoinsus, el dióxido de
azufreinsus, la base y el disolvente.

50. La función de la base es tamponar el pH de la disolución en el rango de 5-8. El ph óptimo se
encuentra entre 5,5-7. A pH⋖4 la reacción es lenta y a pH⋗8 las reacciones secundarias no son
estiquiométricas. La piridina es tóxica y no se usa ya como base, ahora utilizamos Morfolina o
dietanolamina.
Los reactivos de Karl Fisher son el Hydranal®. Se usa en mg de agua/1ml de reactivo. (título)
Para evaluar el título vemos los mg de analito que valoran 1 ml del reactivo. Estandarización
frente a disoluciones patrón de agua frente a sales hidratadas utilizadas como patrones.
Los valores típicos de títulos son de 3 a 6 mg H2O/ml de reactivo para valoraciones en
macroescala. Una décima parte para valoraciones en microescala.
Para conocer el título de un reactivo de Karl Fisher se utiliza una muestr de 0.2005 g de tartrato
sódico deshidratado patrón A (Na2C4H4O6 . 2H2O PF:230.1). En el procedimiento volumétrico se
gastan 14.12 ml de reactivo de Karl Fisher (PF H2O=18)
1 mol de A está relacionado con 2 moles de H2O.
230.1 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐴 ⟶ 2 𝑥18 = 36 𝑚𝑔 𝐻2𝑂
200.5 𝑚𝑔 ⟶ 𝑋 ; 𝑋 = 31.37 𝑚𝑔 𝐻2𝑂
31,37 𝑚𝑔 ⟶ 14,12 𝑚𝑙 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 𝐾𝐹
𝑌 ⟶ 1 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 𝐾𝐹; 𝑌 = 2.22 𝑚𝑙 𝐻2𝑂

51. TEMA 15: GRAVIMETRÍAS
Abarca una gran variedad de técnicas en las que la determinación final se hace pesando en una
balanza analítica. Son muy usados.
Las principales farmacopeas vigentes establecen la determinación de parámetros de calidad de
las materias primas de los fármacos mediante la aplicación de estos métodos, también algunos
ensayos para determinar el contenido de diferentes principios activos en sus materias primas, es
decir, su pureza; así como ensayos de determinación de formas farmacéuticas y la determinación
de sustancias relacionadas se realizan aplicando el análisis gravimétrico.
Se puede proceder de diversas formas:
1. Método gravimétrico por volatilización
Provocar la volatilización de un compuesto y observar el cambio de peso en la muestra.
El componente a determinar es volátil. El analito se volatiliza sometiendo a la muestra a una
temperatura adecuada.
𝑀𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎𝑎𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜 + 𝑄 ⟶ 𝐴 ↑
Existe un procedimiento directo y un procedimiento indirecto:
 Procedimiento directo: El producto volátil se recoge sobre un sorbente y se pesa. El
incremento de peso de la ``trampa´´ se atribuye al contenido de analito en la muestra. Por
ejemplo para determinar la humedad de una muestra, se calentaría ésta para
posteriormente recoger el aguavapor sobre un desecante sólido y su masa se determina a
partir del peso ganado por el desecante.

52.  Procedimiento indirecto: La muestra se somete a calentamiento y se asume que sólo se
volatiliza el analito. La diferencia de masa antes y después de la volatilización nos permite
calcular la concentración de analito en la muestra. Por ejemplo para determinar la
humedad de una muestra, la cantidad de agua se determinaría por la pérdida de peso de la
muestra después de la calefacción. Se puede cometer error si hay otros componentes que
pueden volatilizarse.
2. Método gravimétrico por precipitación
Un precipitado es un sólido insoluble que se separa de la disolución. En la gravimetría por
precipitación, el constituyente buscado se separa en forma de sustancia insoluble, o sea de
precipitado.
Una porción pesada de la muestra que se estudia se solubiliza por algún procedimiento y luego el
elemento a determinar (analito) se precipita en forma de un compuesto poco soluble.
𝑀 𝑛 + 𝑋 → 𝐴𝑥𝑠ó𝑙𝑖𝑑𝑜
El precipitado se separa del resto de la disolución por filtración, se seca, se trata y se convierte en
un compuesto de composición conocida, se pesa y se relaciona estequiométricamente con el
analito presente en el mismo.
El analito forma parte de un precipitado, existiendo una relación estequiométrico entre todos los
componentes que forman parte de la reacción de precipitación.
*Propiedades de los precipitados y de los reactivos precipitantes
 Reacción específica selectiva en condiciones adecuados
 Precipitado fácilmente filtrable
 El precipitado debe tener una solubilidad baja para que las pérdidas del analito durante la
filtración y el lavado sean despreciables.
 El precipitado debe ser estable ante agentes atmosféricos.
 El precipitado debe de tener una composición estiquiométrica perfectamente conocida.
*Instrumentación
Es muy sencilla y prácticamente se requiere de una buena balanza, mufla y crisoles adecuados:
I. Material volumétrico

53. II. Balanza analítica
III. Crisoles: de placa filtrante (sólo secado) y convencionales (métalicos, porcelana)
IV. Mufla (horno): puede alcanzar temperaturas de hasta 1200ºC
*Operaciones generales en análisis gravimétricos
 1.Pesado de la muestra
 2. Adecuar la muestra al método de análisis (disolver…)
 3. Proceder a formar el precipitado: reacción de precipitación
 4 .Separar el precipitado: lavar, secar, etc…
 5. Llevar el precipitado a su forma más estable
 6. Pesar el precipitado
 7. Cálculos gravimétricos
*Mecanismos de precipitación
𝐴𝑛𝑎𝑙𝑖𝑡𝑜 + 𝑎𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 ⇄ 𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑖𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒
Se adiciona un ligero exceso del agente precipitante para reducir la solubilidad del precipitado en
presencia del ión común.
I. Sobreprecipitación: La cantidad de especies en disolución es superior a la del equilibrio.
Formación de una disolución sobresaturada.
II. Nucleación: Combinación de los iones para formar partículas diminutas invisibles del
precipitado núcleos.
III. Crecimiento de los núcleos: Formación de depósitos de iones procedentes de la
solución sobre núcleos ya existentes dando lugar a partículas de mayor tamaño hasta
formar partículas grandes, insolubles y visibles.
El tamaño de las partículas del precipitado es función de la naturaleza del precipitado y de las
condiciones experimentales bajo las cuales se producen.
*Tipos de precipitados según el tamaño de partículas
 Suspensiones coloidales: El tamaño es del orden de µm. No sedimentan, forman
suspensiones coloidales. No se pueden filtrar usando medios comunes de filtración.
 Suspensiones cristalinas: Su tamaño es del orden de mm. Sedimentan con facilidad. Se
pueden filtrar usando papel o vidrio filtrante. Son los más deseables para la gravimetría
*Factores que determinan el tamaño de las partículas
 Solubilidad del precipitado en el medio

54.  Temperatura
 Concentración de reactivos
 Rapidez con que se mezclan los reactivos
Estos factores se puede explicar en forma cualitativa asumiendo que el tamaño de las partículas
es función de una propiedad llamada sobresaturación relativa.
El tamaño de partículas de los precipitados es inversamente proporcional a la sobresaturación
relativa (SSR) en la disolución de la precipitación.
𝑆𝑆𝑅
=
𝑄 − 𝑆
𝑆
; 𝑠𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑆: 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢 𝑒𝑛 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑙𝑖𝑏𝑟𝑖𝑜 𝑦 𝑄: 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜𝑠 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎
Con valores elevados de SSR se incrementa la tendencia a formar coloides (cristales más
pequeños)
Con valores decrecientes de SSR se incrementa la tendencia a formar cristales más grandes y
más perfectos.
La disminución del valor de la SSR se consigue:
 Incrementando el valor de la solubilidad: Elevando la temperatura (precipitación caliente) o
controlando el pH
 Disminuyendo el valor de Q: Usando diluciones muy diluidas, adicionando lentamente el
reactivo precipitante y agitando la disolución durante el proceso
La coprecipitación es un fenómeno por el que sustancias normalmente solubles se eliminan de la
disolución arrastradas por un precipitado. Hay dos tipos
 En la adsorción superficial la sustancia se une a la superficie del precipitado y precipita con
él. Es un proceso de equilibrio
 En la oclusión, un ión extraño es atrapado dentro de un cristal en crecimiento. No es un
proceso de equilibrio.
El atrapamiento mecánico es un proceso similar al de la oclusión. Se produce cuando los cristales
permanecen muy juntos durante el crecimiento. En este caso varios cristales crecen juntos y
como consecuencia una porción de la disolución queda atrapada en pequeños huecos. Tanto la
oclusión como el atrapamiento mecánico son mínimos cuando es baja la velocidad a la que se
forma el precipitado, es decir, en condiciones de baja saturación.
*Características generales de los métodos gravimétricos
 Selectividad: Esta vinculada a la selectividad del reactivo precipitante seleccionada

55.  Sensibilidad: Sólo puede aplicarse para el análisis de componentes mayoritarios
 Exactitud: cálculos estequiométricos
 Precisión: precisión de la pesada del precipitado obtenido
*Cálculos gravimétricos
En primer lugar se pesa o se mide el volumen de la muestra que contiene el analito. En segundo
lugar se transforma la muestra hasta la obtención del precipitado. Por último se usa el factor
estequiométrico que relaciona el paso del precipitado con el del analito que lo contiene.
𝑥𝐴𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐 𝑏𝑢𝑠𝑐𝑎𝑑𝑎 + 𝑎𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 ⇄ 𝑦𝐵𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑝𝑒𝑠𝑎
𝑋 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐴 ⟶ 𝑌 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐵
𝑛º 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠𝐴
𝑃𝐹𝐴
⟶
𝑛º𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝐵
𝑃𝐹𝐵
𝑔 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑒 𝐴 = 𝑔 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 𝐵 𝑥
𝑋𝑃𝐹𝐴
𝑌𝑃𝐹𝐵

56. TEMA 19: INTRODUCCIÓN A LOS MÉTODOS ÓPTICOS
Un método analítico instrumental es aquel que se realiza mediante alguna técnica instrumental en
la cual la medición final no involucra una pesada, o un punto final visual de una valoración.
La absorción, emisión, dispersión o refracción de la luz sirven de base a métodos específicos,
englobados bajo la denominación de métodos ópticos. Los métodos ópticos son muy usados en la
farmacia (identificación y desarrollo, formulación, estructura)
Las propiedades que se utilizan para conocer la composición química de la muestra pueden
denominarse señales analíticas.
En los métodos ópticos se agrupan las técnicas cuyo fundamento comporta la interrelación entre
la radiación electromagnética y la materia.
En general cuando estos métodos se basan en la absorción y emisión de energía (radiación
electromagnética) se les asigna también el nombre global de espectroscopía.
Los instrumentos específicos empleados para la espectrometría se denominan
espectrofotómetros o espectrómetros
Los métodos espectroscópicos están basados en las transiciones que se producen entre los
diferentes estados energéticos de átomos o moléculas como consecuencia de la interacción de la
radiación de una determinada energía con la materia.
Los métodos no espectroscópicos están basados en la interacción entre la radiación
electromagnética y la materia produciendo un cambio en la dirección o en las propiedades físicas.
*El fotón: luz como partícula

57. Muchas de las interacciones entre la radiación y la materia hay que describirla como constituida
por paquetes de energía llamado fotones.
La energía del fotón viene dada por: 𝐸 = 𝑕𝜈 =
𝑕𝑥𝑐
𝜆
La radiación de menos longitud de onda tiene mayor frecuencia y energía. Cada uno de estos
tipos de radiación se distingue por longitud de onda, la frecuencia o la energía.
Para la medida de los fotones como una señal podemos emplear:
Métodos espectroscópicos Métodos no espectroscópicos
Técnicas de absorción y emisión. Procesos en
los que intervienen transiciones electrónicas
entre distintos niveles energéticos. A niveles
inferiores menor energía
Refractometría,nefelometría,turbidimetría y
dispersión óptica. La radiación
electromagnética conlleva un cambio en la
amplitud, polarización o dirección de
propagación de la radiación electromagnética.
TEMA 20: MÉTODOS ELÉCTRICOS
Son reacciones de transferencia de electrones. Las reacciones redox pueden llevarse a cabo:
 Poniendo en contacto el oxidante y el reductor
 En una celda electroquímica
Las celdas electroquímicas están constituidas por una celda electrolítica, electrodos, un puente
salino y aparatos de medida.
𝑍𝑛𝑠 ⇃ 𝑍𝑛𝑆𝑂4(𝑠𝑖) ⇂⇃ 𝐶𝑢𝑆𝑂4(𝑠𝑖) ⇂ 𝐶𝑢𝑠
La fuerza electromotriz es la diferencia de potencial entre dos electrodos.
𝐸𝑝𝑖𝑙𝑎 = 𝐸𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜 − 𝐸á𝑛𝑜𝑑𝑜

58. La electrólisis1
es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. En ella
ocurre la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción) y la liberación de electrones por
los aniones en el ánodo (una oxidación).
La conductimetría es un método analítico basado en la conducción eléctrica de los iones en solución, que se
utiliza para medir la molaridad de una disolución, determinada por su carga ionica, o salina, de gran movilidad
entre dos puntos de diferente potencial. La conductividad eléctrica es un fenómeno de transporte en el cual
la carga eléctrica (en forma de electrones o iones) se mueve a través de un sistema.
La ley de Ohm: “La unidad de potencial es el voltio, que es la fuerza electromotriz necesaria para que pase
un amperio a través de una resistencia de un ohmio”.I = V / R,
donde R (resistencia), V (potencial) e I (intensidad)
Es decir, cuanto mayor sea la carga eléctrica / iónica de nuestra muestra, más intensidad detectaremos entre
los dos puntos de diferente potencial, o electrodos, a una resistencia constante.
La conductividad eléctrica es un fenómeno de transporte en el cual la carga eléctrica (en forma de electrones o
iones) se mueve a través de un sistema.
La carga fluye porque experimenta una fuerza electromotriz; lo que indica la presencia de un campo eléctrico E
en un conductor que transporta corriente.
La potenciometría es una técnica electroanalítica con la que se puede determinar la concentración de una
especie electroactiva en una disolución empleando un electrodo de referencia (un electrodo con un potencial
conocido y constante con el tiempo) y un electrodo de trabajo (un electrodo sensible a la especie electroactiva)
y un potenciómetro.

59. Existen electrodos de trabajo de distinto tipo útiles para distintos cationes o aniones. Cada vez son más usados
los electrodos selectivos de iones (ESI) o electrodos de membrana. Uno de los más empleados, que se
comenzó a utilizar a principios del siglo XX, es el electrodo de pH (un electrodo de vidrio).: