LECCIÓN 3. Preparación de la muestra

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LECCIÓN 3.
PREPARACIÓN DE LA
MUESTRA.
Problemática y objetivos.
Operaciones preliminares.
Medición de la cantidad de muestra.
Secado.
Pulverización de sólidos.
Homogeneización.
Filtración.
Disolución de la muestra para el análisis inorgánico y orgánico.
Técnicas de preconcentración, aislamiento y separación.
Derivatización.
QUÍMICA ANALÍTICA APLICADA
Departamento de Química Analítica
Facultad de Farmacia. Universidad de Sevilla.
OPERACIONES PREVIAS
LOTE Muestreo
Medida de
Masa/Volumen
Homogeneización Secado
Triturado
Tamizado
Conservación
Disolución
disgregación
Destrucción
materia
orgánica
Técnicas de
separación
Reacciones
no analíticas
Reacciones
analíticas
Medida
volumen
(masa)
Transporte
Introducción
al instrumento
INSTRUMENTO

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CARACTERÍSTICAS OPERACIONES PREVIAS
OPERACIONES
PREVIAS
Complejidad
Participación
humana
Lentitud
Fuente
de
errores
Difícil
control
Peligrosidad
Ampliamente
variables
Preparación de la muestra: OBJETIVOS
 1. Llevar un porcentaje de analitos tan alto como sea posible
desde la muestra original al paso de determinación
 2. Obtener los analitos en el estado de agregación más
adecuado para el procedimiento instrumental a utilizar,
asegurando que los analitos permanecen en su estado original ó
están totalmente convertidos en una especie estable.
 3. Llevar sólo algunos de los componentes de la matriz de la
muestra original al paso de determinación.
 4. Obtener el analito a una concentración apropiada para la
detección y medida.
 5. No añadir ninguna nueva interferencia.

3. •06/10/2014
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Medición de la cantidad de
muestra a emplear.
SÓLIDOS
LÍQUIDOS NO VOLÁTILES
PESADA EN
BALANZA
ANALÍTICA
GASES
LÍQUIDOS VOLÁTILES
MATERIAL
VOLUMÉTRICO
ADECUADO
Cantidad de analito
• Etapas a realizar
• Instrumentación
disponible
BALANZA Y GRANATARIO

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PIPETAS
PULVERIZACIÓN DE SÓLIDOS
 Cuando la muestra es un sólido, la primera operación que hay
que llevar a cabo es la pulverización hasta obtener un polvo fino.
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Se utilizan morteros, molinillos, trituradores, picadoras.

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MORTEROS
Mortero y pistilo
de vidrio
Mortero y pistilo de
porcelana
Mortero de Agata
Mortero de Acero
Molinos de laboratorio
Trituradores

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Las muestras sólidas (y algunas líquidas) contienen cantidades
variables de agua.
Su contenido depende de fenómenos como la humedad
ambiente, temperatura y estado de subdivisión.
Almacenamiento = Evaporación y absorción.
Presencia de agua = Dificultad en los procesos de extracción
Reacciones de hidrólisis
Error en cálculo concentración
Para evitar la variabilidad en la composición:
- Eliminar el agua
- Determinar el contenido de agua
Los resultados se refieren a muestra seca
A tener en cuenta:
- Posibles descomposiciones
- Pérdida de volátiles
Utilizar: Estufas , desecadores, liofilizadores, horno
microonda, rotavapor.
SECADO DE LA MUESTRA
ESTUFA
DESECADORES
Agentes desecantes:
Mg(ClO4)2 , BaO , Al2O3 , P2O5 , CaCl2 , CaSO4 , SiO2
ESTUFA de vacio
SECADO DE LA MUESTRA

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LIOFILIZADORES
ROTAPAVAPOR
DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA
a) Espectrometría IR
b) Espectrometría Raman
c) Espectroscopia UV-vis
d) Absorción atómica,Emisión
e) Quimioluminiscencia
f) Cromatografía de gases
g) Espectrometría de masas
h) Métodos Radioquímicos
 Fluorescencia Rayos X
 Espectrometría IR
 Espectrometría Raman
 Activación Neutrónica
 Análisis Térmico
 Métodos de Superficie
a) Muestra gaseosa a) Muestra sólida
TIPO DE MUESTRA – TÉCNICA ANALÍTICA

8. •06/10/2014
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TIPO DE MUESTRA – TÉCNICA ANALÍTICA
 Cromatografía líquida
 Cromatografía de gases
 Cromatografía de fluIdos supercríticos
 Volumetrías
 RMN
 Espectrometría IR
 Espectrometría Raman
 Espectroscopia UV-vis
 Gravimetría
 Métodos Electroquímicos
 Absorción atómica,Emisión
 Métodos de radiofrecuencia
 Espectrometría de masas
 Métodos Radioquímicos
Muestra líquida
DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA
 Procedimientos
Destructivos
No destructivos
 Tipo de muestras
Inorgánicas
 - Ácidos minerales
 - Fundentes
Orgánicas y biológicas
Disolventes orgánicos
(determinaciones inorgánicas)
DESTRUCCIÓN MATERIA ORGÁNICA
- Vía húmeda
- Vía seca

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MUESTRA INORGÁNICA. DISOLUCIÓN EN ÁCIDOS.
 MECANISMO DE ACCIÓN:
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2O↑
FeS + 2HCl → FeCl2 +H2S ↑
Metales refractario (Al, Cr) son pasivos al ataque ácido (forman una capa
de óxido insoluble)
MUESTRA INORGÁNICA. DISOLUCIÓN SIMPLE.
PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS
HCl HNO3 H2SO4 HClO4 HF
ÁCIDO F F F F D
P.E. (C) 109 121 330 203 111
OXIDANTE - F F* F -
COMPLEJANTE F** - - - F
SEGURIDAD S S P PP P
OTRAS
Deshidrat.
Despl. HF
Si
a) (*) en caliente
b) (**) fuerza media

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MEZCLA DE ÁCIDOS
1. Diferentes ácidos presentan diferentes
propiedades
Ac. complejante + Ac. Oxidante
HF + HNO3
HF + HClO4
HF + H2SO4
Aceros, aleaciones, metales refractarios
2. Dos ácidos → productos reactivos
HCl : HNO3 (3 : 1) AGUA REGIA
HNO3 oxida HCl → CLORO + CLORURO DE NITROSILO (ClNO)
Metales nobles
3. Un ácido modera otro
HNO3 + HClO4 1º HNO3
4. Reemplazar un ácido con otro
HF + H2SO4
MEZCLA DE ÁCIDOS CON
OTROS REACTIVOS
 Agentes oxidantes (H2O2, Br2, KClO3)
 Electrolitos inertes (Na2SO4, K2SO4)
 Agentes complejantes (citrato, tartrato)
 Catalizadores (Cu2+, Hg2+)

11. •06/10/2014
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TÉCNICAS DE FUSIÓN
a) MUESTRA + FUNDENTE
a) 1:10
b) 1:50
ácido o básico
Sales metálicas
correspondientes
Mezcla fundida Enfriar Disolver
Agua
Ácido diluido
FUNDENTES:
Ejemplos: Fundente básico .... Na
Fundente básico muy oxidante .... Na2O2
Fundente ácido ..... KHSO4
CRISOL DE PLATINO Y PORCELANA MUFLAS (Hornos)
•Ventajas e inconvenientes

12. •06/10/2014
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DESCOMPOSICIÓN DE MATRICES ORGÁNICAS O
BIOLÓGICAS PARA ANÁLISIS INORGÁNICO
* Digestión o mineralización por vía húmeda
* Incineración, calcinación o mineralización por vía seca
No se utilizan oxidantes líquidos (O2 atmosférico)
RESIDUO INORGÁNICO
El sólido residual = CENIZAS (blancas)
Compuestas por : óxidos metálicos, sulfatos no volátiles,
fosfatos, silicatos, etc.
CENIZAS ═ RESIDUO INORGÁNICO
DISOLVER LAS CENIZA EN:
HCl diluido, HCl 1:1, Tratamiento ácido, Fusión
MINERALIZACIÓN POR VÍA SECA
(CALCINACIÓN)

13. •06/10/2014
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Pérdidas: - Volatilización.
- Retención.
- Arrastre mecánico.
Coadyuvantes:
MINERALIZACIÓN POR VÍA SECA
(CALCINACIÓN)
HNO3 – H2SO4
HNO3 – HClO4
HNO3 – HClO4 – H2SO4
KJELDAHL
MINERALIZACIÓN POR VÍA HÚMEDA

14. •06/10/2014
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BOMBA DE DIGESTIÓN POR MICROONDAS
Ventajas e
Inconvenientes
TÉCNICAS DE SEPARACIÓN Y PRECONCENTRACIÓN
Hay varias formas para la medida de un analito en presencia de especies
interferentes encontradas en la matriz de la muestra.
1. Utilizar una técnica analítica selectiva que permita medir el analito sin
necesidad de aislamiento.
2. Llevar a cabo una reacción de derivatización.
3. Adición de un agente enmascararte.
4. El cuarto procedimiento sería el aislamiento del analito de la matriz de
la muestra mediante un proceso de separación o de extracción.