domingo, 29 de julio de 2018

El análisis químico



El análisis químico es el conjunto de técnicas de laboratorio que se emplean tanto para realizar la identificación de los componentes de una muestra determinada como para determinar las cantidades relativas de cada componente en la muestra.

Analisis quimico y biologia

Todo análisis de una muestra está basado en una reacción química analítica, que origina fenómenos fácilmente observables, relacionados con el elemento químico a analizar. Las reacciones analíticas pueden ocurrir por vía húmeda y por vía seca, como las que tienen lugar entre sólido-sólido, sólido-gas y gas-gas.

- Tipos de reacciones analíticas


Entre las reacciones analíticas más comunes podemos destacar las siguientes:

+ Ácido-base


Son las típicas reacciones de neutralización, consistentes en la reacción de un ácido con una base para formar la sal correspondiente más agua.

+ Precipitación


En ella se lleva a cabo la formación de un compuesto insoluble que produce el desplazamiento en el equilibrio de la reacción.

+ Redox


Son las reacciones de oxidación-reducción. En ellas se produce un desplazamiento de electrones entre los distintos componentes.

+ Formación de complejos


Denominadas también reacciones de síntesis, consisten en la combinación de dos o más elementos o compuestos sencillos que dan lugar a la formación de un compuesto complejo.


- Factores que caracterizan a una reacción química


Los siguientes factores determinan la calidad del ensayo:

+ Sensibilidad de la reacción


Designa la cantidad mínima que puede ser identificada en una reacción determinada. La cantidad de unidades de sustancia que se puede reconocer en un ensayo se denomina límite de identificación. Con el nombre de concentración límite mínima se conoce la concentración en g/mg necesaria para la cual un ensayo resulta positivo.

Los factores que dependen de la sensibilidad de una reacción son los siguientes:

. El desplazamiento de la reacción Reactivos -> Productos

Cuanto más estableces sean los reactivos, más desplazada estará la reacción hacia ellos y, por tanto, más sensible será ésta.

. El color

Cuanto mejor se distinga el color más sensible será la reacción.

. La técnica empleada

El soporte donde vaya a realizarse la reacción química también influye notablemente.

. Presencia de sustancias extrañas

La sensibilidad se ve afectada, asimismo, por la presencia de especies distintas a la que se quiere analizar.


+ Selectividad de la reacción


La selectividad representa el grado de interferencia de determinadas especies químicas que están presentes en la muestra y que ejercen una influencia en los resultados del análisis de otras.


- Pasos a seguir para la realización de un análisis químico


En general, un análisis químico se basa en dos tipos distintos de medidas, una se relaciona con la cantidad de muestra tomada y la otra, con la cantidad de sustancia a identificar.

En cuanto a la toma y preparación de la muestra, es fundamental que el análisis se realice sobre una muestra representativa de la totalidad del material a estudiar, con el fin de obtener un resultado significativo. Por lo que respecta a la medida de la muestra a analizar, se necesita conocer su peso y su volumen, para dar el resultado del análisis en términos relativos.

Cuando el análisis se realiza a partir de una disolución, este proceso se lleva a cabo mediante un disolvente que sea capaz de diluir la totalidad de la muestra.

Es fundamental separar las sustancias que se van a analizar de las sustancias interferentes, con objeto de facilitar el proceso y conseguir los resultados pretendidos.

En cuanto a la metodología, la elección del procedimiento más adecuado para llevar a cabo el análisis ha de tener en cuenta factores como la rapidez, la eficacia, la cantidad de la muestra, etc. Entre los distintos métodos existentes destacamos los siguientes:


+ Análisis químico cualitativo


Identifica los elementos de una muestra y es necesario como paso previo al análisis cuantitativo. Algunos métodos muy útiles en el análisis químico cualitativo son la espectroscopia de absorción y la cromatografía de gases.

+ Análisis cuantitativo


Se llama así porque los resultados de estos tipos de análisis se dan en términos relativos, como por ejemplo porcentajes de sustancia identificada en la muestra, partes por millón, fracción molar, gramos por litro de muestra, etc.

+ Análisis gravimétrico


Se fundamenta en la medida del peso de un precipitado de composición conocida, que está relacionado con la cantidad de sustancia que se va a analizar. Existen dos tipos de análisis gravimétricos:

. Método de precipitación

Basado en la reacción química de las sustancias a analizar con un reactivo determinado, con el fin de formar un compuesto de muy baja solubilidad; posteriormente se filtra y se pesa el residuo sólido de composición química conocida.

. Método de volatilización

En este caso, la sustancia que se quiere determinar se separa del resto de la muestra en estado gaseoso. Después, o bien se pesa la sustancia volatilizada, o, por el contrario, el residuo no volátil. Este método es utilizado comúnmente para los casos del agua y del anhídrido carbónico.

+ Análisis volumétrico


Primero se lleva a cabo una valoración de la muestra, añadiendo un reactivo de concentración conocida hasta que se complete la reacción con la sustancia analizada. A continuación se mide el volumen de reactivo que ha sido necesario. La concentración de este reactivo se lleva a cabo mediante un proceso denominado normalización.

Cuando se consigue el punto en el cual se ha añadido la cantidad de reactivo que químicamente equivale a la sustancia a analizar con la que reacciona, se observa un cambio físico. Para determinar cuándo se ha alcanzado el punto de equivalencia, se añade una tercera sustancia que cambia de color cuando esto ocurre. Estas sustancias se denominan indicadores.

Los indicadores son ácidos o bases débiles con un color completamente diferente en los estados disociado y no disociado. Un ejemplo es el anaranjado de metilo, que presenta color rojo en estado neutro y en medio ácido, y amarillo cuando se halla ionizado y en medio básico.