QUÍMICA ANALÍTICA: QUÈ ESTUDIA, MÈTODES I APLICACIONS - QUIMICA - 2026

La química analítica, més que una branca d'aquesta ciència, és una eina que pot ser aplicada en tots els camps de la química. En essència, tots els químics, sense importar com, on i amb què treballen, fan ús dels coneixements teoricopràctics per analitzar en algun moment les seves mostres.

Què és exactament una mostra? És una matriu que conté l'analit, el qual és la substància en la qual se centra tot l'interès. La química analítica permet tant identificar la naturalesa d'aquest analit com separar o quantificar-lo. En altres paraules: permet determinar què és, diferenciar-ho de la resta de la mostra i saber quant d'aquest hi ha.

Això s'aconsegueix a través d'una sèrie de tècniques, clàssiques o instrumentals, seguint el que estableix un mètode analític. Així, encara que un estudi es trobi desviat de fins estrictament analítics, en la majoria de les vegades recorre a qualsevol d'aquests experiments de rutina.

Existeix la química analítica pura? Sí. Es pot considerar a l'químic analític com aquell que pren una mostra, l'analitza i determina les seves qualitats i la seva composició, amb el suport dels apropiats anàlisis estadístiques.

Què s'estudia?

En síntesi, tot l'esforç va dirigit a l'analit i en com identificar-lo i quantificar-a la mostra. Per exemple: es recol·lecta determinat nombre de peixos que suren en la superfície d'un riu, sospitant-se que les seves morts hagin estat a causa de contaminació per un compost verinós X.

Abans de morir, els peixos van integrar X dins dels seus organismes, de manera que potser retingui una concentració considerable a diferència d'l'aigua del riu.

Les mostres són els peixos i l'analit és X; cal identificar-per descartar o no les seves possibles enverinaments. A causa de que la matriu biològica és complexa, és impossible que X es trobi sol, sinó acompanyat d'altres milions de compostos.

D'acord a un mètode analític exclusiu per determinar X, cal tractar o no la mostra prèviament a les anàlisis químiques. Així, la carn dels peixos es processa per eliminar tots aquells possibles interferents en l'anàlisi.

Què són els interferents? Són totes aquelles substàncies que puguin donar falsos positius per X o impedeixen la seva detecció. Hi ha centenars de mètodes per determinar X: alguns més econòmics i sofisticats, i altres més rudimentaris i costosos.

anàlisi qualitativa

Si s'aconsegueix determinar X, així com la sèrie de compostos que componen aquells peixos, llavors es parla d'un resultat qualitatiu. En aquest cas la paraula qualitatiu ve de qualitat i fa referència a quines substàncies són presents a la mostra (especialment, les que li interessen a l'investigador).

De la mateixa manera com es va verificar l'existència de X, pot realitzar-altra anàlisi qualitatiu per comprovar si els peixos també han ingerit metalls pesants (com el mercuri, el plom, el cadmi, etc.).

També és probable que la identificació de X no sigui directa; és a dir, que no n'hi hagi prou amb un senzill assaig clàssic sinó que sigui necessària una tècnica instrumental. Les opcions són moltes, però la cromatografia és una de les millors per poder discernir la presència de X enfront d'altres compostos.

D'altra banda, si X absorbeix radiació ultraviolada, llavors la tècnica més adequada pot ser que sigui una anàlisi UV-Vis; si és el cas d'un catió o anió, s'empra una marxa analítica per anar descartant per grups una sèrie d'ions fins a trobar el correcte: X.

anàlisi quantitativa

Quina és la concentració de X en els peixos? En quines unitats s'expressa i quin és el percentatge d'error associat a aquesta determinació? Quan es parla d'anàlisi quantitativa es tracta d'aquells que busquen mesurar la quantitat de matèria, i la selecció de l'mètode depèn de la naturalesa de l'analit (X) i de moltes altres variables.

Gràcies a aquest tipus d'anàlisi es pot obtenir la composició percentual de X i d'altres substàncies afins a la investigació.

Mètodes de la química analítica

La quantitat de mètodes disponibles per a les anàlisis químics és molt vasta; però, pot resumir-se en dues categories: mètodes clàssics i mètodes instrumentals.

mètodes clàssics

El componen totes les tècniques tradicionals, a "mans nues", sense l'ajuda o la manipulació de cap equip modern.

Alguns mètodes clàssics permeten la identificació d'un compost, així com altres es caracteritzen per ser quantitatius. Entre els mètodes qualitatius clàssics es troben a l'assaig a la flama i les proves químiques.

En què consisteixen? El primer busca excitar els electrons dels àtoms metàl·lics mitjançant la calor d'una flama, passant l'absorció i emissió de llum característica per a cada espècie; per exemple, la flama de l'coure destella una coloració verda blavosa.

El segon mètode, les proves químiques, no són més que marxes analítiques o reaccions orgàniques que originen un canvi visible en l'espectador.

Un exemple d'això és la identificació de l'A l' ³⁺ amb el colorant groc alitzarina, la reacció en medi bàsic dóna lloc a la formació d'una laca rogenca, la qual és un senyal positiu per a l'alumini.

En relació amb els mètodes clàssics quantitatius, poden nomenar els volumètrics (mesurament de volum) i els gravimètrics (mesurament de massa).

mètodes instrumentals

Són tots aquells en què la mostra és sotmesa a un estímul físic (calor, radiació, electricitat, etc.) i es mesura la resposta de l'analit enfront d'uns patrons que dictaminen la seva presència, i fins i tot la seva quantitat. Entre alguns dels mètodes instrumentals es troben els següents:

-Espectroscopia d'infraroig.

-Ressonància magnètica nuclear.

-Calorimetría.

-Espectrometría de masses.

Anàlisi electroquímics.

-UV-visible.

-Absorción i emissió atòmica.

- Fluorescència molecular.

aplicacions

- S'usa en l'anàlisi de qualitat dels aliments, dels fàrmacs o de qualsevol bé o producte que s'adquireixi en el mercat.

- S'utilitza en l'àrea de la salut i brinda aportacions valuosos per al diagnòstic de malalties en els pacients.

- Determina la composició dels sòls, de les aigües o de qualsevol fluid o mostra sense importar quina sigui la seva fase. Una de les principals mostres la compon el cru en el famós anàlisi SARA. Així mateix, gràcies a mètodes cromatogràfics pot desglossar el perfil d'àcids grassos de qualsevol aliment, d'origen vegetal o animal.

- És la pedra angular en les anàlisis forenses, amb la finalitat de trobar pistes que encaminin la resolució d'un cas; per exemple, determinar si hi ha una mostra d'ADN de l'sospitós a l'escena de l'crim.

- Pot dirigir l'objectiu a el cel nocturn i determinar la composició de les estrelles o d'altres cossos celestes.

- En general, totes les indústries necessiten dels enfocaments analítics per resoldre problemes o per augmentar els seus rendiments.

referències

1. Wikipedia. (2018). Analytical chemistry. Recuperat el 03 de juny de 2018, de: en.wikipedia.org
2. West & Vick. (1959). Qualitative Analysis and analytical chemical Separations. The Macmillan Company.
3. Day, R., & Underwood, A. Química Analítica Quantitativa (cinquena ed.). PEARSON Prentice Hall.
4. BYJU'S. (02 de agost del 2017). Analytical Chemistry Theories. Recuperat el 03 de juny de 2018, de: byjus.com
5. AZ chemistry. (17 d'abril del 2017). 50 Applications of Analytical Chemistry in Daily Life - Agriculture - Pharmacy. Recuperat el 03 de juny de 2018, de: azchemistry.com
6. Quimicas.net (2018). La Química Analítica. Recuperat el 03 de juny de 2018, de: quimicas.net