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TEMA 3 TOMA Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA. Toma de muestra Definición de muestra. Representatividad Plan de muestreo Manejo y almacenamiento de las muestras Errores en el muestreo Escalas de trabajo Preparación de la muestra para el análisis de constituyentes orgánicos e inorgánicos
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TEMA 3 TOMA Y PREPARACIÓN DE LA MUESTRA • Toma de muestra • Definición de muestra. Representatividad • Plan de muestreo • Manejo y almacenamiento de las muestras • Errores en el muestreo • Escalas de trabajo • Preparación de la muestra para el análisis de constituyentes orgánicos e inorgánicos • Disolución aislamiento y preconcentración • Derivación
MUESTRA: Porción de material seleccionado a partir de una cantidad mayor del mismo Porción del objeto que contiene los analitos Homogéneas Muestras Representativas Homogéneo Heterogéneo Material de partida Sistema estático Sistema dinámico
TIPOS DE MUESTRA • Según su estado físico: sólida, líquida o gaseosa • Según la forma en la que se tome: • Aleatoria • Selectiva • Estratificada • De conveniencia • Según el tamaño y la proximidad con el objeto: • Bruta o primaria • Agregada o compuesta (composite) • De laboratorio • Test o alícuota • Según su composición:homogenea o heterogenea
PLAN DE MUESTREO: • Estrategia que debe seguirse para garantizar la representatividad de los resultados de un PMQ. • Información sobre la muestra a analizar • Tipo de instrumentación utilizada en el muestreo • Grado de homogeneidad probable • Número de submuestras que se necesitan tomar • Consideraciones para muestras especiales • Esquema sobre precauciones a seguir en la preparación de la muestra
TOMA DE MUESTRAS EN ANÁLISIS CLÍNICOS SANGRE: Recogida con jeringa en tubos con anticoagulante - Punción cutánea - Venosa - Arterial ORINA: Recipientes de plástico o vidrio límpios y estériles - Análisis bioquímico - Análisis bacteriológico - Análisis microscópico Muestras al azar (una sola micción) u orina de 24 horas
Tipo de muestreo: • Intuitivo: Basado en la experiencia del muestreador. • Estadístico: Las muestras se obtienen siguiendo un determinado modelo. • De protocolo: Siguiendo un plan específico para poder tomar decisiones en una situación dada.
ETIQUETADO Nombre del material Lugar de muestreo Datos cronológicos Técnica de muestreo Finalidad de la muestra Seguridad y precauciones Persona-s responsables del muestreo
CONSERVACIÓN DE LA MUESTRA: • Métodos encaminados a: • Retrasar la acción biológica • Retrasar la hidrólisis de compuestos y complejos químicos • Reducir la volatilidad de los constituyentes Implican: Controlar el pH Adición de reactivos “conservantes Refrigeración y/o congelación
ACCIÓN Y APLICACIÓN DE ALGUNOS SISTEMAS DE CONSERVACIÓN Conservante: ACCIÓN: APLICABLE A: HgCl2 Inhibidor bacteriano Nitrógeno y fósforo en todas sus formas Ácido (HNO3) Disolvente de metales, prevenir la precipitación Metales Ácido (H2SO4) Inhibidor bacteriano Muestras orgánicas (DQO, aceites y grasas) Álcali Formación de sales con compuestos volátiles Cianuro, ácidos orgánicos Refrigeración o congelación Inhibidor bacteriano Acidez, alcalinidad, material orgánico, color, olor, análisis bacteriológicos
ERRORES EN EL MUESTREO - Accidentales: Mal funcionamiento de las herramientas de muestreo o por inadecuada manipulación de las muestras. - Sistemáticos: Incumplimiento sistemático del procedimiento específico del plan de muestreo - Aleatorios: Heterogeneidad del material
Peso muestra Denominación >0.1 g MACROANÁLISIS 0.1 - 0.01 g MESOANÁLISIS 0.01 - 0.001 g MICROANÁLISIS 10-3 - 10-4 g SUBMICROANÁLISIS < 10-4 g ULTRAMICROANÁLIS ESCALAS DE TRABAJO
MACROCOMPONENTES (100 % - 0.01%) Mayoritarios > 1% Minoritarios 1 % - 0.01 % Traza 100 - 10-4 (μg/g) Microtraza 10-4 - 10-7 ( " ) Nanotraza 10-7 - 10-10 ( " ) Picotraza 10-10 - 10-12 ( " ) MICROCOMPONENTES ó TRAZAS (< 0.01%)
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 1.- Medida de volumen o masa 2.- Disolución: Rápida y con disolventes de pureza adecuada 1.- Análisis de constituyentes inorgánicos - A partir de muestras inorgánicas - A partir de muestras orgánicas 2.- Análisis de constituyentes orgánicos - A partir de muestras sólidas - A partir de muestras líquidas
•DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA PARA EL ANÁLISIS DE CONSTITUYENTES INORGÁNICOS. • a)A partir de una muestra inorgánica • Los disolventes más usados suelen ser: • - Agua • -Ácidos • -Bases • -Disgregaciones • b) A partir de una muestra orgánica: • - Tratamientos por "vía seca" o calcinación, • - Tratamientos por "vía húmeda" o digestión.
Oxidación por vía húmeda · Más rápido (Casi nunca lo es) · Menores temperaturas y por ello menos pérdidas · Generalmente menos sensible a la naturaleza de la muestra · Más atención y supervisión durante el ataque · Más gasto de reactivos y "blancos más cargados" · Inconveniente para muestras grandes · Más tedioso y peligroso para el analista · Más susceptible de contaminación por los reactivos añadidos Calcinación · Método lento · Más pérdidas por volatilización y retención. · Más dependiente de la naturaleza de la muestra. · Menor supervisión · Blancos más "sencillos" · Implica un manejo más fácil de cualquier tipo de muestra. · Simple y con poco riesgo · Menor riesgo de contaminación.
DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA PARA EL ANÁLISIS DE CONSTITUYENTES ORGÁNICOS. • a) Operaciones para el aislamiento de sustancias a partir de una matriz sólida: • Extracción sólido-líquido. Lixiviación (proceso discontinuo) • Por baño • Por recirculación continua del disolvente a través de la muestra (SOXHLET proceso continuo) • Por extracción con fluidos supercríticos(SFE) • Por extracción acelerada con disolventes(ASE) • b) Operaciones para el aislamiento de sustancias a partir de una matriz líquida: • Extracción líquido-líquido • Diálisis (microdiálisis) • Intercambio iónico • Destilación • Extracción en fase sólida, o extracción con cartuchos • Extracción en fase vapor: • Espacio en cabeza • Métodos de purga
CO2 Liquido Principio de transición a Fase Supercrítica Estado Supercrítico
Antes de agitar nitrato de uranilo (en agua) con eter dimetilico (arriba) Después de agitar nitrato de uranilo (en agua) con eter dimetilico (arriba)
FACTORES A CONTROLAR EN LA EXTRACCIÓN LÍQUIDO-LÍQUIDO • 1.- Relación de fases (r = Vorg./Vacuosa). • 2.- pH de la fase acuosa • 3.- Tipo de disolvente extrantante • 4.- Tiempo de agitación
Disolvente mas denso que la muestra Disolvente menos denso que la muestra
EXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA (SPE) • Disco de papel químicamente modificado • Columna • Embudo • Cartucho (forma de jeringa) • VENTAJAS • Ahorro de disolventes • Posibilidad de automatizar
DERIVACIÓN • Todo proceso en el que un analito da lugar a un derivado cuyas propiedades permiten, o facilitan, su separación del resto de los componentes de la muestra y/o la medida de alguna de estas propiedades con fines analíticos. • Con fines separativos (CGL): • Falta de volatilidad • Falta de estabilidad térmica • Escasa selectividad • Con fines de medida: Cuando el analito no presenta una propiedad que se pueda utilizar para su medida
Si Si Si Si Medir la propiedad analítica