MÉTODOS INSTRUMENTAIS DE
ANALISE – CURVA ANALÍTICA
Darlan S. Santil
Métodos de Analise Química
 Classificação dos métodos

Clássicos
Instrumentais
Volumétricos
Gravimétricos
Espectrométricos
Eletroanalíticos
Cromatrográficos



Métodos Espectrométricos
Classificação por Regiões do espectro eletromagnético:
incluindo Espectroscopia Acústica, de massas e de
elétrons
Métodos Espectroquímicos


Espectroscopia Atômica : ICP OES, ICP-MS, FAAS,
EAAS, GFAAS
Espectrofotometria, Turbidimetria
Métodos Eletroanalíticos
 Potenciometria, Voltametria, amperometria,
Condutimetria
 Vantagens:
 Determinação de espécies diferentes
 Barato, em torno de 20mil dólares
 Informam a atividade, em vez de concentrações
químicas.
Métodos Cromatográficos
 Separação de componentes de uma amostra
 Grau de resolução é exigido, Exatidão e precicão
 Classificação: LC, CG, SFC
Técnicas hifenadas,
 Ex: HPLC-ICP OES, HPLC-ICP-MS, CG-MS

Figuras de Mérito associadas
Linearidade
 Sensibilidade
 Faixa de Trabalho
 Limite de Detecção
 Limite de Quantificação

LINEARIDADE


Capacidade do método oferecer resultados diretamente proporcionais em á concentração do
analito dentro de uma faixa de trabalho.
Correlação entre o sinal medido (espectroquimico, eletroanalítico, área ou altura) e a massa
ou concentração da espécie quantificada expressa como equação de uma reta chamada
Curva analitica.
Sinal= y=mx+b

m e b são estimados por método de minimos Quadrados uma Analise de regressão
LINEARIDADE

Coeficiente de Correlação:
X=Concentração
Y=Sinal Analítico
n=número de pontos experimentais
n
n
xy x  y
i i
r
n
i 1
i
i 1
i
i 1
2
2
n
n
n
n












2
2
  n xi    xi   .  n yi    yi   
 i 1    i 1
 i 1   

  i 1

LINEARIDADE
r varia de -1,0 a +1,0
Próximo a +1,0 pontos no gráfico caem em linha
reta com inclinação positiva
 Próximo a -1,0 pontos no gráfico caem em linha
linha reta com inclinação negativa
 Próximo a zero, conjunto de pontos não mostram
nenhuma tendência

Usa-se Coeficiente de determinação, r ao quadrado
 Varia de 0 a 1
LINEARIDADE

Métodos dos mínimos Quadrados
LINEARIDADE
Reta y  mx  b
y= Sinal analitico
m= Coef.angular
b= Coef. Linear

n
m
n
n xiyi   xi  yi
i 1
i 1
i 1


2
n xi    xi 
i 1
 i 1 
n
n
n
n
2
n
n
x  y xxy
i
b
n
i 1
2
i
i 1
i
i 1
i i
i 1
2
n


2
n xi    xi 
i 1
 i 1 
n
LINEARIDADE

Erros nas medidas
2
y  mx  b
2




  yi 
  xi 
n
n
2
 i 1   m 2 xi 2   i 1 
y
i



n
n
i 1
sy  i 1
(n  2)
sy
sm 
1
2
n
sb  sy


2
n
x
i


 
n
  xi 
n xi 2   i 1 
n
n   i 1 2
i 1
 n

  xi 
 i 1 
n
n
SENSIBILIDADE

“Medida da habilidade de discriminar entre
pequenas diferenças na concentração de um
analito”
Fatores que afetam:
 Precisão
 Inclinação da curva de calibração
Sensibilidade de calibração ou coeficiente angular
 Definição quantitativa de sensibilidade
OUTRAS FIGURAS DE MÉRITO
Faixa de Trabalho
 Intervalo entre valor superior e inferior do
analito, atendendo precisão e exatidão se estende
ao LOQ ao LOL
 Limite de Detecção
sb
LD  3,3 x
m

Limite de Quantificação
sb
LQ  10 x
m
OBTENÇÃO DA CURVA DE CALIBRAÇÃO

A resposta para o procedimento analítico deve ser
avaliada para quantidades conhecidas de
constituintes (padrão) de forma que a resposta
para uma quantidade desconhecida do analito ser
interpretada
Requesitos:
 Considerar matriz da amostra, evitando efeito de
matriz
 Número de padrões
 Sempre que puder fazer a calibração novamente

TÉCNICA DE ADIÇÃO DO ANALITO
Minimização de efeito de matriz
 Matrizes complexas
 Spiking
 Medidas feitas na amostra original + solução
padrão
 Vários técnicas varia de acordo com concentração
do analito e de alguns casos da concentração dos
reagentes usados
 Todos os outros conistituintes da mistura
reacional devem ser identicos

TÉCNICA DE ADIÇÃO DO ANALITO
Stotal  k .Ctotal
ntotal
2. Stotal  k .
Vtotal
3. Stotal  k . (np  nx )
Vtotal
1
(CpVp  CxVx )
Vtotal
k .CpVp k .CxVx
S
total


5.
Vtotal
Vtotal
4. Stotal  k .
nd  nº mols desconhecido
np  nº mols padrão
Stotal  mVp  b
ou
Stotal  mCp  b
Obs.Gráfico pode ser
sinal x cp ou sinal x Vp
k .Cp
m
Vtotal
ou
k .Vp
m
Vtotal
k .CxVx
b
Vtotal
Desvio padrão da
concentração do analito x
2
 Sm   Sb 
6. s  Cx 
  
 m   b 
2

m e b podem ser determinados pelo método dos
minimos quadrados e Cd pode ser obtida da
seguinte forma:
b kVxCx / Vtotal VxCx


kCp / Vtotal
m
Cp
bCp
Cx 
mVx
Harris
Skoog
EXEMPLO



Dez milimetros de aliquota de amostra de água
natural foram pipetados em balões de 50,00ml e
foram adicionados em cada exatamente 0,00mL,
0,05mL, 10,00mL, 15,00mL e 20,00mL de uma
solução padrão de Fe3+ com excesso de ion tiocianato
para dar complexo com cor vermelha Fe(SCN)2+.
Depois da diluição, cada solução teve sua resposta do
instrumento medida com um colorimetro e foi
encontrado para cada uma 0.240, 0.437, 0.621, 0,809,
1.009 respectivamente.
Qual a concentração de Fe3+ na amostra de água?
Calcule desvio padrão da inclinação (sm) da
interseção (sb) e o desvio padrão do Fe3+ (sc)
Balão 1- sem adição de
analito
Balão 2 - 1,11 ppm (mg/L)
C= (11,1x5,00/50,00)
Balão 3 - 2,22 ppm (mg/L)
C= (11,1x10,00/50,00)
Balão 4 - 3,33 ppm (mg/L)
C= (11,1x15,00/50,00)
Balão 5 - 4,44 ppm (mg/L)
C= (11,1x20,00/50,00)
7,01
0,00
1,11
2,22
3,33
4,44
ppm
Cp=0,11ppm, Vx=10,00mL, Vt=50,00
Deve-se obter a eq da reta: S=mVp+b
a)
m e b são determinados por mmq,
m=0,0382 e b=0,2412
0, 2412 x11,1
CFe 3 
 7, 01 ppm
0, 03820 x10, 00
Outra forma de resolver é pelo volume
 Diferença entre o volume adicionado de padrão
na origem (zero) e o valor do volume da
interseção da reta é o volume de padrão
equivalente a quantidade de analito na amostra

k .CpVp k .CxVx

0
Vtotal
Vtotal
Cp (Vp )0
Cx  
Vx
11.1x6.31
Cx 
 7.01 ppm
10.00
Stotal 
b) Aplicando as equações
2
 n 
 n 
y
i
 
  xi 
n
n
2
2
2
i 1


yi 
 m  xi   i 1 

n
n
i 1
sy  i 1
(n  2)
2
sb  sy
Sb=3,8x10-3
Sm=3,1x10-4
Substituindo em
2
1
 n 
  xi 
n   i 1 2
 n

  xi 
 i 1 
 Sm   Sb 
s  Cx 
  
m

  b 
S=0,12 ppm Fe3+
2
2
sm 
sy
 n 
  xi 
n
2
n xi   i 1 
n
i 1
2
PADRÃO INTERNO
“Quantidade conhecida de composto, diferente do
analito, que é adicionada a amostra
desconhecida.”
 Útil para analises nas quais as quantidades de
amostra analisada ou resposta variam
ligeiramente, por razões de difícil controle, Ex: T,
vazão de gás.
 A razão sinal do analito/sinal da espécie
referência permanece constante
