3.8: Problemas

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Cuando se trabaja con una muestra sólida, muchas veces es necesario llevar el analito en solución digiriendo la muestra con un disolvente adecuado. Cualquier impureza sólida restante se elimina por filtración antes de continuar con el análisis. En un método típico de análisis total, el procedimiento podría decir

“Después de digerir la muestra en un vaso de precipitados usando aproximadamente 25 mL de disolvente, eliminar cualquier impureza sólida que quede pasando la solución el analito a través de papel de filtro, recogiendo el filtrado en una Frasco Erlenmeyer. Enjuague el vaso de precipitados con varias pequeñas porciones de disolvente, pasando estos enjuagues a través del papel de filtro y recogiéndolos en el mismo matraz Erlenmeyer. Finalmente, enjuaga el papel de filtro con varias porciones de disolvente, recogiendo los enjuagues en el mismo matraz Erlenmeyer”.

Para un método de concentración típico, sin embargo, el procedimiento podría indicar

“Después de digerir la muestra en un vaso de precipitados usando 25.00 mL de disolvente, eliminar cualquier impureza sólida filtrando una porción de la solución que contiene el analito. Recoger y desechar los primeros varios mL de filtrado antes de recolectar una muestra de 5.00 mL para su posterior análisis”.

Explique por qué estos dos procedimientos son diferentes.
Un cierto método de concentración funciona mejor cuando la concentración del analito es de aproximadamente 10 ppb.

a) Si el método requiere una muestra de 0.5 mL, ¿acerca de qué masa de analito se está midiendo?

(b) Si el analito está presente al 10% p/v, ¿cómo prepararía la muestra para su análisis?

(c) Repetir para el caso en que el analito esté presente al 10% w/w.

(d) Con base en sus respuestas a las partes (a) — (c), comente sobre la idoneidad del método para la determinación de un analito mayor.
Un analista necesita evaluar el efecto potencial de un interferente, I, en el análisis cuantitativo de un analito, A. Comienza midiendo la señal para una muestra en la que el interferente está ausente y el analito está presente con una concentración de 15 ppm, obteniendo una señal promedio de 23.3 (unidades arbitrarias). Cuando analiza una muestra en la que el analito está ausente y el interferente está presente con una concentración de 25 ppm, obtiene una señal promedio de 13.7.

a) ¿Cuál es la sensibilidad para el analito?

b) ¿Cuál es la sensibilidad para el interferente?

c) ¿Cuál es el valor del coeficiente de selectividad?

d) ¿El método es más selectivo para el analito o el interferente?

e) ¿Cuál es la concentración máxima de interferente en relación con la del analito si el error en el análisis ha de ser inferior al 1%?
Se analiza una muestra para determinar la concentración de un analito. Bajo las condiciones del análisis la sensibilidad es\(17.2 \text{ ppm}^{-1}\). ¿Cuál es la concentración del analito si S _total es 35.2 y S _reag es 0.6?
Un método para el análisis de Ca ² ⁺ en agua sufre de una interferencia en presencia de Zn ² ⁺. Cuando la concentración de Ca ² ⁺ es 50 veces mayor que la de Zn ² ⁺, un análisis para Ca ² ⁺ da un error relativo de — 2.0%. ¿Cuál es el valor del coeficiente de selectividad para este método?
El análisis cuantitativo de glutatión reducido en sangre se complica por muchos interferentes potenciales. En un estudio, al analizar una solución de 10.0 ppb de glutatión y 1.5 ppb de ácido ascórbico, la señal fue 5.43 veces mayor que la obtenida para el análisis de 10.0 ppb de glutatión [Jiménez-prieto, R.; Velasco, A.; Silva, M; Pérez-bendito, D. Anal. Chem. Acta 1992, 269, 273— 279]. ¿Cuál es el coeficiente de selectividad para este análisis? El mismo estudio encontró que analizar una solución de\(3.5 \times 10^2\) ppb metionina y 10.0 ppb glutatión da una señal que es 0.906 veces menor que la obtenida para el análisis de 10.0 ppb glutatión. ¿Cuál es el coeficiente de selectividad para este análisis? ¿De qué manera estos interferentes se comportan de manera diferente?
Oungpipat y Alexander describieron un método para determinar la concentración de ácido glicólico (GA) en una variedad de muestras, incluyendo fluidos fisiológicos como la orina [Oungpipat, W.; Alexander, P. W. Anal. Chim. Acta 1994, 295, 36—46]. En presencia de solo GA, la señal es

\[S_{samp,1} = k_\text{GA} C_\text{GA} \nonumber\]
y en presencia tanto de ácido glicólico como de ácido ascórbico (AA), la señal es

\[S_{samp,2} = k_\text{GA} C_\text{GA} + k_\text{AA} C_\text{AA} \nonumber\]

Cuando la concentración de ácido glicólico es\(1.0 \times 10^{-4} \text{ M}\) y la concentración de ácido ascórbico es\(1.0 \times 10^{-5} \text{ M}\), la relación de sus señales es

\[\frac {S_{samp,2}} {S_{samp,1}} = 1.44 \nonumber\]

(a) Utilizando la relación de las dos señales, determinar el valor de la relación de selectividad K _GA_{, AA}.

b) ¿El método es más selectivo hacia el ácido glicólico o el ácido ascórbico?

(c) Si la concentración de ácido ascórbico es\(1.0 \times 10^{-5} \text{ M}\), ¿cuál es la concentración más pequeña de ácido glicólico que se pueda determinar de tal manera que el error introducido al no dar cuenta de la señal del ácido ascórbico sea inferior al 1%?
Ibrahim y sus colaboradores desarrollaron un nuevo método para el análisis cuantitativo de la hipoxantina, un compuesto natural de algunos ácidos nucleicos [Ibrahim, M. S.; Ahmad, M. E.; Temerk, Y. M.; Kaucke, A. M. Anal. Chim. Acta 1996, 328, 47—52]. Como parte de su estudio evaluaron la selectividad del método para la hipoxantina en presencia de varios posibles interferentes, entre ellos el ácido ascórbico.

(a) Al analizar una solución de\(1.12 \times 10^{-6} \text{ M}\) hipoxantina los autores obtuvieron una señal de\(7.45 \times 10^{-5} \text{ amps}\). ¿Cuál es la sensibilidad para la hipoxantina? Puede suponer que la señal ha sido corregida para el método en blanco.

b) Cuando se analiza una solución que contiene\(1.12 \times 10^{-6} \text{ M}\) hipoxantina y ácido\(6.5 \times 10^{-5} \text{ M}\) ascórbico\(4.04 \times 10^{-5} \text{ amps}\) se obtiene una señal de. ¿Cuál es el coeficiente de selectividad para este método?

c) ¿El método es más selectivo para la hipoxantina o para el ácido ascórbico?
d) ¿Cuál es la mayor concentración de ácido ascórbico que pueda estar presente si se va a determinar una concentración de\(1.12 \times 10^{-6} \text{ M}\) hipoxantina dentro del 1.0%?
Examinar un procedimiento de Métodos Estándar para el Análisis de Aguas y Aguas Residuales (u otro manual de métodos analíticos estándar) e identificar los pasos dados para compensar interferencias, calibrar equipos e instrumentos, estandarizar el método y adquirir un representante muestra.