disolucion y disgregación

Química Analítica

Tema 15.- Preparación de la muestra para la medida

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Disolución de la muestra

Requisitos a tener en cuenta

Puesta en disolución

Sin incorporarAnalito externo

Sin desvirtuar Su forma química

Paso completo a la disolución

De la concentración adecuada

Rápida y fácil de realizar

Usando reactivos Baratos y no

contaminantes

Eliminando interferencias

Sin incorporarNuevas

interferencias

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Terminologia analítica del tratamiento de la

muestra

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Planteamientospara la puesta en disolución


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PREPARACION DE LA MUESTRA PARA LA MEDIDA:

• Matriz Inorgánica– Lixiviación– Disolución.– Disgregación

• Matriz Orgánica– Via seca – Via Húmeda

Puesta en fase líquida para la determinación de

especies inorgánicas:

.

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Puesta en estado líquido:

Lixiviación

• Lixiviación:

• Proceso de disolución parcial y selectiva de algún o algunos componentes de la

muestra sólida

Matriz Inorgánica

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Matriz Inorgánica


Disolución

• Disolución

• “Acción de un líquido, generalmente polar (agua, ácidos, álcalis) sobre el sólido

mediante la cual la fase sólida se convierte en líquida”.

• El proceso de la disolución es diferente según sea la naturaleza de la muestra.

• El conocimiento de la solubilidad de las substancias, es muy valioso, no solo para escoger el disolvente más adecuado al tipo de problema acerca de cuya naturaleza ya se posee cierta información por los ensayos previos, sino también porque proporciona datos importantes sobre los constituyentes del problema.

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Principales compuestos muy solubles en agua

Preparacion De La Muestra Para La Medida

Los ácidos de naturaleza inorgánica, salvo el H2SiO3, H2W04 y H2MoO4.

Los hidróxidos de los metales alcalinos, y los del Sr(ll), Ba(II) y talio(I).

Las sales de los metales alcalinos y del amonio.

La práctica totalidad de los nitratos, nitritos (el de Ag, sólo parcialmente), cloratos, percloratos y acetatos (salvo los de Hg(I) y Ag, el último parcialmente soluble). [1]

Los sulfatos, salvo los de Ca(II), Sr(ll), Ba(II) y Pb(II). [1]

Los cloruros y bromuros, salvo los de Ag(I), Hg(I), T1(I) y Pb(ll). [1]

• [1] Si el catión es ácido se produce la precipitación, en mayor o menor extensión, del correspondiente hidróxido.

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Reactivos utilizados


Reactivo Principales compuestos que solubiliza Tipo de reacción

• Agua Sales solubles de cationes neutros o poco ácidos. Disociación• Hidróxidos alcalinos, alcalinotérreos y de Tl(I). Disociación• Metales alcalinos y alcalinotérreos. Redox•• HCl (Casi todos los que se disuelven en agua). -• Sales solubles de cationes ácidos. Acido-base• Sales poco solubles de aniones protonizables. Acido-base• Todos los óxidos e hidróxidos. Acido-base• Metales con potencial normal inferior a 0 Vol. [1] Redox•• HNO3 (Casi todos los que se disuelven en HCl).• Metales con potencial normal inferior a un voltio. [1] Redox• Casi todos los sulfuros. Redox

• Agua regia (Casi todos los que se disuelven en HNO3). (HNO3+ HC1) Todos los metales, incluso los de carácter noble. [1] Redox

y Todos los sulfuros. complejos

• [1] En la disolución de metales entran en juego con frecuencia factores cinéticos o fenómenos específicos como el pasivado (formación de una fina capa superficial de óxido que impide la disolución del metal) que invalidan las previsiones termodinámicas.

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Disolventes


disolución

– Agua– Ac. Fuertes y oxidantes– Agua Regia– Hidróxidos alcalinos– Reactivos formadores de

complejos

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Aspectos prácticos

• :

• “En el proceso de disolución de un sólido en un líquido, se va separando material de la superficie del sólido,

disminuyendo su tamaño y por difusión se va igualando la concentración del sólido en todo el líquido consiguiendo la

disolución total.”

La difusión es un proceso lento: Agitación: con lo que se favorece la transferencia de

masas por convección, Temperatura: con lo que el gradiente de concentración

es mayor El proceso de agitación puede ser:

manual: con una varilla de vidrio Mecánico: agitador magnético.

utilizando ultrasonidos: sonicador


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Disolución de sólidosSistema Abierto

Puesta en fase liquido

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Reactor a presión

Recipiente de Teflón

Tapa

Cuerpo

Camisa metálica

Tapa

Cuerpo extern

o

Tapa liberadora de presión

Anillo O de teflón


Permite realizar la disolución

con reactivos en estado sólido

a altas temperaturas y

elevadas presiones

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Horno de microondas• Permite la utilización de

reactivos líquidos a altas temperaturas y elevadas

presiones.

• El calentamiento se realiza mediante

microondas


Horno

Recipientes para las muestra

Vista frontal

Vista lateral

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Disolución con ultrasonidos.-

.

• Los ultrasonidos son vibraciones de baja frecuencia (no se oyen)

que generan burbujas microscópicas que se expanden y se contraen hasta alcanzar un tamaño crítico, en el cual se

colapsan produciendo, localmente y de manera transitoria altas temperaturas (5000 K) y presiones altas (1000 atm.)

• agitan la disolución• Disuelven• rompen la superficie del sólido.

•La longitud de onda del ultrasonido es suficientemente corta, del orden de tamaño de

los recipientes. Como resultado, las ondas de ultrasonido chocan y se

desvían en las superficies

Sonicador

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Disgregación.


Tratamiento con reactivos a altas concentraciones (sólidos) y altas temperaturas mediante el cual, la composición química del analito se transforma haciendose soluble

Muestra sólida + agente disgregante

(Sólido) + Tª (> 600 °C)

Nuevo compuesto

DISOLUCION

Lixiviación

disgrega

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Disgregación

Fundente

Residuo insoluble

Mezcla


Material a disgregarDisolución

Lixiviación

Disgregación

Enfrimiento

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Disgregación.

(Tipos y Reactivos)


disgrega

• Principal• Tipo disgregante Su principal utilidad es para Productos Lixiviación• Alcalina Na2CO3 * sales poco solubles (fluoruros, M2(C03)n H20 y HCl• simple sulfatos, boratos, fosfatos, etc.). + NanA• * silicatos y sílice. M2(C03)n HCl• +Na2SiO3• * óxidos (sobre todo anfóteros) M2(C03)n H20 y HCl• y aluminatos. + NanMOm• * halogenuros de plata. Ag0 + NaA H20 HNO3• NaOH * halogenuros de plata. Ago + NaA H20 y

HNO3• Alcalina Na2CO3 * compuestos con elementos NanMO4 H20• oxidante + KNO3 (Mn, Cr, Mo) que pasan a + NanA• aniones por oxidación.• * sulfuros. Na2SO4 H20 + HCl• + M2(C03)• Alcalina KCN * compuestos con elementos Sno H2O y HCl• reductora que se reducen al metal (SnO2).• Alcalina Na2CO3 * compuestos con elementos NamMSn H2O• sulfurante + S capaces de generar tiosales.• Acida KHSO4 * óxidos (usualmente de cationes M2(504)n H2S04 (d)• ácidos)• Lawrence- CaCO3 * silicatos (cuando se desea CaSiO3 H2O• Smith + NaCl realizar el análisis de alcalinos) + MCI• HF * silicatos (para eliminar Si) SiF4 T• + H2S04 + MFn

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Tratamiento de la Matriz Orgánica

Preparación De La Muestra Para La Medida

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Preparacion De La Muestra Para La Medida:

.

• Muestra sólida:– Via seca:

• Calcinación.– Via húmeda

• Acidos oxidantes– Mezcla sulfonítrica– Mezcla nitrico

perclórica• Fusión alcalina

Matriz Orgánica:

Para la determinación de material inorgánico en una matriz orgánica, lo primero que hay que hacer, es

eliminar la materia orgánica

El proceso de eliminación se realiza:

Muestra Liquida: - Desproteinización

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Calcinación

Frasco de Schöniger

Preparación De La Muestra Para La Medida

Calentamiento de la muestra, en presencia de aire, entre 500-550 ºC

Oxidación de la materia orgánica a CO2 y H2O(mufla)

Oxidante

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Tratamiento por vía húmeda

Elementos metálicos ácidos oxidantes

Mezcla sulfonítrica

Mezcla nítrico perclórica

Elementos no metálicos fusión alcalina (Bomba a presión)


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DESPROTEINIZACIÓN

En el análisis de líquidos biológicos, lo que es necesario separar antes de realizar el análisis no es la totalidad de los materiales orgánicos que

puede contener el problema sino que solamente es precisa la separación de las proteínas,

proceso que se denomina desproteinización y también desalbuminización o defecación.

“No existe un reactivo desproteinizante ideal, por lo que es necesario proceder a seleccionar el más conveniente, en cada

caso”.


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DesproteinizaciónMétodos físicos

- Los métodos físicos, principalmente: diálisis

y ultrafiltración, no alteran las proteínas que separan, pero en principio, son largos, delicados y exigen

precauciones especiales.


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DesproteinizaciónMétodos Físico-Químicos

• Los métodos físico-químicos, separan las proteínas del resto de la disolución, por precipitación, y de ordinario alteran su estado

físico de manera irreversible. El precipitado se aísla por filtración o por centrifugación.

• Se usan como desproteinizantes: el calor, los disolventes neutros miscibles con el agua, y con más frecuencia,

disoluciones de ácidos (pícrico, tricloroacético, wolfrámico, metafosfórico, etc,) que efectúan la desproteinización con

desnaturalización de las proteínas y formación de complejos.

• Para la desproteinización con ácido tricloroacético, se precipita el suero, plasma o sangre agregándole igual o doble volumen

de disolución del ácido al 10-20%. Si interesa, el exceso de ácido se puede eliminar por ebullición del filtrado y

desprendimiento de cloroformo y dióxido de carbono.


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Especiación en matrices orgánicas

• Disolución

• Lixiviació

n (extracción)

Soxhlet


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