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ANALISIS INSTRUMENTAL (Cod. 2201)

Serie de Problemas Inicial. Tratamiento estadístico de datos

Guía de Estudio

Objetivo: Repasar los siguientes conceptos (literatura sugerida: Análisis

Instrumental. Skoog y Leary - Apéndice 1)

1. Desviación estándar, varianza y coeficiente de varianza. Distinga entre σ y s ¿Qué parámetro de calidad del método cuantifican? ¿Qué tipo de errores están asociados a este parámetro?

2. ¿Qué tipos de errores afectan la exactitud de un método? 3. ¿Cómo puede obtener una buena estimación de σ mediante experimentos

preliminares? ¿Cómo se puede realizar la ponderación de datos recolectados a lo largo del tiempo, consistentes en series de determinaciones idénticas realizadas sobre muestras semejantes, con el objeto de la evaluación de σ?.

4. Teniendo en cuenta una distribución normal de errores, los resultados deben expresarse afectados por el error correspondiente. ¿Cómo expresa el límite de confianza si posee una buena evaluación de σ del método?

5. Ídem cuando sólo dispone de una estimación de s. 6. ¿Cómo usa el límite de confianza para investigar la presencia de error en un

método? 7. ¿Cómo propaga los errores en las mediciones? Analice el caso de: a) la

preparación de una solución por pesada y enrase en un matraz, b) una dilución de la solución anterior y c) una titulación con una cierta masa de patrón primario para determinar la concentración de una solución.

8. Repase el método de cuadrados mínimos para ajustar los datos de una curva de calibración lineal. ¿Cómo calcula el error en una concentración teniendo en cuenta el número de muestras analizadas y el número de estándares usados para obtener la curva de calibración. ¿Cómo trabajaría en el caso de obtener una dependencia curvilínea en la calibración?

Problemas de aplicación

1. Un método para la determinación del contenido de plomo, en muestras de

aerosoles atmosféricos, se basa en la aspiración de una cierta cantidad de aire a través de un filtro y en el posterior análisis de dichos filtros. Calcule s en cada caso y el valor ponderado de los datos.

Muestra µg Pb/ m3 de aire

1 1,5 1,2 1,3 2 2,0 2,3 2,3 2,2 3 1,8 1,7 1,4 1,6 4 1,6 1,3 1,2 1,5

2. Basándose en una amplia experiencia previa, se sabe que la desviación

estándar de un método analítico para determinar oro en agua de mar es de 0,025 ppb. Calcular el intervalo de confianza del 99% para un análisis que usa este método basado en

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a) una medición, b) tres mediciones. b)

3. Un método conocido para el análisis de hidrocarburos clorados en muestras de aire tiene una desviación estándar de 0,030 ppm. a) Calcule el intervalo de confianza para un nivel de confianza del 95% para

una media de 4 determinaciones. b) ¿Cuántas medidas debería realizar si se pretende que el intervalo de

confianza para un nivel de confianza del 90% sea de 0,50 ppm?

4. El porcentaje de níquel en un acero referencia NIST es 1,12 %. Un nuevo método espectrofotométrico para la determinación de níquel dio los siguientes resultados: 1,10; 1,08; 1,09; 1,12 y 1,09 ¿Hay algún indicio de error en el método para un nivel de confianza del 95%?.

5. Se prepara una solución por pesada de 5,0000 gr de un compuesto X en un

matraz aforado de 100 mL. Considerando que la precisión de la balanza es de 0,2 mg y el error del matraz 0,15 mL, estime el error en la concentración.

6. La concentración de ión sulfato en aguas naturales puede determinarse

midiendo la turbidez que resulta cuando se agrega cloruro de bario a una determinada cantidad de muestra. Los resultados medidos en un turbidímetro son:

mg (SO42-) 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00

R 0,06 1,48 2,28 3,98 4,61

a) Trazar la curva de calibración suponiendo una dependencia lineal y calcular

la concentración de sulfato en una muestra que da una lectura de 3,67 en el turbidímetro.

b) Repetir el cálculo suponiendo que 3,67 es la media de seis lecturas en el turbidímetro.

7. A partir de los siguientes datos, construya la curva de calibración

potenciométrica para Ca2+.

pCa 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00

E / mV 0,06 1,48 2,28 3,98 4,61

a) Calcule las desviaciones estándar en la pendiente y en la ordenada de la

curva de calibración. b) Calcule el pCa de una solución de suero en la que el potencial de electrodo

es de 20,3 mV. Calcule las desviaciones estándar absoluta y relativa de pCa si el mismo es la media de dos medidas de voltaje.