Análise Instrumental

Análise Instrumental

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Curso: Técnico Químico Análise Instrumental Página: 1 Elaborado por: Prof Msc. Elaine de Arruda Oliveira Coringa

Apostila: Análise Instrumental

Bacharel e Licenciada em Química - UFMT

Especialista em Processamento e Controle de Qualidade de Alimentos – UFLA/MG

Especialista em Planejamento Educacional – UNIVERSO/RJ Mestre em Agricultura Tropical – Química do Solo - UFMT

CUIABÁ-MT 2006

SUMÁRIO 1. Física Aplicada – óptica e ondulatória

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2. Introdução os métodos instrumentais

3. Fundamentos da Espectrofotometria

4. Colorimetria e Espectrofotometria de Absorção no ultravioleta e visível

6. Turbidimetria e Nefelometria

7. Introdução aos métodos espectroquímicos de chama

8. Espectrofotometria de Absorção Atômica

10. Introdução aos métodos cromatográficos

12. Cromatografia líquida da alta eficiência (HPLC)

13. Potenciometria 14. Condutimetria

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A Química Analítica compreende o conjunto de técnicas e métodos que visam caracterizar a natureza e determinar a composição de amostras de diferentes origens, em termos de elementos, espécies ou agrupamentos de átomos ou moléculas.

O desenvolvimento de métodos analíticos depende do aparecimento de novos instrumentos de medida e da eletrônica. Porém, os princípios básicos que norteiam as determinações analíticas instrumentais continuam basicamente os mesmos de anos atrás.

Devido à necessidade de determinação de concentrações extremamente baixas de diferentes espécies químicas, com rapidez, a análise química encontra-se dependente da disponibilidade de equipamentos modernos o que, em muitos casos, permite a automação das análises. Entretanto, não se deve esquecer que, na maioria dos casos, uma titulação ou um simples ensaio qualitativo por via úmida pode fornecer a informação procurada, e que os métodos volumétricos e gravimétricos tradicionais continuam sendo extremamente úteis nos laboratórios de ensino, pesquisa e industrial.

Não restam dúvidas de que, à medida que o tempo passa, o mercado e os clientes internos ou externos das empresas tornam-se mais exigentes no que se refere à qualidade dos produtos e à própria análise química.

Hoje, os profissionais da química contam com vários equipamentos, a maioria controlada por computadores com softwares que fornecem curvas, resultados rápidos e variados das mais importantes análises químicas.

Aliado a isso, para que a determinação ou a quantificação de componentes de uma amostra material forneça um resultado analítico preciso e confiável, é necessário uma calibração correta dos equipamentos, um espaço físico conveniente, equipamentos funcionais e, ainda mais importante, a formação e treinamento adequado do pessoal técnico.

E é pensando nesse treinamento básico que elaboramos esta apostila, onde procuramos ilustrar os principais temas relacionados à Análise Instrumental, de uma maneira simples, didática e objetiva, que servirão de base aos futuros técnicos químicos para que, ao ingressarem no mercado de trabalho e ao terem contato com equipamentos analíticos variados, não se tornem somente “seguidores de receitas” ou “leitores de manual de aparelhos”, mas que sejam profissionais que entendam o que estão operando e analisando, e que procurem ter iniciativa e criatividade no desempenho do seu trabalho.

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1. INTRODUÇÃO AOS MÉTODOS INSTRUMENTAIS

1.1 A ANÁLISE QUÍMICA:

A análise química pode ser realizada de duas formas, dependendo da necessidade do analista: 1ª - quando se deseja determinar quais substâncias estão presentes em determinada amostra 2ª - quando se deseja determinar a quantidade de cada componente ou de certos componentes, presentes na amostra.

No primeiro caso, denomina-se Análise química Qualitativa, e no segundo, Análise química Quantitativa.

As etapas gerais de uma análise química são: - Formulação da questão (problema)

- Seleção dos procedimentos analíticos

- Amostragem

- Preparação da amostra

- Análise química clássica ou instrumental

- Relatório e interpretação

- Conclusões

Dentre as aplicações práticas da análise química estão:

- Desenvolvimento de novos produtos: onde se determinará se a composição da mistura apresenta certas características que adequam à sua finalidade. - Análise quantitativa do ar, água e solo para determinar a quantidade de poluentes.

- Análise de solos

- Composição geológica de rochas e amostras de solos

- Controle de qualidade de alimentos

Nos primeiros anos da Química, a maioria das análises era realizada por separação dos componentes da amostra por precipitação, extração ou destilação. Em análises qualitativas os componentes separados eram identificados por sua cor, ponto de fusão ou ebulição, solubilidade, odor, atividade ótica ou seus índices de refração. Em análises quantitativas, utilizava-se medidas titulométricas ou gravimétricas.

Ainda hoje os laboratórios empregam muitos métodos clássicos de separação e determinação de analitos, mas sua aplicação está diminuindo em função dos novos métodos instrumentais.

Devido ao desenvolvimento tecnológico a que os processos estão sujeitos, a análise química também se desenvolveu e, atualmente, a maioria das análises tanto qualitativas quanto quantitativas, são realizadas através de instrumentos ou aparelhos próprios, desenvolvidos para realizar uma gama muito grande de análises, surgindo, então a Análise Instrumental.

A análise instrumental não dispensa, entretanto, o conhecimento das análises via úmida tradicionais (qualitativa e quantitativa), nem os fundamentos básicos da instrumentação utilizada, visto que o técnico químico não deve tornar-se um mero “seguidor de receitas ou de roteiros” e, muito menos, um “leitor de manuais de aparelhos”.

Métodos Convencionais de análise química:

Estes métodos não envolvem nenhum equipamento sofisticado, utilizando apenas vidrarias e reagentes. As análises quantitativas que utilizam os métodos convencionais geralmente são baseadas na:

• gravimetria, através de uma balança de precisão;

• volumetria, através de vidrarias ou recipientes cuidadosamente calibradas.

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