Aplicacion de la quimica Robert Brent.

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La Química supone la diferencia entre la pobreza y la hambruna, y una vida llena de abundancia».

Robert Brent.

PRESENTACIÓN

El presente trabajo titulado “Técnicas y Operaciones en el análisis de semi micro.” tiene el propósito de informar y redactar, a través de textos  expositivos las técnicas para el análisis semi micro en un laboratorio. Los métodos a utilizar como estudiantes de Ingeniería Industrial

La importancia del trabajo es aprender los diferentes métodos que utilizaremos ahora como estudiantes y en un futuro como flamantes ingenieros. Como lo dijo Karl Popper: “La verdadera ignorancia no es la ausencia de conocimientos, sino el hecho de negarse a adquirirlos” Nuestra misión es aprender cada día un poco mas

El trabajo se encuentra estructurado en base a dos capítulos que nos describen esta ciencia tan maravillosa como lo es la química cuyos contenidos tratan de los siguientes aspectos: el Capítulo I (química analítica), el Capítulo II (Técnicas y Operaciones en el análisis de semi micro.)

Este trabajo no pretende ser perfecto por lo que espero sepan disculpar cualquier deficiencia en la que hubiera incurrido al elaborarlo.

LA AUTORA

INTRODUCCIÓN

La química es la ciencia que estudia la composición de la materia, sus propiedades y las reacciones que presenta. No obstante, paradójicamente no son los químicos los encargados de aprovechar las propiedades de los materiales; sino más bien,  los ingenieros, ya que, valga la expresión, “con su ingenio maximizan beneficios y no desaprovechan las propiedades de su objeto de trabajo.

La Ingeniería es considerada como el área del quehacer humano, encargada de “transformar” los descubrimientos científicos, en aparatos, instrumentos, dispositivos, etc. que puedan beneficiar a la sociedad. Pero no solo se encarga de esto, además aportan con pequeños pero significativos avances la fuente del saber. Adicionalmente a esto, actualmente se sabe que cualquier avance científico o tecnológico es de carácter multidisciplinario.

Enfocándonos directamente en la Ingeniería Industrial podemos decir que constituye una disciplina de múltiples áreas, las cuales representan posibilidades de especialización y desempeño para los profesionales de la misma. Las grandes corporaciones y empresas del Estado, las empresas del sector productivo privado, las zonas francas industriales y los sectores comercial y financiero constituyen la plataforma natural de trabajo para los egresados de esta carrera. Es por ello, que es de vital importancia que todos los estudiantes nos mantengamos informados acerca de los procedimientos que manejaremos en nuestra vida universitaria al encontrarnos en un laboratorio de química.

CAPITULO 1: QUIMICA ANALÍTICA

1.1 Definición:

Es la ciencia que estudia los métodos y las técnicas que se emplean para determinar la composición de una sustancia que llega al laboratorio con el nombre de muestra. Comprende no solo las técnicas manipulables, sino también las consideraciones teóricas en que se fundamentan las separaciones, detecciones y medidas. Hay que tener en cuenta que la característica química completa de la composición de una sustancia debe comprender tanto la información cualitativa como la cuantitativa. Es aquella que desarrolla y mejora, los métodos para obtener la información sobre la composición de la naturaleza.[pic 12]

Es interesante realizar una definición de términos ligados al análisis:[pic 13]

• Muestra: Parte representativa de la materia objeto del análisis.[pic 14]

• Analito: Especie química que se analiza.

• Técnica: Medio de obtener información sobre el analito.
• Método: Conjunto de operaciones y técnicas aplicadas al análisis de una muestra.
• Análisis: Estudio de una muestra para determinar sus composición o naturaleza química.

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1.2 Instrumentos para analizar las sustancias:

1. Polarógrafo esta herramienta sirve para llevar a cabo la polarografía, una medida voltamperométrica que se encuentra englobada en la categoría de barrido lineal, en la cual el potencial de electrodo sufre una alteración de tipo lineal desde el inicio hasta el final. A diferencia de otras medidas similares, la polarografía se sirve del electrodo de gota de mercurio. En una gráfica en la que se enfrentan la corriente y el potencial en un experimento de química analítica, es posible observar cómo la corriente oscila según la caída de las gotas de mercurio desde el capilar.

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1. Espectrómetro: se trata de un dispositivo diseñado para el análisis del espectro de frecuencias propio de un movimiento ondulatorio. Su aplicación se enfoca en los instrumentos cuya operación contempla una gran variedad de longitudes de onda. El instrumento conocido como espectrómetro óptico, por ejemplo, se usa para llevar a cabo la medición de las propiedades de la luz en una porción del espectro electromagnético definido. Entre las variables que se involucran en sus operaciones se encuentran la intensidad luminosa y la polarización electromagnética.

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1. Polarímetro: es una herramienta que permite calcular el valor de la desviación de la luz polarizada. Se parte de un rayo de luz, el cual pasa por un filtro polarizador y se convierte en un rayo polarizado de luz plana, el cual más tarde atraviesa un portamuestras que posee un enantiómero en disolución, y es entonces cuando se produce una desviación. De acuerdo con la orientación relativa que exista entre los diferentes ejes de cada filtro polarizante, se determina si la luz pasa o no por el segundo de ellos.

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1. colorímetro: es todo instrumento capaz de identificar el color y el matiz para permitir una medición más precisa del color. Por otro lado, dada una solución, también permite determinar su absorbancia (la intensidad de la luz antes de entrar en una muestra, con una longitud de onda específica). Por esta razón, el colorímetro posibilita saber qué concentración hay de un soluto conocido. Esta herramienta se apoya en el principio de que existe una relación proporcional entre la absorbancia de una sustancia y su concentración.

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1.3 División:

Según el tipo de análisis a realizar, la química analítica puede dividirse en:

1.3.1 Química analítica cualitativa: ¿Qué hay?

Reconoce e identifica los compuestos presentes en la muestra.

Es la parte de la química analítica que enseña la manera de descubrir o identificar los componentes que constituyen una muestra dada de una sustancia. Es decir es la ciencia que determina la naturaleza o la clase de constituyentes que integran una sustancia. Sus resultados se expresan en palabras, nombres o símbolos de las clases o agrupaciones especiales de átomos, iones o moléculas. Por  ejemplo. Calcio, proteínas, grasas, carbohidratos, glucosa, etc. [pic 20]

1.3.2 Química analítica cuantitativa: ¿en qué cantidad?

Determina las cantidades de los mismos y sus posibles reacciones químicas e incluso estructurales.

Es decir es la ciencia que determina la proporción en que se hallan los constituyentes de una sustancia. La información obtenida en un análisis cuantitativo se expresa en números, con la indicación de las unidades que estos números representan.

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1.4. Usos de la química analítica:

• Relacionar propiedades físicas y químicas. Por ejemplo: eficiencia de un catalizador, propiedades de un metal, etc.  
• Controles de calidad. Ejemplo: el agua potable.
• Determinar la cantidad de un constituyente valioso. Ejemplo: la cantidad de oro en un mineral.
• Diagnóstico.
• Investigación. Por ejemplo: un estudio de corrosión.

CAPÍTULO 02: TÉCNICAS Y OPERACIONES EN EL ANÁLISIS DE SEMIMICRO. 

2.1. Proceso analítico:

Para poder cumplir con los objetivos de un proceso analítico, es necesario tener en cuenta lo siguiente:

1. Estar debidamente informado sobre el método analítico a emplear
2. Conocer los principios en que se basa, las reacciones químicas que tienen lugar, es decir conocer el fundamento del método y la debida aplicabilidad de la técnica analítica a emplear.
3. Apreciar las limitaciones del método y la magnitud de los posibles errores
4. Adquirir la adecuada habilidad manual en el uso de los reactivos, del materialdel laboratorio, de los instrumentos analíticos de medición, así como rapidez  en la aplicabilidad de las técnicas de análisis a realizar, pero sin desmedro de la exactitud.
5. Habituarse a registrar todos los datos experimentales y matemáticos en una libreta apropiada.
6. Ser capaz de encontrar en la bibliografía disponible, cualquier dato relacionado con el método analítico.
7. Saber realizar cálculos con los datos experimentales obtenidos y poder sacar conclusiones.

2.2. Características de calidad de los métodos analíticos

• Exactitud: Grado de concordancia entre el resultado y un valor de referencia certificado. En ausencia de exactitud se tiene error sistemático.
• Precisión: Grado de concordancia entre los datos obtenidos de una serie. Refleja el efecto de los errores aleatorios producidos durante el proceso analítico.
• Sensibilidad: Capacidad para discriminar entre pequeñas diferencias de concentración del analito. Se evalúa mediante la sensibilidad de calibración, que es la pendiente de la curva de calibración a la concentración de interés.
• Límite de detección: Concentración correspondiente a una señal de magnitud igual al blanco más tres veces la desviación estándar del blanco.
• Intervalo dinámico: Intervalo de concentraciones entre el límite de cuantificación (LOQ) y el límite de linealidad (LOL).
• Selectividad: Cuantifica el grado de ausencia de interferencias debidas a otras especies contenidas en la matriz.
• Seguridad: Amplitud de condiciones experimentales en las que puede realizarse un análisis.

Además, habrá que considerar otro tipo de parámetros asociados y de gran importancia práctica como son la rapidez, costo, seguridad del proceso, peligrosidad de los residuos, etc.

Un mecanismo muy indicado para conocer la calidad del método analítico es participar en programas de intercomparación con otros laboratorios. En ellos, un organismo independiente evalúa los resultados, tanto en exactitud como en precisión, sobre muestras enviadas a los laboratorios participantes. Los resultados de la intercomparación permiten corregir los errores de funcionamiento del método analítico y, una vez comprobada la calidad del mismo, obtener la homologación del laboratorio para realizar los análisis. La homologación requiere la puesta en marcha de un programa de garantía de calidad, que permita controlar el funcionamiento global del laboratorio.

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