Fundamentos de Cuantificación y Calibración en Química Analítica

Métodos Clásicos de Cuantificación Química

Se basan en medir reacciones químicas visibles, como masa y volumen, sin necesidad de instrumentos complejos. La cuantificación se fundamenta en relaciones estequiométricas.

• Precipitación: Mide la masa de un precipitado formado a partir de un analito.
• Secado en Estufa: Mide la pérdida de masa después de calentar la muestra, utilizado comúnmente para determinar la humedad de alimentos.
• Titulación Ácido-Base: Mide el volumen de una solución de ácido o base de concentración conocida que reacciona con el analito.

Métodos Instrumentales en Química

Son técnicas analíticas que cuantifican o identifican un analito midiendo una señal física o química generada por su interacción. La señal es detectada por un instrumento.

• Espectrofotometría UV-VIS: Mide la absorbancia (cuánta luz absorbe el analito) a una longitud de onda específica. Ejemplo: Para cuantificar compuestos orgánicos.
• Medición de pH: Mide el pH de algún analito de interés (cálculo de pH).
• HPLC (Cromatografía Líquida de Alta Eficacia): Mide el tiempo de retención y la intensidad del detector después de separar los componentes de una mezcla en una columna cromatográfica. Ejemplo: Determinación de azúcares y aminoácidos.

Conceptos Clave de Estandarización y Calibración

Estándar Secundario

Para utilizar un estándar secundario, se necesita conocer su estequiometría. Debe ser estable en el tiempo y su concentración se determina en relación con un estándar primario.

Calibración en un Solo Punto

Solo se utiliza una solución estándar de concentración conocida para calibrar un método o instrumento. Se asume que la relación señal–concentración es lineal y pasa por el origen.

Ventajas y Desventajas

• Ventaja: Menor consumo de reactivo.
• Desventajas: Menor exactitud y precisión; no detecta desviaciones o errores en la curva, y estos errores se trasladan al cálculo; depende de un solo valor.

Estandarización de Múltiples Puntos

Es un procedimiento donde se usan varias soluciones estándar de concentraciones conocidas. Se mide la señal de cada una y se construye una curva de calibración.

Determinación de la Sensibilidad del Analito

Se determina construyendo la curva de calibración y obteniendo la pendiente. Esta pendiente representa el cambio de señal por unidad de concentración del analito.

Términos Operacionales y Técnicas de Preparación

Precisión

Depende de la calidad de los reactivos y la cristalería que se utiliza para preparar los estándares.

Dilución en Serie

Se prepara a partir de un estándar más concentrado, y luego se diluye una porción de esa solución para preparar el siguiente estándar.

Adiciones de Estándar

Se basa en agregar cantidades conocidas del analito directamente a la muestra y observar cómo aumenta la señal. Mediante este procedimiento, se puede calcular la concentración original del analito.

Verificación

Procedimiento que permite identificar si el equipo se encuentra trabajando de manera óptima.

Calibración

Procedimiento que permite fijar la correlación entre la señal medida y la variable independiente (concentración).