Introducción a las Técnicas de Análisis
Características de las Técnicas Instrumentales
- Uso de instrumentos para separar, identificar y cuantificar analitos en una muestra.
- La medida se realiza sobre una propiedad de carácter físico que es función de la concentración de analito (P=KC). La propiedad medida depende de la técnica.
- El tratamiento de la muestra es, en general, menos laborioso que en las técnicas clásicas.
- Son técnicas relativas: Para la cuantificación es necesario comparar con una o varias disoluciones patrón (curva de calibrado que minimiza el efecto de los errores indeterminados propios de la medida con una disolución patrón única).
- Sirven para componentes minoritarios y traza.
Ventajas e Inconvenientes de las Técnicas Instrumentales
Ventajas:
- Alta sensibilidad
- Identificar/determinar analitos simultáneamente
- Amplio intervalo de concentración útil
- Más selectivas
- Determinaciones de menor duración
- Resultados más objetivos
- Pueden acoplarse a ordenadores
Inconvenientes:
- Equipos caros
- Requieren calibración previa
- Técnicos expertos
Elección del Tipo de Calibrado
*La adición estándar se utiliza:
- Cuando la composición desconocida y compleja de las muestras hace difícil la preparación de patrones con la misma matriz (blancos)
- Es un método menos preciso (método de extrapolación): Cualquier variación en la pendiente de la recta por errores indeterminados produce una variación importante en el resultado
- Se utiliza mucho en espectrometría de absorción atómica
*El estándar interno se utiliza:
- Para eliminar los problemas de fluctuación instrumental y minimizar los errores instrumentales (ya que tanto el analito como el estándar interno sufren las mismas variaciones)
- Cuando el tratamiento de la muestra es complejo
- Se utiliza mucho en cromatografía de gases
Criterios cuantitativos para decidir si un método es adecuado o no para resolver un problema analítico (criterios de fiabilidad del método). Un método que cumple con estos parámetros de calidad es un método validado.
Parámetros de Calidad
Precisión
Grado de concordancia entre los resultados obtenidos cuando el método se aplica, repetidamente y desde el principio, sobre distintas alícuotas de una misma muestra. La precisión mide el error aleatorio de un método. Se expresa cuantitativamente mediante SD, RSD y CV(%RSD) ¿Cómo podemos determinar la precisión de un método?
- Repetibilidad: mismo analista, mismo día, en el mismo laboratorio y con los mismos reactivos y equipos.
- Precisión Intermedia: mismo analista, en el mismo laboratorio y con los mismos reactivos y equipos pero en diferentes días.
- Reproducibilidad: laboratorios diferentes.
Exactitud
La exactitud del método se puede definir como la capacidad de un método para rendir resultados próximos al verdadero. La exactitud mide el error sistemático del método. Se expresa cuantitativamente mediante error absoluto, error relativo o porcentaje de recuperación. ¿Cómo podemos determinar la exactitud de un método?
- Materiales de referencia.
- Añadir al placebo cantidades conocidas de analito.
- Comparar los resultados con los de otro método validado.
Linealidad
Capacidad del método para dar resultados linealmente proporcionales a la concentración de analito en la muestra, dentro de un intervalo de concentración determinado. y = señal o respuesta del instrumento, x = concentración de analito. El coeficiente de correlación (r) se utiliza para estimar el grado de ajuste de los puntos experimentales a la recta. Cuanto más cercano sea el valor de r a la unidad, mejor será el ajuste de los puntos a una línea recta.
Sensibilidad
Capacidad del método o instrumento para discriminar entre pequeñas diferencias en la concentración del analito. La sensibilidad del método depende de: Pendiente de la curva calibrado. Precisión del sistema de medida. Se expresa cuantitativamente: Sensibilidad de calibración, Sensibilidad analítica.
Límite de Detección (LD)
Concentración mínima de analito que proporciona una señal en el instrumento que difiere significativamente de la señal del blanco. ¿Cómo se determina el LD? Se prepara una muestra en blanco y se mide de 20 a 30 veces, preferiblemente a lo largo de un tiempo extenso. Se calcula la media (Sbl) y la SD de las medidas y se calcula la mínima señal analítica distinguible (Sd). Para determinar a qué concentración corresponde esta señal sustituimos en la ecuación de la curva de calibrado.
Límite de Cuantificación (LQ)
Concentración mínima de analito que puede cuantificarse para un nivel de confianza dado con una exactitud y precisión aceptable, bajo las condiciones experimentales establecidas. ¿Cómo se determina el LQ? Se prepara una muestra en blanco y se mide de 20 a 30 veces, preferiblemente a lo largo de un tiempo extenso. Se calcula la media (Sbl) y la SD de las medidas y se calcula la mínima señal analítica cuantificable (Sq). Para determinar a qué concentración corresponde esta señal sustituimos en la ecuación de la curva de calibrado.
Intervalo de Concentración Aplicables (Rango)
Intervalo útil de concentración en el que puede utilizarse el método analítico con adecuada precisión, exactitud y linealidad. Para cualquier método va desde el límite de cuantificación (LQ) hasta el límite de linealidad (LL). Debe ser, al menos, de 2 órdenes de magnitud.
Selectividad/Especificidad
Componente que se pretende medir (analito). Mide el grado de ausencia de interferencias debidas a otras especies contenidas en la muestra distintas al analito. ¿Cómo se determina la selectividad de un método? Comprobando la ausencia de respuesta del placebo/matriz. Se expresa cuantitativamente: Coeficiente de selectividad (kB,A)
Robustez
Capacidad del método para no ser afectado por pequeños cambios en las condiciones analíticas. ¿Cómo podemos determinar la robustez de un método? Introduciendo pequeños cambios en el método (temperatura, pH, reactivos, ..) y examinando la influencia en la señal analítica. Se expresa cuantitativamente: SD, RSD o CV de los resultados obtenidos realizando las medidas bajo la influencia de las distintas variables.