tomaypreparamuestras

TEMA 2.- Toma de muestrasTEMA 2.- Toma de muestras

Requisitos básicos del muestreo. Plan de muestreo. Conservación y Requisitos básicos del muestreo. Plan de muestreo. Conservación y transporte de las muestras. Errores en el muestreo. Almacenamiento transporte de las muestras. Errores en el muestreo. Almacenamiento de la muestra.. Manual de muestreo y registro en el laboratorio. de la muestra.. Manual de muestreo y registro en el laboratorio. Preparación de la muestra para el análisisPreparación de la muestra para el análisis

QUIMICA ANALITICA APLICADAQUIMICA ANALITICA APLICADA

SUBMUESTREOSUBMUESTREO

NUMERO DE MUESTRASNUMERO DE MUESTRAS

TAMAÑO DE MUESTRATAMAÑO DE MUESTRA

ERRORES DE MUESTREOERRORES DE MUESTREO

PREPARACION ANALISIS

TRANSPORTE Y CONSERVACIÓN

PRETRATAMIENTO MUESTRA

TIPOS DE MUESTRATIPOS DE MUESTRA

PLAN DE MUESTREOPLAN DE MUESTREO

OPERACIONES MAS IMPORTANTES EN EL MUESTREO Y OPERACIONES MAS IMPORTANTES EN EL MUESTREO Y TRATAMIENTO DE LA MUESTRATRATAMIENTO DE LA MUESTRA

MUESTRAMUESTRA

PROBLEMAPROBLEMA PLANTEAMIENTO DELPLANTEAMIENTO DELPROBLEMA ANALITICOPROBLEMA ANALITICO

SELECCIÓN DEL METODOSELECCIÓN DEL METODO

REALIZACION DE REALIZACION DE LAS MEDIDASLAS MEDIDAS

DISEÑO DELDISEÑO DELPLAN DE MUESTREOPLAN DE MUESTREO

TOMA DE MUESTRATOMA DE MUESTRA

INTERPRETACIONINTERPRETACIONDE LOSDE LOS

RESULTADOSRESULTADOS

ETAPAS IMPLICADAS EN UN ANALISISETAPAS IMPLICADAS EN UN ANALISIS

TRATAMIENTO DE LA TRATAMIENTO DE LA MUESTRAMUESTRAM

UE

ST

RE

OM

UE

ST

RE

O

CALIDAD EN LA TOMA Y TRATAMIENTO DE LA MUESTRACALIDAD EN LA TOMA Y TRATAMIENTO DE LA MUESTRA

MUESTREOMUESTREOProceso de selección de una porción de material que represente o proporcione Proceso de selección de una porción de material que represente o proporcione

información sobre el sistema en estudio (población).información sobre el sistema en estudio (población).

• Recogida de la muestra.Recogida de la muestra.• Conservación.Conservación.• Reducción del tamaño de partícula.Reducción del tamaño de partícula.• Homogeneización.Homogeneización.• Submuestreo.Submuestreo.

ConceptoConceptoamplioamplio

Identificación de Identificación de la poblaciónla población

Toma de una Toma de una muestra brutamuestra bruta

ETAPAS DEL ETAPAS DEL MUESTREOMUESTREO

Reducción deReducción demuestra bruta muestra bruta a muestra de a muestra de laboratoriolaboratorio

** Uno de los aspectos mas importantes para obtener Uno de los aspectos mas importantes para obtener resultados resultados dede calidadcalidad en un análisis es disponer de una en un análisis es disponer de una muestra quemuestra que representerepresente el lote que se va a analizar .el lote que se va a analizar . * Es fundamental conocer e * Es fundamental conocer e identificar los identificar los erroreserrores que se pueden cometer en el proceso que se pueden cometer en el proceso y durante la manipulación de la muestra hasta que llega al y durante la manipulación de la muestra hasta que llega al laboratoriolaboratorio * La * La mayoría de las técnicas analíticas requieren disponer de la mayoría de las técnicas analíticas requieren disponer de la muestra en disolución, por lo que abordaremos los muestra en disolución, por lo que abordaremos los tratamientos químicos mas importantes y los posibles tratamientos químicos mas importantes y los posibles errores que se puedan cometer para obtener una disolución errores que se puedan cometer para obtener una disolución que represente a la muestra. que represente a la muestra. ((tratamiento de la muestratratamiento de la muestra))

CARACTERISTICAS DE CARACTERISTICAS DE LAS MUESTRASLAS MUESTRAS

-Composición media -Composición media representativarepresentativaLa composición de la La composición de la muestra de laboratorio debe muestra de laboratorio debe ser igual que la muestra ser igual que la muestra analíticaanalítica-Varianza representativa-Varianza representativaLa varianza de la La varianza de la concentración de la muestra concentración de la muestra analítica debe ser igual a la analítica debe ser igual a la de la muestra originalde la muestra original - Error en el muestreo - Error en el muestreo Debe ser menor o igual que Debe ser menor o igual que el del procedimiento el del procedimiento analíticoanalítico

TOMA DE MUESTRATOMA DE MUESTRAProceso de obtención de muestrasProceso de obtención de muestras

INCREMENTOINCREMENTOPorción de material Porción de material obtenida en una obtenida en una operaciónoperación individualindividual de de toma de toma de muestramuestra

MUESTRA PRIMARIAMUESTRA PRIMARIAConjunto de uno o más Conjunto de uno o más incrementos incrementos obtenidos obtenidos directamente de una directamente de una poblaciónpoblación

MUESTRA DE MUESTRA DE LABORATORIOLABORATORIO

Cantidad de material que Cantidad de material que llega al laboratorio para llega al laboratorio para ser analizadaser analizada

MUESTRA MUESTRA ANALITICAANALITICA

Obtenida a partir de la Obtenida a partir de la muestra de laboratorio, y muestra de laboratorio, y de la que se extraen las de la que se extraen las porciones analíticasporciones analíticas

PORCIÓN ANALITICAPORCIÓN ANALITICACantidad de material Cantidad de material obtenido de la muestra obtenido de la muestra analítica para la medida de analítica para la medida de la concentraciónla concentración

MUESTRAMUESTRAFracción Fracción de una cantidad de una cantidad mayor de un material , mayor de un material , obtenida obtenida para que para que represente y proporcione represente y proporcione informacióninformación del mismo del mismo

REQUISTOS BÁSICOS DEL MUESTREO REQUISTOS BÁSICOS DEL MUESTREO

PLAN DE MUESTREO PLAN DE MUESTREO ProcedimientoProcedimiento para para seleccionarseleccionar,, extraer extraer, , conservarconservar, , transportartransportar y y prepararpreparar las porciones a las porciones a separar de la población en calidad de separar de la población en calidad de muestrasmuestras. . El proceso de muestreoEl proceso de muestreo debe estar planificado, detallado y escrito y el debe estar planificado, detallado y escrito y el plan de muestreoplan de muestreo debe incluir: a) debe incluir: a) dondedonde realizar la toma de la muestra; realizar la toma de la muestra; b)b) quien quien tiene que realizar la toma de tiene que realizar la toma de la muestra y c)la muestra y c) que procedimiento que procedimiento debe seguirse en la toma de la muestradebe seguirse en la toma de la muestra

REQUISITOS DEL PLAN DE MUESTREOREQUISITOS DEL PLAN DE MUESTREO1.- 1.- Informar Informar sobre la sobre la naturaleza naturaleza de la muestra y su matriz de la muestra y su matriz 2.- 2.- InformarInformar sobre la sobre la instrumentacióninstrumentación a utilizar en el muestreo a utilizar en el muestreo 3.- 3.- ConocerConocer el grado de el grado de homogeneidadhomogeneidad de la muestra de la muestra 4.- 4.- IndicarIndicar el numero de el numero de submuestrassubmuestras necesarias para una exactitud determinada necesarias para una exactitud determinada 5.- 5.- PresentarPresentar un esquema sobre las un esquema sobre las precaucionesprecauciones a seguir en la preparación de la muestra a seguir en la preparación de la muestra

Tipos de muestrasTipos de muestras1.-1.- Representativa: Representativa: composición y propiedades similares al conjunto de la muestra.composición y propiedades similares al conjunto de la muestra. 2.-2.- Selectiva: Selectiva: obtenida en el obtenida en el muestreo de determinadas zonas.muestreo de determinadas zonas. 3.-3.- Sistemática: Sistemática: obtenida según un procedimiento sistemático.obtenida según un procedimiento sistemático. 4.-4.- Aleatoria: Aleatoria: obtenida al azar.obtenida al azar. 5.-5.- Composita: Composita: formada porformada por dos o mas submuestrasdos o mas submuestras

Tipos de muestreoTipos de muestreo1.-1.- Intuitivo Intuitivo: Basado en la experiencia en algún tipo particular de muestra Basado en la experiencia en algún tipo particular de muestra 2.-2.- Estadístico Estadístico: Mediante un modelo estadístico : Mediante un modelo estadístico previamente validado previamente validado 3.-3.- Sistemático Sistemático: : Siguiendo un protocolo en el que se especifica: tipo, tamaño, frecuencia, periodo del Siguiendo un protocolo en el que se especifica: tipo, tamaño, frecuencia, periodo del muestreo y lugarmuestreo y lugar

PLAN DE MUESTREOPLAN DE MUESTREO

En la planificación del muestreo , han de considerarse los siguientes aspectos: En la planificación del muestreo , han de considerarse los siguientes aspectos: Cuando, donde y comoCuando, donde y como recoger la muestra recoger la muestra Equipos de muestreoEquipos de muestreo : mantenimiento y calibración : mantenimiento y calibración Contenedores de la muestraContenedores de la muestra: limpieza , adición de estabilizantes y conservación : limpieza , adición de estabilizantes y conservación TransporteTransporte de la muestra de la muestra Pretratamiento de la muestraPretratamiento de la muestra : secado, homogeneización y manejo de la muestra : secado, homogeneización y manejo de la muestra Submuestreo Submuestreo Sistema informativoSistema informativo en el laboratorio en el laboratorio

TECNICAS DE MUESTREOTECNICAS DE MUESTREO

Selección de los puntos y tiempos de muestreo : Selección de los puntos y tiempos de muestreo : Se toman incrementos de muestra en puntos preseleccionados al azar, siguiendo un Se toman incrementos de muestra en puntos preseleccionados al azar, siguiendo un programa de muestreo, en el que se incluyan estos puntos.programa de muestreo, en el que se incluyan estos puntos.Representatividad de la muestra Representatividad de la muestra La concentración de los analitos en la muestra obtenida debe ser idéntica a la concentración La concentración de los analitos en la muestra obtenida debe ser idéntica a la concentración en la muestra real en la posición y tiempo en la que se ha realizado el muestreo y que esta en la muestra real en la posición y tiempo en la que se ha realizado el muestreo y que esta no varíe hasta la ejecución de los análisis.no varíe hasta la ejecución de los análisis.Etiquetado de la muestra Etiquetado de la muestra Las muestras se etiquetan en el momento en que son tomadas con la siguiente información: Las muestras se etiquetan en el momento en que son tomadas con la siguiente información: -Persona que realiza el muestreo; -Día , hora y lugar;-Información sobre la metodología -Persona que realiza el muestreo; -Día , hora y lugar;-Información sobre la metodología seguida e -Incidencias durante el muestreo.seguida e -Incidencias durante el muestreo.Subdivisión de la muestra Subdivisión de la muestra La muestra bruta obtenida resulta de la mezcla de un cierto número de unidades de La muestra bruta obtenida resulta de la mezcla de un cierto número de unidades de muestreo. El número de unidades de muestreo depende de: a) Tamaño de las partículas ; muestreo. El número de unidades de muestreo depende de: a) Tamaño de las partículas ; b) Grado de heterogeneidad del material y c) Exactitud requerida en Los resultados b) Grado de heterogeneidad del material y c) Exactitud requerida en Los resultados

TRANSPORTE Y CONSERVACION DE LA MUESTRATRANSPORTE Y CONSERVACION DE LA MUESTRA

TRANSPORTE : PRECAUCIONESTRANSPORTE : PRECAUCIONESEvitar la exposición a humedades extremas y mantenerlas a 4 º CEvitar la exposición a humedades extremas y mantenerlas a 4 º C

Las muestras biológicas o de alimentos es necesario transportarlas congeladasLas muestras biológicas o de alimentos es necesario transportarlas congeladas

CONSERVACION : PRECAUCIONESCONSERVACION : PRECAUCIONES

Reducir losReducir losriesgos de alteracionesriesgos de alteraciones

por contactopor contactocon la atmósferacon la atmósfera

absorción absorción y oxidacióny oxidación

Evitar su Evitar su exposición al aire yexposición al aire y

a la luz y a la luz y su manipulaciónsu manipulación

Los sólidos se mantienen secos eliminando el agua en una estufaLos sólidos se mantienen secos eliminando el agua en una estufaLas muestras biológicas se congelan en nitrógeno líquido o se liofilizanLas muestras biológicas se congelan en nitrógeno líquido o se liofilizan

El tratamiento de los líquidos depende del tipo de análisis El tratamiento de los líquidos depende del tipo de análisis

ALMACENAMIENTO DE LA MUESTRAALMACENAMIENTO DE LA MUESTRA

Para conservar las muestras durante largos Para conservar las muestras durante largos periodos de tiempo es recomendable:periodos de tiempo es recomendable:a) Que el aire contenido en el espacio a) Que el aire contenido en el espacio libre del recipiente sea mínimolibre del recipiente sea mínimob) Que el material sea hidrófobob) Que el material sea hidrófoboc) Que su superficie sea lisac) Que su superficie sea lisa y no porosay no porosa

Las muestras se almacenan por dos Las muestras se almacenan por dos motivos: motivos: a) Porque su análisis no va a ser inmediatoa) Porque su análisis no va a ser inmediatob) Para guardar un duplicado con el fin de b) Para guardar un duplicado con el fin de hacer un chequeo de los resultados hacer un chequeo de los resultados obtenidos en los análisis inicialesobtenidos en los análisis iniciales

Los materiales utilizados para almacenar las muestras son de tres tipos :Los materiales utilizados para almacenar las muestras son de tres tipos :a) Polimeros ( teflón, polietileno, polipropileno, plexiglas y goma de silicona )a) Polimeros ( teflón, polietileno, polipropileno, plexiglas y goma de silicona )b) Vidrios (cuarzo sintético y borosilicato de vidrio)b) Vidrios (cuarzo sintético y borosilicato de vidrio)c) Metales (papel de aluminio, platino y titanio de elevada purezac) Metales (papel de aluminio, platino y titanio de elevada pureza))

MANUAL DEL MUESTREO Y REGISTRO EN EL LABORATORIOMANUAL DEL MUESTREO Y REGISTRO EN EL LABORATORIO

Las muestras se etiquetan con la siguiente información :Las muestras se etiquetan con la siguiente información :

a) Numeración de la muestra ; b) Descripción del material; c) Lugar del muestreo; d) a) Numeración de la muestra ; b) Descripción del material; c) Lugar del muestreo; d) Fecha y hora del muestreo ; e) Muestreador y método de muestreo; g) Información Fecha y hora del muestreo ; e) Muestreador y método de muestreo; g) Información adicional (pH, temperatura, ect) adicional (pH, temperatura, ect)

Esta información se registra en el laboratorio junto otra adicional:Esta información se registra en el laboratorio junto otra adicional:

a) Símbolo de la muestra; b) Naturaleza de la muestra; c) Análisis requeridos; d) lugar y a) Símbolo de la muestra; b) Naturaleza de la muestra; c) Análisis requeridos; d) lugar y condiciones de conservación; e) Entidad que solicita los análisis. ectcondiciones de conservación; e) Entidad que solicita los análisis. ect

La preparación de la muestra es un proceso muy elaborado y en el se incluyen La preparación de la muestra es un proceso muy elaborado y en el se incluyen todos las etapas que se muestran en la tabla. todos las etapas que se muestran en la tabla.

Esta preparación es muy diferente y depende del estado de agregación de la Esta preparación es muy diferente y depende del estado de agregación de la muestramuestra

MUESTRA BRUTAMUESTRA BRUTA

SÓLIDASÓLIDA LÍQUIDALÍQUIDA GASEOSAGASEOSA

Tratamiento muestra brutaTratamiento muestra bruta

SecadoSecado

DivisiónDivisión

PulverizaciónPulverización

HomogenizaciónHomogenización ObtenciónObtención

Presión muestraPresión muestraSeparación de fasesSeparación de fases

Sin cambio químicoSin cambio químico

Con cambio químicoCon cambio químico

-Fase sólida-Fase sólida

-Fase gaseosa-Fase gaseosa AdsorciónAdsorción

Adsorbentes Adsorbentes líquidoslíquidos

Adsorbentes Adsorbentes sólidossólidos

HomogeneizaciónHomogeneización

Mezcla en centrífugaMezcla en centrífuga

Pruebas de homogeneidadPruebas de homogeneidad PreconcentraciónPreconcentración

PrecipitaciónPrecipitaciónSubmuestreoSubmuestreo

Por pesadaPor pesadaSubmuestreoSubmuestreo

Por pesada o volumenPor pesada o volumen

PREPARACION DE LA MUESTRA PARA EL ANALISISPREPARACION DE LA MUESTRA PARA EL ANALISIS

Teniendo en cuenta el elevado número de matrices posibles a analizar, es imposible dar un Teniendo en cuenta el elevado número de matrices posibles a analizar, es imposible dar un esquema detallado de los procedimientos operativos y riesgos de error para cada una de las esquema detallado de los procedimientos operativos y riesgos de error para cada una de las muestras. Los pasos mas significativos son : muestras. Los pasos mas significativos son : Secado de las muestras sólidas y puesta en disolución de la muestraSecado de las muestras sólidas y puesta en disolución de la muestra

Tabla 4.- Perdida de elementos en el secado en Tabla 4.- Perdida de elementos en el secado en hornohorno

ElementoElemento MatrizMatriz Temp.Temp. TiempoTiempo(horas)(horas)

PérdidaPérdida(%)(%)

CdCd HigadoHigado 110110 1616 11

CoCo OstrasOstras 110110 2424 1414

CrCr SangreSangre 120120 1616 33

FeFeOstrasOstras

SangreSangre

110110

110110

1616

1616

55

33

HgHg

PlanktonPlankton

HigadoHigado

MusculoMusculo

6060

8080

120120

5050

7272

2424

6060

55

2121

PbPb OstrasOstras 120120 4848 2020

MnMn OstrasOstras 110110 4848 1414

ZnZn OstrasOstras 110110 2424 99

PREPARACION DE LA MUESTRA: SECADOPREPARACION DE LA MUESTRA: SECADO

Secado de la muestraSecado de la muestraSe lleva acabo antes de la homo-Se lleva acabo antes de la homo-geneización de la muestra sólida geneización de la muestra sólida o de la medida instrumentalo de la medida instrumentala) a) Secado en hornoSecado en hornoSe introduce la muestra en elSe introduce la muestra en elhorno controlando adecuadamentehorno controlando adecuadamentela temperatura y el tiempo. la temperatura y el tiempo. Temperaturas altas descomponenTemperaturas altas descomponenla muestra y producen perdidasla muestra y producen perdidasde elementos. Temperaturas bajasde elementos. Temperaturas bajasexponen la muestra a posiblesexponen la muestra a posiblescontaminaciones contaminaciones b) b) LiofilizaciónLiofilizaciónConsiste en secar la muestra Consiste en secar la muestra a vacío a muy baja temperaturaa vacío a muy baja temperatura

PREPARACION DE LA MUESTRA : DISOLUCIÓNPREPARACION DE LA MUESTRA : DISOLUCIÓN

DISOLUCIONDISOLUCIONDE LA MUESTRADE LA MUESTRA

VIA SECAVIA SECA

Mineralización en plasmas de Mineralización en plasmas de oxigeno a bajas temperaturasoxigeno a bajas temperaturas

Mineralización a elevada Mineralización a elevada temperatura (horno)temperatura (horno)

Combustión en frasco de oxigenoCombustión en frasco de oxigenoFrasco SchönigerFrasco Schöniger

Técnicas de fusiónTécnicas de fusión(Disgregación)(Disgregación)

VIA HUMEDAVIA HUMEDA

Es la Es la etapa previaetapa previa a la mayoría de los análisis y consiste en convertir los analitos a la mayoría de los análisis y consiste en convertir los analitos en una forma química para que permanezcan en una forma química para que permanezcan estables en disoluciónestables en disolución. .

En la mayoría de los casos el proceso implica la eliminación de la materia En la mayoría de los casos el proceso implica la eliminación de la materia orgánica por conversión en compuestos volátiles. Se lleva a cabo por orgánica por conversión en compuestos volátiles. Se lleva a cabo por vía secavía seca o o

por por vía húmedavía húmeda

DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA POR VIA SECADISOLUCIÓN DE LA MUESTRA POR VIA SECA

MINERALIZACIÓN A ELEVADAS MINERALIZACIÓN A ELEVADAS TEMPERATURASTEMPERATURAS

-Se basa en someter la muestra a la -Se basa en someter la muestra a la acción de acción de temperaturas elevadastemperaturas elevadas durante cierto tiempodurante cierto tiempo-La temperatura debe seleccionarse de -La temperatura debe seleccionarse de manera que permita una mineralización manera que permita una mineralización eficaz eficaz sin perdidassin perdidas de analitos de analitos por por volatilizaciónvolatilización-Ciertas muestras requieren la adición -Ciertas muestras requieren la adición de de agentes estabilizantesagentes estabilizantes para evitar la para evitar la perdida por volatilidad de analitos perdida por volatilidad de analitos volátilesvolátiles- Se pueden perder elementos como: - Se pueden perder elementos como: Ag, As, Cr, Hg, I, K,Na,Pb, Sb, Se, Sn Ag, As, Cr, Hg, I, K,Na,Pb, Sb, Se, Sn y Tey Te

MINERALIZACIÓN EN PLASMA DE MINERALIZACIÓN EN PLASMA DE OXIGENO A BAJAS TEMPERATURASOXIGENO A BAJAS TEMPERATURAS

-Se basa en la capacidad del -Se basa en la capacidad del oxigeno excitadooxigeno excitado , , obtenido al pasar una corriente de oxigeno a obtenido al pasar una corriente de oxigeno a bajas presiones a través de un campo de bajas presiones a través de un campo de radiofrecuenciaradiofrecuencia, de oxidar a la muestra al , de oxidar a la muestra al incidir sobre ella a temperaturas inferiores a incidir sobre ella a temperaturas inferiores a 200 ºC200 ºC-Presenta el inconveniente de poca capacidad -Presenta el inconveniente de poca capacidad de muestras y largos periodos de tiempo no se de muestras y largos periodos de tiempo no se volatilizan elementos como : volatilizan elementos como : As, Cd, Sb, Pb, B As, Cd, Sb, Pb, B y Gey Ge

COMBUSTIÓN EN FRASCO DE COMBUSTIÓN EN FRASCO DE SCHÖNIGERSCHÖNIGER

--Se basa en la volatilización cuantitativa de los Se basa en la volatilización cuantitativa de los elementos de interés de la muestra y elementos de interés de la muestra y posterior recuperación de sus productos posterior recuperación de sus productos gaseosos por adsorcióngaseosos por adsorción- Se pueden recuperar elementos como: - Se pueden recuperar elementos como: F, Cl, F, Cl, Br, I, S, Se, P, As, Hg, Cu, Cd, Zn, Al, Ba, ect.Br, I, S, Se, P, As, Hg, Cu, Cd, Zn, Al, Ba, ect.

TECNICAS DE FUSIÓNTECNICAS DE FUSIÓN-Se usan para la puesta en disolución -Se usan para la puesta en disolución de materiales resistentes al ataque de de materiales resistentes al ataque de ácidos como : cementos, aluminatos, ácidos como : cementos, aluminatos, silicatos, ect, muestras con sílice.silicatos, ect, muestras con sílice.

TECNICAS DE FUSION : DISGREGACIONESTECNICAS DE FUSION : DISGREGACIONES

Tipos de fundentesTipos de fundentesCarbonato sódico (carbonato potásico):Carbonato sódico (carbonato potásico):-Descompone silicatos y muestras que contienen sílice, alúmina, sulfatos, óxidos refracta--Descompone silicatos y muestras que contienen sílice, alúmina, sulfatos, óxidos refracta-rios, sulfuros y fosfatos poco solubles al calentar a 1000-1200ºC.rios, sulfuros y fosfatos poco solubles al calentar a 1000-1200ºC.

CaSiOCaSiO3 3 (insoluble)+Na(insoluble)+Na22COCO33→→NaNa22SiOSiO33(soluble)+CaCO(soluble)+CaCO3 3 (soluble en ácidos)(soluble en ácidos)-Los cationes de la muestra se transforman en carbonatos u óxidos solubles en ácidos.-Los cationes de la muestra se transforman en carbonatos u óxidos solubles en ácidos.-Los no metales se transforman en sales sódicas solubles. -Los no metales se transforman en sales sódicas solubles. -Normalmente se emplean crisoles de Pt-Normalmente se emplean crisoles de Pt

Carbonato sódico más un agente oxidante como KNOCarbonato sódico más un agente oxidante como KNO3, KClO, KClO3 o Na o Na22OO22

-Muestras que contienen S, As, Sb, Cr, etc, y que requieren un medio oxidante.-Muestras que contienen S, As, Sb, Cr, etc, y que requieren un medio oxidante.-Temperatura de fusión de 600-700ºC.-Temperatura de fusión de 600-700ºC.-Crisoles de Ni o Pt (no con Na-Crisoles de Ni o Pt (no con Na22OO22).).

Hidróxido sódico o potásico:Hidróxido sódico o potásico:-Fundente básico enérgico para silicatos, carburo de silicio y ciertos minerales.-Fundente básico enérgico para silicatos, carburo de silicio y ciertos minerales.-Temperatura de fusión más baja que con carbonatos.-Temperatura de fusión más baja que con carbonatos.-Crisoles de Au, Ag o Ni. -Crisoles de Au, Ag o Ni.

FusiónFusiónTransformación de sales insolubles en ácidos como silicatos, ciertos óxidos minerales y Transformación de sales insolubles en ácidos como silicatos, ciertos óxidos minerales y algunas aleaciones de hierro, en otras solubles en ácidos mediante mezclado con una algunas aleaciones de hierro, en otras solubles en ácidos mediante mezclado con una cantidad elevada de una sal de metal alcalino (fundente) y fusión de la mezcla a elevada cantidad elevada de una sal de metal alcalino (fundente) y fusión de la mezcla a elevada temperatura (de 300 a 1200ºC).temperatura (de 300 a 1200ºC).

TECNICAS DE FUSION : DISGREGACIONESTECNICAS DE FUSION : DISGREGACIONES

Tipos de fundentesTipos de fundentesPeróxido de sodio:Peróxido de sodio:--Fundente oxidante básico enérgicoFundente oxidante básico enérgico para sulfuros, silicatos que no se disuelven en Napara sulfuros, silicatos que no se disuelven en Na22COCO33, , aleaciones insolubles en ácidos de Fe, Ni, Cr, Mo, W, y Pt y minerales de Cr, Sn y Zr.aleaciones insolubles en ácidos de Fe, Ni, Cr, Mo, W, y Pt y minerales de Cr, Sn y Zr.-Crisoles de Fe o Ni previamente recubiertos de Na-Crisoles de Fe o Ni previamente recubiertos de Na22COCO33 fundido. fundido. Pirosulfato potásico (KPirosulfato potásico (K22SS22OO77):):--Fundente ácido para óxidos y muestras que contienen óxidos poco solubles.Fundente ácido para óxidos y muestras que contienen óxidos poco solubles.-Temperatura de fusión de 400ºC.-Temperatura de fusión de 400ºC.-Crisol de Pt o porcelana.-Crisol de Pt o porcelana. KK22SS22OO77→→KK22SOSO44+SO+SO33

Ácido bórico (BÁcido bórico (B22OO33):):--Fundente ácidoFundente ácido para silicatos y óxidos en los que se determinan metales alcalinos.para silicatos y óxidos en los que se determinan metales alcalinos.-Temperatura de fusión de 800-850ºC.-Temperatura de fusión de 800-850ºC.-Evaporando a sequedad con alcohol metílico la disolución del fundido, se elimina el óxido -Evaporando a sequedad con alcohol metílico la disolución del fundido, se elimina el óxido bórico, que destila en forma de borato de metilo B(OCHbórico, que destila en forma de borato de metilo B(OCH33))33..-Crisoles de Pt.-Crisoles de Pt.

Carbonato cálcico (8) + cloruro amónico (1):Carbonato cálcico (8) + cloruro amónico (1):-Calentando el fundente se produce una mezcla de CaO y CaCl-Calentando el fundente se produce una mezcla de CaO y CaCl22 que se usa para que se usa para descomponer silicatos para la determinación de metales alcalinos.descomponer silicatos para la determinación de metales alcalinos.-Crisoles de Ni.-Crisoles de Ni.

Ácidos y bases más frecuentesÁcidos y bases más frecuentesÁcido clorhídrico (37%): Ácido clorhídrico (37%): - Útil en la disolución de carbonatos, fluoruros, sulfuros, fosfatos, sulfatos insolubles, - Útil en la disolución de carbonatos, fluoruros, sulfuros, fosfatos, sulfatos insolubles, óxidos metálicos y metales más fácilmente oxidables que el hidrógeno (Eóxidos metálicos y metales más fácilmente oxidables que el hidrógeno (Eoo<0). <0). - El HCl concentrado es 12 M pero en ebullición se diluye hasta 6 M (p.e. 110ºC). Forma - El HCl concentrado es 12 M pero en ebullición se diluye hasta 6 M (p.e. 110ºC). Forma algunos cloruros volátilesalgunos cloruros volátiles.Ácido nítrico (70%):Ácido nítrico (70%):-Fuerte agente oxidante.-Fuerte agente oxidante.-Disolución de metales excepto Al y Cr que se pasivan y con Sn, W o Sb forma óxidos -Disolución de metales excepto Al y Cr que se pasivan y con Sn, W o Sb forma óxidos hidratados poco solubles. Descompone las muestras orgánicas y biológicas.hidratados poco solubles. Descompone las muestras orgánicas y biológicas.Ácido sulfúrico (98%):Ácido sulfúrico (98%):-Disuelve muchos materiales, incluyendo metales y muchas aleaciones, debido a su punto -Disuelve muchos materiales, incluyendo metales y muchas aleaciones, debido a su punto de ebullición tan elevado (p.e. 340ºC).de ebullición tan elevado (p.e. 340ºC).-Los compuestos orgánicos se deshidratan y oxidan a CO-Los compuestos orgánicos se deshidratan y oxidan a CO22 y H y H22O en ácido sulfúrico O en ácido sulfúrico

caliente.caliente.Ácido perclórico (70%):Ácido perclórico (70%):-En caliente es un potente oxidante capaz de disolver aleaciones de hierro y aceros -En caliente es un potente oxidante capaz de disolver aleaciones de hierro y aceros inoxidables. inoxidables. -Peligro de explosión violenta cuando el ácido perclórico caliente entra en contacto con -Peligro de explosión violenta cuando el ácido perclórico caliente entra en contacto con materia orgánica o sustancias inorgánicas fácilmente oxidables.materia orgánica o sustancias inorgánicas fácilmente oxidables.

DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA POR VIA HÚMEDADISOLUCIÓN DE LA MUESTRA POR VIA HÚMEDA

Ácidos y bases mas frecuentes:Ácidos y bases mas frecuentes:Ácido fluorhídrico (50%): Ácido fluorhídrico (50%): -Descomposición de rocas y minerales de silicato cuando no se va a determinar silicio ya -Descomposición de rocas y minerales de silicato cuando no se va a determinar silicio ya que éste se pierde en forma de SiFque éste se pierde en forma de SiF44 que es volátil. que es volátil.

-Normalmente es necesario eliminar el exceso de HF ya que disuelve el vidrio. -Normalmente es necesario eliminar el exceso de HF ya que disuelve el vidrio. -Se evapora en presencia de H-Se evapora en presencia de H22SOSO44 o HClO o HClO44 o bien se inactiva complejándolo con ácido o bien se inactiva complejándolo con ácido

bórico.bórico.-Forma algunos fluoruros volátiles y algunos fluoruros insolubles como LaF-Forma algunos fluoruros volátiles y algunos fluoruros insolubles como LaF33, CaF, CaF22 y YF y YF33..

-El HF es extremadamente tóxico, ocasiona serias quemaduras y heridas muy dolorosas en -El HF es extremadamente tóxico, ocasiona serias quemaduras y heridas muy dolorosas en contacto con la piel mostrándose los efectos horas después de la exposición.contacto con la piel mostrándose los efectos horas después de la exposición.Ácido bromhídrico (48%):Ácido bromhídrico (48%): -Semejante al HCl en cuanto a sus propiedades.-Semejante al HCl en cuanto a sus propiedades.Ácido Fosfórico (85%):Ácido Fosfórico (85%): -En caliente disuelve a los óxidos refractarios que son insolubles en otros ácidos.-En caliente disuelve a los óxidos refractarios que son insolubles en otros ácidos.Hidróxido sódico:Hidróxido sódico: -Disuelve Al y los óxidos anfóteros de Sn, Pb, Zn y Cr. -Disuelve Al y los óxidos anfóteros de Sn, Pb, Zn y Cr.Mezclas oxidantes:Mezclas oxidantes: -El agua regia (3 partes de HCl + 1 parte de HNO-El agua regia (3 partes de HCl + 1 parte de HNO33) se emplea en digestiones difíciles. ) se emplea en digestiones difíciles.

-La adición de agua de bromo o peróxido de hidrógeno a ácidos minerales aumenta la -La adición de agua de bromo o peróxido de hidrógeno a ácidos minerales aumenta la acción disolvente y acelera la oxidación de materia orgánica.acción disolvente y acelera la oxidación de materia orgánica.

DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA POR VIA HÚMEDADISOLUCIÓN DE LA MUESTRA POR VIA HÚMEDA

DISOLUCIÓN DE LA MUESTRA POR VIA HUMEDADISOLUCIÓN DE LA MUESTRA POR VIA HUMEDA

MEZCLAS DE ACIDOS CON OTROS REACTIVOSMEZCLAS DE ACIDOS CON OTROS REACTIVOSEntre los reactivos mas usados junto a ácidos cabe destacar:Entre los reactivos mas usados junto a ácidos cabe destacar:a) a) OxidantesOxidantes (H (H2 2 OO2 2 ; Br; Br22 ; ; KClOKClO3 3 ))

b) b) Electrolitos inertesElectrolitos inertes que aumentan el punto de ebullición que aumentan el punto de ebullición permitiendo temperaturas mayores (Napermitiendo temperaturas mayores (Na22SOSO4 4 , (NH, (NH44))22SOSO4 4

d) d) Agentes complejantesAgentes complejantes (citrato o tartrato) (citrato o tartrato)e) e) CatalizadoresCatalizadores que aumentan la velocidad de disolución de que aumentan la velocidad de disolución de las muestras (Cu(II), Hg(II) , Vlas muestras (Cu(II), Hg(II) , V22OO55 , ect.) , ect.)

Una muestra Una muestra se puede se puede disolverdisolvercon la ayuda con la ayuda de un ácido de un ácido cuya cuya naturaleza naturaleza depende del depende del tipo de tipo de muestra, muestra, sin embargo sin embargo se suele se suele recurrir a:recurrir a:

MEZCLAS DE ACIDOSMEZCLAS DE ACIDOSa) Aprovechando sus diferentes propiedades: carácter a) Aprovechando sus diferentes propiedades: carácter comple-comple-jantejante de uno y carácter de uno y carácter oxidanteoxidante del otro (HF+HNO del otro (HF+HNO33;; ;;

HF+HHF+H22SOSO44))

b) Un ácido modera una propiedad no deseable del otro: b) Un ácido modera una propiedad no deseable del otro: (HNO(HNO33+ HClO+ HClO44))

c) Los ácidos puedenc) Los ácidos pueden reaccionar reaccionar entre si dando productos mas entre si dando productos mas reactivos que los ácidos solos( 3 HCl + HNOreactivos que los ácidos solos( 3 HCl + HNO33))

d) Un ácido permite d) Un ácido permite eliminar eliminar otro no deseado después de haberotro no deseado después de haber realizado su efecto (HF+ HCl; HNOrealizado su efecto (HF+ HCl; HNO33+ H+ H22SOSO44; HNO; HNO33+ H+ H33POPO44 ) )

Descomposición y disoluciónDescomposición y disolución

Digestión con ácidosDigestión con ácidos

VentajasVentajas InconvenientesInconvenientes

* Bien conocida* Bien conocida

* No hay límite de cantidad de muestra* No hay límite de cantidad de muestra

* Sencillez* Sencillez

* Facilidad de adición de reactivos y * Facilidad de adición de reactivos y muestrasmuestras

* Material barato* Material barato

* Lentitud * Lentitud

* Sistema abierto (pérdidas de volátiles, * Sistema abierto (pérdidas de volátiles, evolución de espumas y humos corrosivos, evolución de espumas y humos corrosivos, etc.)etc.)

* Elevado riesgo de contaminación * Elevado riesgo de contaminación * Peligrosidad de reactivos* Peligrosidad de reactivos


MétodoMétodo SistemaSistema

Radiación de calor a presión Radiación de calor a presión atmosféricaatmosférica

Digestión por ácidos Digestión por ácidos FusionesFusiones

Radiación de calor a presión elevadaRadiación de calor a presión elevada Digestión por ácidos en bombas de teflón en Digestión por ácidos en bombas de teflón en recipientes de acerorecipientes de acero

Radiación de microondasRadiación de microondas Digestión por ácidos en bombas de teflónDigestión por ácidos en bombas de teflón

Digestión con ácidos en bombas a presión:Digestión con ácidos en bombas a presión:


* Sistema cerrado (se evita pérdidas de volátiles, * Sistema cerrado (se evita pérdidas de volátiles, evolución de humos y espumas, etc.)evolución de humos y espumas, etc.)* Menor riesgo de contaminación (aislamiento de * Menor riesgo de contaminación (aislamiento de atmósfera del laboratorio, material de teflón, etc.)atmósfera del laboratorio, material de teflón, etc.)

* Limitación en la cantidad de muestra* Limitación en la cantidad de muestra* Lentitud (horas)* Lentitud (horas)* Peligrosidad de reactivos* Peligrosidad de reactivos* Material más caro* Material más caro* Dificultad de adición de reactivos* Dificultad de adición de reactivos

Digestión con ácidos en equipos de microondasDigestión con ácidos en equipos de microondas


* Rapidez (minutos)* Rapidez (minutos)* Sistema cerrado (se evita pérdidas de * Sistema cerrado (se evita pérdidas de volátiles, evolución de humos y espumas)volátiles, evolución de humos y espumas)* Menor riesgo de contaminación * Menor riesgo de contaminación (aislamiento de atmósfera del laboratorio, (aislamiento de atmósfera del laboratorio, material de teflón, etc.)material de teflón, etc.)

* Limitación en la cantidad de muestra* Limitación en la cantidad de muestra* Peligrosidad de reactivos* Peligrosidad de reactivos* Material más caro* Material más caro* Dificultad de adición de reactivos* Dificultad de adición de reactivos


CalentamientoCalentamientoConvencionalConvencional

CalentamientoCalentamientopor Microondaspor Microondas

Cor

rien

tes

Cor

rien

tes

de c

onve

cció

nde

con

vecc

ión

Calor por Calor por conducciónconducción

Mezcla ácido-muestraMezcla ácido-muestra

Paredes del recipienteParedes del recipiente

La temperatura en la superficie inferior es mayor La temperatura en la superficie inferior es mayor que la del punto de ebullición del ácidoque la del punto de ebullición del ácido

Mezcla Mezcla ácido-ácido-

muestramuestra(absorbe (absorbe

energía de energía de microondas)microondas)

Paredes del recipienteParedes del recipiente(transparente a la energía de Microondas)(transparente a la energía de Microondas)


GuGuíía de microondasa de microondas

MagnetrMagnetróónn

Dispersor

Cavidad deCavidad demicroondasmicroondas

Microondas DifusasMicroondas Difusas

Tipos de equipos de microondas para Tipos de equipos de microondas para digestióndigestión

GuGuíía de microondasa de microondasMagnetrMagnetróónn

Microondas FocalizMicroondas Focalizáádasdas

tomaypreparamuestras

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