Análise Instrumental - Aula 14 - Métodos de análise instrumental - Revisão

[Música] o [Música] olá vamos iniciar agora uma aula de revisão nessa aula nós vamos rever todos os instrumentos de análise instrumental todas as formas de se realizar uma análise os cronogramas hoje pq os espectros que se obtém por essas análises nós vamos fazer uma revisão geral de tudo o que foi visto no curso os tipos de métodos instrumentais então eles são espectroscópicas eletrolíticos ou cromatográficos os métodos aspectos espectroscópicas eles são baseados em propriedades óticas ou seja na propriedade de umas determinada substância é interagir com uma radiação eletromagnética e gerar um sinal a partir disso os

métodos eletro analíticos são baseados em propriedades elétricas ou seja corrente ou potencial a partir da análise de uma amostra os métodos cromatográficos são métodos de separação então eles vão separar compostos em uma mostra onde se tem uma variedade de compostos e eles podem ser acoplados aos métodos eletrolíticos ou espectroscópicas para a detecção e quantificação dessas amostras como que ocorre então é a análise por esses instrumentos os instrumentos eles vão converter as informações sobre as características físicas e químicas da amostra de um analista da mostra em uma informação que pode ser manipulada interpretada pelo analista então

se tem primeiro um estímulo que é uma fonte de energia que pode ser uma radiação eletromagnética ou ou alguma corrente elétrica ele vai passar pelo sistema em estudo onde está o analita este analista vai interagir com o estímulo e vai dar uma resposta que vai ser detectada pelo detector cada tipo de instrumento vai ter um tipo de detector e um tipo de configuração de análise mas esse é o sentido geral da análise o estímulo sistema de estudo ea resposta vamos revisar alguns dos métodos que nós já vimos nem tão espectroscopia atômica ela se baseia na

absorção ou na emissão de luz pelos elementos de uma mostra esses elementos eles se apresentam como átomos ou íons livres então é uma espécie de escorpião para analisar átomos a etapa importante dessa análise é a atomização e ela vai ocorrer por chama por foi no forno de grafite ou por plasma aqui tem um exemplo de um sinal não é um espectro atômico onde se tem a relação da absurda ânsia então aqui foi uma espécie de trio uma espectroscopia de absorção atômica em relação ao comprimento de onda em que cada um desses átomos ou íons vai

apresentar a absorção espectrofotometria no ultra violeta visível essa técnica é muito utilizada nem ela consiste na identificação de grupos orgânicos ou cromóforos o will de metais de transição que absorvem a radiação nos comprimentos de ondas ultra violeta visível então esquema de análise por espectrofotometria no ultra violeta e no visível é esse aqui nem que uma luz monocromática onde já foi selecionado o comprimento de onda para a análise vai incidir sobre a amostra a mostra vai interagir com essa radiação vai absorver uma certa quantidade de radiação vai transmitir uma quantidade que não foi absorvida e essa

quantidade transmitida vai ser então detectada pelo detector o sinal que é gerado tenha relação com a absurda ânsia ou seja enquanto que foi absorvido pela mostra e o comprimento de onda onde aquele determinado na lito apresenta uma maior absorção então aqui é diferente né gente tem bandas maiores mais largas do que na espectrometria atômica a espectroscopia no infravermelho é baseada nas vibrações moleculares e ela vai medir tipos de vibrações que ocorrem nas ligações entre os átomos de acordo com a energia absorvida então o objetivo dessa espectroscopia é a determinação de grupos funcionais ou quando se

faz uma análise por espectroscopia no infravermelho tem se uma relação entre a transmitância da radiação que não foi absorvida pela mostra eo número de ondas em que essa radiação absorvem é que essa amostra absorve radiação então esses picos vão ser característicos de cada tipo de ligação presente na mostra então por exemplo pode ter aqui presença da ligação c ó ou c do pó de ésteres é um estiramento ch uma rotação sem h2o então cada é grupo da molécula pode ser identificado por um pico presente na mostra e aí é interessante se ter uma noção do

tipo de amostra que se tem ou utilizar uma outra técnica ou um padrão para poder comparar é e poder identificar corretamente a mostra a ressonância magnética nuclear ela é uma ferramenta que tem alto poder para a determinação de uma estrutura orgânica então ela vai identificar a estrutura orgânica ela pode ser utilizada em conjunto com a espectroscopia no infravermelho para determinar corretamente a estrutura é ela vai identificar a estrutura carbono hidrogénio de um composto orgânico ela vai se basear a mudança de orientação de espiões nucleares em função de uma energia eletromagnética que absorve e também do

campo magnético que está presente ali na mostra então dependendo do tipo por exemplo aqui uma análise por rmn de hidrogênio dependendo do tipo de hidrogênio pode se ter um sinal diferente no na minha análise na então o hidrogênio que está mais desprotegida ou seja não tem um elemento muito elétron negativo próximo dele ele vai apresentar sinal tem uma freqüência menor e o hidrogênio que está menos protegido ou seja ele tem um elemento mais elétron negativo próximo dele ele vai apresentar uma freqüência um sinal numa freqüência maior à espectrometria de massas então essa mais perto é

uma análise que não depende da radiação eletromagnética mas que produz um espectro né que é gerada a partir de uns de compostos orgânicos ou inorgânicos ele separa esses íons pela razão massa carga ou seja pela razão entre a massa molar doíam ea carga que geralmente é uma carga de valor 1 aqui a gente tem não é um espectro que vai relacionar a abundância daquele e um dom ou daquele fragmento de substância pela razão mas a carga dele então dois picos que são interessantes de observar né o pico molecular é onde se tem um da molécula

que é mais parecido com a molécula neutra e supico base que é o pico do fragmento ou doíam que têm uma maior abundância ali naquela análise a química elétrica analítica então existem alguns métodos eletrolíticos alguns nós já vimos em outra aula por exemplo potenciômetro ia voltar mettre cometeria a potência dentre ela mede a diferença de potencial uma corrente constante ou nula a volta meteria mede a corrente em função do potencial tendo polarização do eletrodo indicador ea colômbia teria se baseia em reações de oxidação e redução do hálito que vão acontecer ali na superfície do eletrodo

então é em geral se tem sempre um eletrodo de referência que tem um potencial sempre constante um eletrodo indicador que vai variar lhe o potencial em relação à corrente ou não né quando não tem corrente também ele pode variar ou em alguns casos como voltou a meter e econometria pode se ter um contra eletrodo pra poder realizar essa análise e análise vai ser relação à corrente em relação ao potencial diferença de potencial dos eletrodos a cromatografia a cromatografia uma análise é que é feita com base na separação de misturas né então vai ser para misturas

por interação dos componentes da mistura entre uma fase estacionária que é a fase que fica presente aqui é na na coluna cromatográfica fica retida na coluna cromatográfica ea fase imóvel que é a fase que vai passar pela coluna cromatográfica e aí as substâncias vão se separando por maior ou menor interação com a fase estacionária aqueles que têm maior interação com a fase estacionária vão sair depois daqueles que têm menor interação com a fase estacionária e análise se dá pelo tempo de retenção da substância na coluna cromatográfica as análises instrumentais elas podem ser qualitativas ou quantitativas

uma análise qualitativa ela vai dar uma identidade do composto a partir do sinal gerado então outros dois exemplos aqui o espectro infravermelho e um espectro no rn os dois são da mesma substância que é o benz audi ido no espectro infravermelho a gente consegue observar algumas ligações que são características dessa substância né então carbono e hidrogênio sendo que esse carbono é um carbono sp2 é tem um pico que é da função aldeído característico dessa função tem um pico que é característico da ligação sendo pró tem outro que é característico da ligação c duplas e de

aromáticos então a gente vai conseguir identificar a molécula pelos picos que estão presentes pode ser que essa análise não seja suficiente para se ter uma certeza sobre a molécula que está aqui então você pode utilizar um padrão né e comparar os picos ou na outra técnica por exemplo rmn onde a gente analisa os sinais relacionados aos hidrogênio na então aqui numa freqüência menor tem o sinal do hidrogênio do anel matiko que são hidrogênio que estão aqui presentes no anel matiko que estão mais protegidos por elétrons não tem um grupo eletro negativo ligado diretamente a esses

hidrogênios e aqui tem um sinal do hidrogênio do aldeído né que ele está aqui mais - protegido pelos elétrons então ele vai apresentar um sinal diferente a união entre do dois tipos de análise pode me dar então uma identificação do composto ou eu posso utilizar um padrão e comparar é a minha análise com a análise de um padrão para a análise quantitativa pode ser feita então quando os fóruns de duas formas né pode ser feito uma de são paulo deram não é um padrão interno ou pode ser feito também uma curva analítica essa curva analítica

utiliza várias padrões de concentrações conhecidas que vão ser analisados da mesma forma que a sua mostra então vai utilizar a quantificação pelo método dos mínimos quadrados né onde as suas amostras de padrões de concentrações conhecidas vão ser analisados e vai se a analisar então o sinal que se obtém da análise desses padrões em relação à concentração dos padrões com isso pode-se jogar esses valores numa reta numa equação né num gráfico e vai se obter uma equação da reta essa equação da reta em y a gente tem o sinal que se obtém na análise dos padrões

em x a concentração de cada padrão é em a vai ser a inclinação da reta em b a gente tem o inter septo ou seja o valor de y quando x é igual a zero quando eu tenho uma mostra eu vou fazer uma análise dela pelas mesmas condições que foram feitas à análise dos padrões eu vou obter um sinal do detector que vai ver por exemplo em absurda ânsia e eu vou então jogar esse sinal na minha equação da reta na minha curva analítica que eu obtive eu vou então consegui identificar qual é o meu

x né ou seja a concentração da minha mostra o exemplo de uma curva analítica né análise por cromatografia líquida com um detector de ultra violeta aqui foi feito uma curva analítica para padrões de cocaína com diferentes concentrações então uma análise forense para identificar a concentração de cocaína e aí sim obteve nep por cromatografia os picos cromatográficos e foi observado que o pico ele tinha uma área que tinha relação com a concentração então quanto maior a concentração de cocaína na mostra maior seria a área do pico então esses padrões esses valores encontrados para os padres e

os padrões foram colocados em uma reta nem um gráfico de concentração versus área esse gráfico ele me deu um coeficiente linear né além da equação da reta que pode ser obtida este coeficiente de correlação linear ele vai me dizer se essa relação ela está bem feita né ou seja quanto mais próximo de 1 mais linear é a minha reta e isso vai me dizer se a análise também foi bem encaminhada um outro exemplo aqui determinação volta métrica então aqui já tem uma análise é da petroquímica de ciclamato de sódio em produtos dietéticos então fez a

análise de alguns padrões do ciclamato de sódio e obteve então os valores da intensidade do sinal da corrente versus a concentração do dos padrões né então pegou a concentração de cada padrão colocou em um gráfico em relação à intensidade do sinal esse gráfico me deu uma equação que a equação da reta então se eu tenho uma mostra e eu quero analisar ciclamato de sódio nessa mostra eu posso utilizar a mesma nas mesmas condições de medidas o mesmo método é eu posso fazer da mesma forma uma análise de padrões e quando eu analisar minha amostra eu

vou jogar aqui o valor do sinal que o meu aparelho dá eu vou conseguir achar a concentrar são da minha substância que eu tenho interesse aqui eu tenho um exemplo de uma análise que ela é qualitativa e quantitativa equity utiliza vários instrumentos para poder chegar ao resultado da análise então essa análise é a determinação de que com marina em extrato de guaco que é uma das substâncias presentes nesse estrato aqui tem a estrutura química da com marina e foi utilizado então dois métodos né análise de crohn por cromatografia líquida com detector de ultra violeta para

separar as substâncias presentes no extrato e poder identificar e quantificar a cumarina e a presença da cumarina foi confirmada por um espectro de massas então pela análise por cromatografia líquida foi feito então novamente não é uma curva analítica com padrões aqui se obteve a equação da reta e o coeficiente de correlação linear foram duas análises de padrões feitas para ver se havia variação né então o padrão da com marina em extrato de guaco e padrão em uma solução alcoólica então se obteve duas equações diferentes é pela análise dos cronogramas então aqui a gente tem né

o padrão da com marina e ele apresenta um pico em 0 72 minutos e tem também um padrão de ácido com mariko que apresenta um pico em 10 44 minutos quando foi feita a análise da amostra observou que esses dois picos aparece então aí confirma né a presença de com marina e ácido com marco na mostra e também pode ser feita uma análise quantitativa jogando o valor diária que se obtém no pico da amostra aqui na equação é da reta aí foi utilizado também em espectrometria de massas né pra poder confirmar se aquele pico ele

era realmente dá com marina silva com marina estava realmente presente ali na amostra então foi feito um espectro de massas de um padrão de com marina e foi observado dois picos mais interessantes nec é esse aqui em 147 marie mas a carga 147 que é o pico do ião molecular e observam pico base que é o pico de maior intensidade né que é o pico de um dos fragmentos da com marina com esses dois picos conseguem então analisar o espectro da mostra então pelo espectro da amostra observou que os dois picos também apareciam né então

consegue então fazer a relação entre a amostra e o padrão e confirmar a presença de com marina nesse estrato de guaco para finalizar trouxe um exercício de investigação que a determinação de esteróides androgênicos anabólicos em urina então aqui a amostra é a urina de indivíduos adultos acima de 21 anos do sexo masculino o que a gente pode fazer uma análise desse tipo de amostra se a gente quer determinar esteróides então analitos são os esteróides né e vários tipos de esteróides que podem estar presentes na urina o objetivo então do método é estabelecer um método para

análise da presença de esteróides em urina gente pode dividir essa análise em duas fases então a primeira fase separação dos componentes da mostra se eu tenho uma amostra que tem vários componentes bem parecidos eu tenho que separar esses componentes para poder identificar o analista o que eu tenho interesse estão à mostra eu vou identificou selecionar o método de separar são e como essa mostra ela pode ser volatiliza da após a substância serem passadas por um processo de extração eu posso utilizar então cromatografia gasosa uma segunda etapa que pode ser feita é a identificação desses componentes

que foram separados como foi feito na noite anterior né então eu posso é comprovar a estrutura dos compostos mas com uma para uma determinada precisão e aí eu posso utilizar a espectrometria de massas eu trouxe aqui um exemplo dessa análise só de análise cromatográfica onde o padrão foi analisado e observou-se alguns picos relacionados alguns tipos de esteróides quando analisou a urina onde após o uso de um esteróide à base de testosterona observou então que aparecia explicou aqui da testosterona que é o mesmo pico aqui que aparecem mais ou menos 13 minutos após o uso de

um esteróide à base de estanozolol observou-se que apareceram dois picos aqui acima de 16 minutos esses picos não apareceram no padrão mas eles podem ser identificados por outros tipos de padrões então a quantificação também pode ser feita além da identificação pode se quantificar esteróides a partir da relação entre a o sinal de um esteróide e outro então por exemplo a testosterona pode ser quantificada pela relação entre testosterona e epitestosterona que pode ser analisado pela área do sinal e cromatografia confinando finalizando a nossa aula é é muito importante que vocês realizem os exercícios de revisão além

de todos os exercícios que foram colocados em outras aulas é sempre que necessário consultar o material de aula vol tem um material tirem suas dúvidas e espero que vocês tenham aproveitado o curso boa prova para todos [Música] [Música]