ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTAL. Calibração de equipamentos/curva analítica

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1 ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTAL Calibração de equipamentos/curva analítica

2 6 Ed. Cap. 1 Pg Ed. Cap. 0 Pg Ed. Cap. 0 Pg Ed. Cap. 5-8 Pg Site: Cálculo de cafeína diária. ay.com/articles/nutrition/ caffeine-calculator-6182/ 07/03/2018 2

3 Calibração Uma etapa muito importante de todos os procedimentos analíticos consiste no processo de calibração e de padronização. Comparação direta Comparação de uma propriedade do analito com padrões de forma que a propriedade que está sendo estudada se iguala ao padrão. Titulações Um dos procedimentos mais exatos. Na titulação um reagente padronizado sofre uma reação estequiométrica conhecida. Geralmente a quantidade de titulante é variada até a equivalência. * Ver mais em: Harris, D. C. Química Analítica Quantitativa, /03/2018 3

4 Calibração com padrões externos Emprega-se padrão externo para calibrar instrumentos e procedimentos quando não há efeitos interferentes advindos dos componentes da matriz presentes na solução do analito. A calibração é realizada pela obtenção do sinal de resposta (absorbância, área de pico) como função da concentração conhecida do analito. A curva de calibração (curva analítica) é preparada construindo-se um gráfico a partir dos dados ou ajustando-os a uma equação matemática adequada (mínimos quadrados). Com os dados obtidos da curva de calibração é possível obter uma equação de reta e assim fazer previsões de concentração desconhecida do analito a partir de uma resposta do instrumento de medição. Padrão externo é preparado separadamente da amostra, diferente do padrão interno que é 07/03/ adicionado à amostra

5 Altura do pico (cm) Concentração (ppm) 0,00 0 1, , , , Y= 0,197 7 X 0, = 0,197 7 X 0, ,210 4 = X 0,197 7 X= 76,9 07/03/2018 5

6 Método de Regressão Linear É comum usar de curvas de correlação para fazer vários tipos de estudo. Exemplo: altura média vs. idade de um grupo de crianças pequenas Observa-se uma forte relação linear entre altura e idade. 07/03/2018 6

7 Método de Regressão Linear Exemplo: Medição de resposta de um composto puro em um espectrofotômetro na região do ultravioleta para várias concentrações. É possível montar uma curva de regressão linear? 07/03/2018 7

8 Método de Regressão Linear No Excel monte uma tabela como a descrita abaixo: Escolha gráfico de dispersão: Vá em inserção de tabela: 07/03/2018 8

9 Absorbância 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 265 nm 230 nm y = 0,0332x - 0,0004 R² = 1 y = 0,0181x - 0,0009 R² = Concentração em mmol 07/03/2018 9

10 Método de Regressão Linear As intensidades a λ 230 nm e a λ 265 nm são altamente correlacionadas. Existe apenas um fator gerando os dados: concentração. Os dados não têm duas dimensões, mas apenas uma. 07/03/

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12 Calibração Univariada 1) Construção do Modelo: Medidas feitas em uma série de padrões analíticos de concentrações conhecidas são usadas para estimar um modelo que relacione as medidas (espectrais, cromatográficas, potenciométricas, etc.) com a concentração (ou outra propriedade) da espécie de interesse. 2) Previsão: Usa-se esse modelo para prever concentrações de novas amostras, a partir dos sinais analíticos medidos para elas. 07/03/

13 Calibração Univariada Método dos mínimos quadrados é técnica mais usada para encontrar a reta (ou curva) mais provável que passa por um determinado conjunto de pontos. Nunca se unem os pontos experimentais, a reta que passa entre os pontos é a regressão linear. Todos os pontos experimentais têm que ser representados no gráfico, mesmo que não entrem no cálculo do método dos mínimos quadrados. 07/03/

14 Método dos mínimos quadrados 07/03/

15 Método dos mínimos quadrados 07/03/

16 Método dos mínimos quadrados m = n (xi yi) - xi yi n (xi 2 ) ( xi) 2 b= (xi 2 ) yi - (xi yi) xi n (xi 2 ) ( xi) 2 07/03/

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18 Método dos mínimos quadrados Com o uso do Excel o cálculo torna-se bem mais simples. Crie uma tabela semelhante do esquema ao lado: Monte as fórmulas como corresponde os campos do esquema abaixo: A fórmula da equação de reta pode ser descrita como Y = 0,61538 X 1, /03/

19 Veja no gráfico que a reta não passa em todos os pontos e sim entre os pontos. 07/03/

20 Com a equação de reta obtida é possível fazer previsão dos de valores para Y a partir de um valor de X. Atenção a incerteza desse cálculo é pequeno próximo aos dados obtidos da curva, extrapolações podem apresentar erros enormes. 07/03/

21 1 Etapa Curvas de Calibração Preparar amostras conhecidas para análise Usar soluções padrões se possível 2 Etapa Fazer leituras do branco Subtrair das leituras com o branco 3 Etapa Fazer gráfico com os valores obtidos Fazer previsões que confirmem a curva 07/03/

22 Uma amostra de proteína foi analisada por espectrofotômetro, valores de absorvância da luz foram obtidos conforme apresentado na tabela abaixo: Quantidade de Absorvância de amostras proteina (ug) independentes Intervalo Absorvância corrigida 0,0 0,099 0,099 0,100 0,0010-0,0003-0,0003 0,0007 5,0 0,185 0,187 0,188 0,0030 0,0857 0,0877 0, ,0 0,282 0,272 0,272 0,0100 0,1827 0,1727 0, ,0 0,345 0,347 0,392 0,0470 0,2457 0, ,0 0,425 0,425 0,43 0,0050 0,3257 0,3257 0, ,0 0,483 0,488 0,496 0,0130 0,3837 0,3887 0,3967 0,5 0,4 0,3 Ponto questionável Ponto a ser excluído 0,2 0,1 0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 07/03/

23 Quantidade de Absorvância de amostras proteina (ug) independentes Intervalo Absorvância corrigida Média 0,0 0,099 0,099 0,100 0,0010-0,0003-0,0003 0,0007 0,0000 5,0 0,185 0,187 0,188 0,0030 0,0857 0,0877 0,0887 0, ,0 0,282 0,272 0,272 0,0100 0,1827 0,1727 0,1727 0, ,0 0,345 0,347 0,392 0,0470 0,2457 0, , ,0 0,425 0,425 0,43 0,0050 0,3257 0,3257 0,3307 0, ,0 0,483 0,488 0,496 0,0130 0,3837 0,3887 0,3967 Saida da PROJ.LIN Coeficiente Angular Coeficiente Linear Paramentro 0,0163 0,0047 Desvio-padrão 0,0004 0,0047 R^2 0,9983 0,0060 Desvio-padrão (Y) Células marcadas C12:D14 Digite "=PROJ.LIN(I2:I6;A2:A5;VERDADEIRO,VERDADEIRO)" Aperte CRTL + SHIFT + ENTER Y = 0,016 0,0004 X + 0,004 ± 0,002 07/03/

24 Absorvância 0,3500 0,3000 0,2500 0,2000 0,1500 0,1000 y = 0,0163x + 0,0047 R² = 0,9983 0,0500 0,0000 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 Proteína analisada (ug) 07/03/

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26 Método de adição de padrões Método interessante quando se dispõe de pouca quantidade de amostra ou quando não seja possível repetir as características da matriz em estudo. Método perigoso, pois uma má calibração ou ajustes podem apresentar erros grosseiros. 07/03/

27 Método de adição de padrão interno Processo consiste na adição de um padrão que é inerte a amostra e ao meio reacional, entretanto, possui atividade na medida em estudo. O padrão interno não pode interferir na medida, mas sim apresentar como um sinal que possa ser utilizado para comparações quando necessário 07/03/

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