Post on 31-Dec-2021
Á Q í i A líti G lÁrea Química Analítica General
Presentación modificada del Departamento de Química Analítica de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas de la República Argentina. http://www.fbioyf.unr.edu.ar/
¿Qué es la Química Analítica?¿Qué es la Química Analítica?
La Química Analítica es la parte de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra mediante diferentes métodosmuestra mediante diferentes métodos.
WikipediaWikipedia
La Química Analítica es una ciencia metrológicad ll ti i li h i tque desarrolla, optimiza y aplica herramientas
(materiales, metodológicas y estratégicas) deamplia naturaleza que se concretan enamplia naturaleza, que se concretan enprocesos de medida encaminados a obtenerinformación química de calidad, tanto parcialq p(presencia /concentración en muestra deespecies-analitos químicos) como global, sobre
i i d li lmaterias o sistemas de amplia naturaleza(química, bioquímica, biológica) en el espacio yen el tiempo para resolver problemasen el tiempo, para resolver problemascientíficos, técnicos, económicos y sociales.
Miguel Valcárcel
La Química Analítica es lo que hacen los químicos analíticosanalíticos.
Anónimo
Tendencias actualesTendencias actuales en la química analítica:
No invasividadAutomatización y miniaturizaciónDeterminaciones en tiempo realDeterminaciones en tiempo realAnálisis de trazas (ultra)
No invasividad
1. Análisis remoto
“Jamás se podrá saber la composición de las estrellas”Augusto Comte,1830
Gustav Kirchoff, 1850 El espectroscopio de Kirchoff
Las líneas de Fraunhoffer en el espectro solar
Elemento Nº relativo de átomosHidrógeno 1 000 000Hidrógeno 1.000.000Helio 100.000Oxígeno 1.000Carbono 400Neón 200Nitrógeno 100
Composición l ti d l l Nitrógeno 100
Silicio 60Azufre 20
relativa del sol
Magnesio 20Hierro 6Sodio 2Sodio 2Aluminio 2Argón 2Calcio 2
2. Determinación no invasiva de glucosa en sangrede glucosa en sangre
Electrodo biosensor de glucosag
Electrónica
Electrodo de Clark (1962)Electrodo de Clark (1962)
Glucosa Ácido glucónicoGlucosa Ácido glucónico
Se oxida a O2 y se mide la corriente
Electroquímica
Cuando la luz se refleja en un materialCuando la luz se refleja en un material, penetra en él una distancia del orden de la
longitud de ondalongitud de onda
Penetración en el materialFísica
Estructura de la piel (en zonas de piel delgada)
E id i (0 05 )Epidermis (0,05 mm)
Dermis (0,3 mm)( , )
Tejido subcutáneo
La luz visible no puede llegar a la dermis antes de reflejarse, pero la luz infrarroja sí.
Fisiología
El espectro electromagnético
Rayos X Ultravioleta Visible Infrarrojo Microondas RadioRayos X Ultravioleta Visible Infrarrojo Microondas Radio
Longitud de onda
Frecuencia
El espectro electromagnético
Frecuencia
X-Ray UV Visible NIR MIRFIR, Microondas
50.000 cm-1 12.500 cm-1 4.000 cm-1 400 cm-1
200nm 380nm 800nm 2500nm 25.000nm
Longitud de onda
NIR: near infraredMIR: mid infraredFIR: far infrared
Análisis totalmente no invasivo de glucosa mediante luz infrarroja cercana (NIR)
Bio-ingeniería
Espectros NIR
SueroGlucosa e interferentes
Espectroscopía
Etapas del análisis de glucosa mediante luz infrarroja
Contenido de glucosa en
sangre
Computación
Comparación de NIR con el método de referencia
NIR
Método de referencia
Estadística
3. Análisis farmacéutico3. Análisis farmacéutico
Análisis de una tableta de aspirina medianteAnálisis de una tableta de aspirina mediante microscopía NIR
Se cree que los preparados de cuerno de rinoceronte son afrodisíacos
Sildenafil
Distribución espacial de sildenafil en tabletasÁrea = 2mm x 2mm, pixel = 25m
80 80 80 80 1 5
Tableta 1 Tableta 2 Tableta 3 Tableta 4 Espectro NIR de sildenafil
, p
20 40 60 80
20406080
20 40 60 80
20406080
20 40 60 80
20406080
20 40 60 80
20406080
0 50 100 150 2000.5
1
1.5
406080
406080
406080
406080
1
1.5
0
0.2
0.4
0
0.2
0.4
0
0.2
0.4
0.4 0.4 0.4 0.4
0
0.2
0.4
Marca A
Marca B
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20
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20
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20
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0
0.2
0
0.2
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0
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Marca B
Marca C20 40 60 80 20 40 60 80 20 40 60 80 20 40 60 80 0 50 100 150 200
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0
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0
0.2
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0.4
0
0.2
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0 4 0 4 0 4 0 4
Marca D
M E
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0 50 100 150 2000.5
1
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20406080
1
1.5
0
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0
0.2
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0
0.2
0.4
0
0.2
0.4
0.2
0.4
0.2
0.4
0.2
0.4
0.2
0.4
Marca E
Marca F
20 40 60 80 20 40 60 80 20 40 60 80
20 40 60 80 0 50 100 150 2000.50 0 0 0
Distribución espacial de sildenafil en tabletasHistogramasg
200
400 500 500 500
Marca A
Tableta 1 Tableta 2 Tableta 3 Tableta 4
0 2 40
0 2 40
0 2 40
0 2 40
0 2 40
500
1000
0 2 40
500
1000
0 2 40
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0 2 40
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4000 4000 4000 4000
Marca A
Marca B
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0 2 40
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0 2 40
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2000
1000
2000
Marca C
Marca D0 2 4
00 2 4
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00 2 4
0
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500
0 2 40
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0 2 40
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0 2 40
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Marca D
Marca E
0 2 40
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Marca F
4. Análisis de alimentos4. Análisis de alimentos
5 A áli i t i ló i5. Análisis toxicológico
Consumo de cocaína (en g/1000 habitantes) en Bélgica durante los fines de semanadurante los fines de semana
Cocaína Bezoilecgonina, principal metabolito
de la cocaína
A t ti ió i i t i ióAutomatización y miniaturización
Lab-on-a-chip
“El laboratorio en un chip”p
Chip para diagnósticoChip para diagnóstico rápido de gripe
mediante análisis demediante análisis de ADN.
Chip para detección de explosivos y toxinas en agua.
Bibliografía recomendada
Química Analítica Cualitativa, F. Burriel Martí, S. Arribas Jimeno, F. Lucena Conde, 18a. Edición Ed ThomsonEdición, Ed. Thomson, 2007
Principios de Análisis Instrumental, 5ta. Edición, D. Skoog, F. Holler, T. Nieman, Ed. McGraw-Hill, 2006.2006.