ANÁLISIS QUÍMICO DE TRAZAS

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1 ANÁLISIS QUÍMICO DE TRAZAS

2 Proyecto editorial biblioteca de químicas director: Carlos Seoane Prado catedrático de química orgánica universidad complutense de madrid colección: química básica Director: Carlos Seoane Prado NO fotocopies el libro

3 ANÁLISIS QUÍMICO DE TRAZAS Editoras: Carmen Cámara Concepción Pérez-Conde

4 Consulte nuestra página web: En ella encontrará el catálogo completo y comentado Diseño de cubierta: JV Diseño gráfico Carmen Cámara Concepción Pérez-Conde (editoras) EDITORIAL SÍNTESIS, S.A. Vallehermoso, Madrid Teléf.: Depósito Legal: M ISBN: Impreso en España - Printed in Spain Reservados todos los derechos. Está prohibido, bajo las sanciones penales y el resarcimiento civil previstos en las leyes, reproducir, registrar o transmitir esta publicación, íntegra o parcialmente, por cualquier sistema de recuperación y por cualquier medio, sea mecánico, electrónico, magnético, electroóptico, por fotocopia o por cualquier otro, sin la autorización previa por escrito de Editorial Síntesis, S. A.

5 RELACIÓN DE AUTORES Editoras Carmen Cámara Universidad Complutense de Madrid Concepción Pérez-Conde Universidad Complutense de Madrid Lista de autores Carmen del Cacho Universidad Complutense de Madrid Amalia Cerdà Universidad de las Islas Baleares Víctor Cerdà Universidad de las Islas Baleares José Manuel Estela Universidad de las Islas Baleares J. Ignacio García-Alonso Universidad de Oviedo Roberto Izquierdo Universidad Complutense de Madrid Miren Pena Instituto de Química Orgánica del CSIC Lourdes Ramos Instituto de Química Orgánica del CSIC Pablo Rodríguez Universidad de Oviedo Carlos Ubide Universidad del País Vasco Manuel Hernández-Córdoba Universidad de Murcia

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7 ÍNDICE

8 8 Análisis químico de trazas INTRODUCCIÓN SIGLAS ANÁLISIS DE TRAZAS Carmen Cámara y Concepción Pérez-Conde Objetivos Introducción Qué es el análisis de trazas? Escalas de trabajo Problemática del análisis de trazas Importancia del análisis de trazas Pérdidas y contaminación del analito durante las etapas del proceso analítico Toma de muestras, transporte, almacenaje, y pretratamiento Disolución, extracción y preconcentración Calibración y medida del analito Test de homogeneidad Estabilidad de la muestra Test de estabilidad Validación de un método de análisis Seminarios y cuestiones Bibliografía DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS Roberto Izquierdo y Carmen del Cacho Objetivos Problemática del análisis de trazas de compuestos orgánicos La preparación de la muestra Técnicas de extracción Extracción de compuestos no volátiles Extracción de compuestos volátiles (VOC) Técnicas de derivatización Preconcentración y limpieza de muestras Aplicaciones Cuestiones y problemas Seminarios Bibliografía PROBLEMÁTICA DE LA DETERMINACIÓN DE TRAZAS DE ESPECIES INORGÁNICAS Manuel Hernández-Córdoba Objetivos Introducción

9 Índice Disolución de muestras sólidas Procedimientos convencionales para la digestión por vía húmeda Mineralización por vía seca Empleo de energías auxiliares para la mejora del proceso Técnicas más comunes para la determinación Técnicas clásicas Técnicas electroquímicas Espectrofotometría de absorción molecular UV-visible Fluorescencia molecular. Quimioluminiscencia Espectrometría de absorción atómica Espectrometría de fluorescencia atómica Espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente Espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente Especiación Especiación de cromo Especiación de arsénico Especiación de estaño Especiación de mercurio Especiación de selenio Especiación de plomo Especiación no cromatográfica Cuestiones Seminarios Bibliografía LA DILUCIÓN ISOTÓPICA EN EL ANÁLISIS DE TRAZAS J. Ignacio García-Alonso y Pablo Rodríguez Objetivos Introducción La trazabilidad en el análisis de trazas La naturaleza isotópica de los elementos Obtención de isótopos estables enriquecidos y preparación de compuestos marcados isotópicamente El concepto de dilución isotópica Fundamentos del análisis por dilución isotópica La dilución isotópica en análisis elemental La dilución isotópica en análisis de especiación La dilución isotópica en el análisis orgánico y bioquímico Aspectos prácticos de aplicación Medida de relaciones isotópicas mediante ICP-MS para análisis elemental y especiación Aplicación de la dilución isotópica mediante GC-MS y fuente de ionización electrónica

10 10 Análisis químico de trazas Aplicación de la dilución isotópica mediante HPLC-MS(MS) y fuente de ionización de electrospray La dilución isotópica en la certificación de materiales de referencia Nuevas tendencias en análisis por dilución isotópica La deconvolución de perfiles isotópicos La dilución isotópica post-columna en análisis orgánico Conclusiones Ejercicios y cuestiones Bibliografía MINIATURIZACIÓN EN LA PREPARACIÓN DE MUESTRAS Lourdes Ramos y Miren Pena Objetivos Necesidad y problemática de la miniaturización en la Química Analítica Objetivos de la miniaturización en la Química Analítica Definición, ventajas y limitaciones de los sistemas acoplados en Química Analítica Miniaturización en el tratamiento de muestras líquidas Técnicas miniaturizadas basadas en el uso de disolventes Técnicas basadas en el uso de sorbentes Miniaturización en el tratamiento de muestras sólidas Dispersión de la matriz en fase sólida (MSPD) Extracción acelerada con fluidos y disolventes Desorción térmica directa de sólidos (DTD) Cuestiones Bibliografía MÉTODOS AUTOMÁTICOS PARA EL ANÁLISIS DE TRAZAS Víctor Cerdà, Amalia Cerdà y José Manuel Estela Objetivos Introducción Analizadores: discontinuos, continuos Descripción de las técnicas de flujo Análisis en flujo segmentado (SFA) Análisis por inyección en flujo (FIA) Análisis por inyección secuencial (SIA) Métodos de análisis en flujo multiconmutados Fundamentos teóricos de las técnicas de flujo Fenómenos de convección y de difusión: variación del perfil de la muestra a lo largo de su recorrido Coeficiente de dispersión Influencia del volumen de muestra inyectado

11 Índice Relación entre el coeficiente de dispersión y el volumen de muestra inyectado Solapamiento de picos y S 1/ Influencia de la longitud de las tuberías sobre el coeficiente de dispersión Influencia del caudal sobre el valor de la dispersión Influencia del diámetro de la tubería Influencia del diámetro del serpentín Modalidades de determinaciones analíticas Determinaciones basadas en la curva de calibrado Técnicas de flujo detenido Análisis multiparamétrico Sistemas inteligentes Métodos de separación y preconcentración Extracción líquido-líquido Extracción en fase sólida Células de difusión gaseosa Eliminación de gases Diálisis Software Introducción Programas propuestos para las técnicas de flujo Autoanalysis Ejercicios Bibliografía MÉTODOS DE ANÁLISIS CINÉTICO Carlos Ubide Objetivos Velocidades de reacción Ecuación o ley de velocidad Ecuaciones de velocidad integradas Técnicas instrumentales y datos cinéticos Condiciones prácticas de trabajo Señales analíticas para calibración Métodos quimiométricos Calibración univariante Regresión Lineal Múltiple (MLR) Reducción de variables-análisis en Componentes Principales (PCA) Regresión en Componentes Principales (PCR) Regresión Parcial por Mínimos Cuadrados (PLS) Otros métodos de calibración multivariable Evaluación de métodos de calibración multivariable Otros métodos quimiométricos

12 12 Análisis químico de trazas 7.5. Reacciones no catalizadas. Determinaciones individuales Determinaciones multicomponentes Método de la extrapolación logarítmica Métodos de las ecuaciones proporcionales Métodos quimiométricos Métodos catalíticos sin enzimas Métodos catalíticos con enzimas Cinética del proceso enzimático Determinación de la actividad enzimática Determinación de sustratos Activación e inhibición enzimática Instrumentación Evaluación global de los métodos de análisis cinético Problemas de métodos de análisis cinético Bibliografía Glosario