Pervaporación y Diálisis: Procesos de Extracción por Membrana
La pervaporación y la diálisis son ambos procesos de extracción por membrana. La pervaporación consiste en la evaporación y difusión de un gas a través de una membrana no porosa en un solo módulo. Las sustancias volátiles presentes en la fase dadora caliente (muestra) se evaporan, difundiendo a través de la membrana, y el vapor condensa en la superficie de una fase aceptora fría situada al otro lado de la membrana. La diferencia de temperatura y, como consecuencia, la diferencia de presión, impulsan al analito al otro lado de la membrana.
Mientras que la diálisis es la separación por tamaños en función de la capacidad de difusión a través de los poros de una membrana semipermeable. Está gobernada por los gradientes de concentración, y su eficacia depende de la concentración de analitos, el caudal de la muestra y la disolución, así como del tipo de membrana (extracción de bajos PM).
Componentes de un Sensor y sus Funciones
Un sensor está compuesto por una microzona sensible, el transductor físico y el instrumento.
- La microzona sensible es donde tiene lugar la reacción química o bioquímica.
- Esta está conectada al transductor físico, que es el encargado de generar una respuesta del sistema.
- Dicha respuesta será transformada en información analítica “in situ” y en tiempo real por el instrumento.
Diferencias Clave entre Biosensores y Sensores Químicos
Los biosensores y sensores químicos se diferencian en la zona de selectividad química:
- Los sensores químicos se emplean para reconocer sustancias químicas propiamente dichas.
- Los biosensores incorporan componentes bioquímicos o biológicos como elementos de reconocimiento.
Sensores Ópticos vs. Sensores Electroquímicos
Los sensores ópticos y sensores electroquímicos se diferencian en que los sensores ópticos presentan varias ventajas:
- Mayor facilidad de miniaturización.
- No están sometidos a interferencias eléctricas.
- Algunos se pueden acoplar a un espectrofotómetro, lo que permite análisis múltiples.
Extracción de Cadmio (Cd(II)): Voltamperometría Anódica vs. Intercambio Iónico
El Cd(II) se extrae mejor por voltamperometría anódica. Esta técnica de extracción, destinada a la determinación de cationes pequeños como el Cd(II), permite un mayor control y es más selectiva que el intercambio iónico. Conociendo el potencial estándar (E₀), se puede aplicar un potencial inferior en la preconcentración del metal para asegurar que toda la concentración de Cd(II) presente en la muestra se reduzca. Posteriormente, se extrae por redisolución con un barrido de potenciales mayores (oxidación). Además, la intensidad de corriente es directamente proporcional a la concentración del metal en disolución.
Componentes Principales del FIA (Análisis por Inyección en Flujo)
Las partes principales de un sistema FIA son:
- Bomba peristáltica
- Válvula de inyección
- A veces un separador de fases
- Reactores de teflón
- Célula de flujo
- Unidad de registro
Clasificación de Analizadores por Transporte de Muestra
Los tipos de analizadores, según el transporte de la muestra o reactivos, incluyen:
- Analizadores continuos (de flujo segmentado o no segmentado)
- Discontinuos
- Robotizados
- De procesos
Flujo Detenido: Concepto y Aplicación
El flujo detenido es un tipo de analizador continuo en el cual el flujo se detiene en la célula en el momento en que tiene lugar la medida de la señal. Se basa en la inyección simultánea de la muestra y los reactivos, que son impulsados a gran velocidad hacia la célula de flujo donde la reacción química ocurre rápidamente. Se emplea principalmente para medidas de reacciones químicas.
Muestra Representativa vs. Muestra Compuesta
Una muestra representativa es aquella que contiene el problema u objeto real de análisis, es decir, los elementos característicos de la población, y permite obtener resultados correctos.
La muestra compuesta es aquella que se obtiene al unir varias muestras individuales tomadas siguiendo criterios que aseguren su representatividad, lo que permite reducir el efecto de variaciones puntuales en la concentración de los elementos que se analizan.
Importancia de la Varianza Mínima en Muestreo
La varianza debe ser mínima para asegurar el mayor grado de homogeneidad, de modo que los coeficientes no difieran significativamente y se garantice la homogeneidad.
Patrón W en la Toma de Muestras Sistemática
En la toma de muestras se pueden seguir criterios probabilísticos, los cuales pueden ser aleatorios o sistemáticos. El patrón W es un tipo de criterio probabilístico sistemático que consiste en la toma de muestras a intervalos de tiempo y espacio. Estas muestras pueden luego formar muestras compuestas o analizarse individualmente.
Exactitud: Dependencia de Errores
La exactitud depende de errores aleatorios y errores sistemáticos.
Liofilización: Proceso y Aplicaciones
La liofilización es un proceso de secado que consiste en secar muestras al vacío a muy bajas temperaturas (usualmente con nitrógeno líquido). La muestra primero se congela, formando cristales pequeños. Posteriormente, al vacío y a baja temperatura, se produce la sublimación de los cristales de agua, que pasan directamente a vapor. Se utiliza para aquellas muestras que contengan componentes muy volátiles o que se degraden fácilmente por calentamiento, y en este proceso se minimizan las pérdidas.
Lixiviación: Extracción Sólido-Líquido
La lixiviación es una técnica de extracción sólido-líquido que consiste en la separación de analitos de una muestra sólida mediante una fase líquida a la que se transfieren los analitos. Una parte del sólido no desaparece. El disolvente líquido pasa a través del sólido pulverizado, produciéndose el paso de uno o varios analitos a dicho disolvente, separando así componentes de la matriz.
Canister: Captador Activo de Muestras
Un canister es un captador activo, un recipiente cilíndrico que toma la muestra y succiona el aire de la misma. Este aire atraviesa una botella que contiene filtros con la finalidad de retener, de forma física o química, los analitos a estudiar.
Técnica Analítica vs. Método Analítico
La técnica analítica es un principio genérico capaz de extraer información analítica y requiere el uso de un instrumento. Por otro lado, el método analítico es la aplicación concreta de una técnica para obtener información de un analito o muestra dentro del proceso analítico.
Manejo de Muestras Sensibles a Luz y Aire
Las muestras sensibles a la luz y al aire deben almacenarse en recipientes opacos a la luz y bien aislados, preferiblemente en lugares frescos para reducir la presión de vapor de los analitos.
Definición de Estabilidad de Muestras
La estabilidad es la capacidad de un material de muestra para retener la propiedad inicial de un componente medido durante un periodo de tiempo, dentro de límites específicos, cuando la muestra se almacena bajo condiciones definidas.
Tipos de Errores que Afectan la Estabilidad del Analito
Los errores pueden deberse a distintos factores que alteran la estabilidad del analito, y pueden ser:
- Físicos: absorción, volatilización, difusión.
- Químicos: reacciones no deseadas, como la oxidación.
- Microbiológicos: degradación.
Fundamentos de los Criterios Probabilísticos en Muestreo
En los criterios probabilísticos, todos los elementos del lote tienen la misma probabilidad de ser seleccionados, mientras que los elementos ajenos al lote tienen probabilidad nula. Siguiendo estos criterios, la toma de muestras se puede realizar de forma aleatoria o de forma sistemática (utilizando patrones W, X o patrones especiales).
Regresión con Residuos Homocedásticos y Heterocedásticos
Para residuos homocedásticos, emplearemos el método de regresión normal u homocedástico (donde el error más pequeño se dará en el centro de gravedad de la recta obtenida y el error más grande en los extremos). Mientras que, si tenemos residuos heterocedásticos, emplearemos el método de regresión heterocedástico o ponderado.