Fundamentos de Sensibilidad, Selectividad y Técnicas de Separación en Química Analítica

Conceptos Fundamentales en Química Analítica

Sensibilidad de una Reacción

La sensibilidad expresa la cantidad o concentración mínima de una sustancia que se puede identificar con una determinada reacción. Se puede cuantificar mediante dos parámetros:

• Límite de Identificación (o de Perceptibilidad)
• Concentración Límite

Entre la concentración límite y el límite de identificación existe una sencilla relación matemática que permite deducir el otro, llamando $D$ a $LC$ expresada en $\text{gr/ml}$.

Clasificación de la sensibilidad:

• Sensible: $10 - 100 \text{ ppm}$
• Muy sensible: $< 10 \text{ ppm}$
• Poco sensible: $> 100 \text{ ppm}$

Selectividad y Especificidad

La selectividad expresa el grado de interferencia de unas especies químicas en la identificación de otras.

• Si una reacción es común y característica de pocas sustancias, se llama selectiva.
• Si la reacción corresponde a un gran número de sustancias, recibe el nombre de reacción general.

Los reactivos selectivos y específicos se engloban en la denominación común de reactivos especiales. Una reacción selectiva puede hacerse específica, y una general, selectiva o específica.

Técnicas de Separación y Purificación

Reacciones de Precipitación

En las reacciones de precipitación se forma un sólido insoluble, un precipitado, que luego sedimenta en la disolución. La fuerza impulsora de estas reacciones se debe a la fuerte atracción entre cationes y aniones, lo cual da lugar a la separación de iones de la disolución por formación del precipitado.

Filtración

La filtración es el proceso unitario de separación de sólidos en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene a los sólidos y permite el pasaje del líquido. Para elegir el tipo de filtración se debe tener en cuenta:

1. Las características del filtro.
2. Las del experimento.
3. El tamaño de las moléculas del sólido a filtrar.

Tipos de Papel de Filtro

• Papel cuantitativo: Se usa para gravimetría y se utiliza antes de realizar el análisis.
• Papel cualitativo: Se utiliza para el análisis de mezclas para identificar las partículas presentes mediante estudio cualitativo. Posee un bajo nivel de cenizas.

Lavado de Precipitados

Para lavar un precipitado se trata con una pequeña porción de líquido. El lavado puede ser con agua destilada o algún electrolito, como cloruro de amonio.

Contaminación de Precipitados

Los precipitados por lo general están contaminados por sustancias que están presentes en la solución.

Tipos de Contaminación

• Precipitación: Sustancias generalmente solubles atrapadas por oclusión y adsorción.
• Postprecipitación: Precipitación de sustancias sobre la superficie del precipitado inicial.

Tratamiento Final del Precipitado

En el secado se elimina completamente la humedad, y en la calcinación sobreviene la eliminación de los compuestos volátiles de una sustancia sólida mediante calentamiento elevado.