Métodos Esenciales para la Eliminación de Interferencias y Mejora de la Selectividad Química

Métodos para Eliminar Interferencias y Mejorar la Selectividad

La espectrofotometría, en general, presenta baja selectividad. Esto se debe a que los espectros de absorción suelen ser anchos o difusos.

1. Cambio Químico

Consiste en modificar las condiciones químicas de la muestra, como el pH, el grado de oxidación de alguna especie o la adición de un reactivo complejante.

Ejemplo de Complejación:

Las disoluciones de Fe³⁺ tienen un color intenso que perturba la determinación de otros metales. Para eliminar la interferencia del Fe³⁺, se añade fluoruro sódico (NaF). El ion F^- complejará al Fe³⁺, formando un compuesto incoloro que ya no interfiere en la medición.

2. Resolución de Mezclas

Si dos sustancias absorben simultáneamente, es posible medir la absorbancia en dos longitudes de onda diferentes y plantear un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas para determinar la concentración de cada componente.

3. Separación Física

a. Precipitación

La precipitación se utiliza para separar el analito (A) del interferente (B) mediante la adición de un reactivo (R):

A + B + R → BR (precipitado) + A (disolución)

• A: Analito
• B: Interferente
• R: Reactivo
• BR: Precipita
• A(d): Queda en disolución

Consideraciones sobre la Concentración:

Macroquímica: Si las concentraciones de A y B son grandes, este método es válido.

Microquímica (Trazas): Si la concentración de A es pequeña (trazas) y la de B es muy grande, el precipitado que se origina puede tener propiedades absorbentes, reteniendo sobre su superficie al analito A (coprecipitación o contaminación del precipitado).

Ventaja: Los precipitados pueden usarse como colectores de sustancias para concentrarlas.

b. Desprendimiento Gaseoso

Se utiliza para eliminar interferentes volátiles o para determinar el contenido de un componente que puede convertirse en gas.

Ejemplo: El método de determinación de contenido de Nitrógeno (N) en una muestra, conocido como Método Kjendahl.

4. Intercambio Iónico (Cambio Catiónico/Aniónico)

Los cationes o aniones presentes en la muestra pueden perturbar la determinación. Las resinas de intercambio iónico permiten retener selectivamente estas especies.

Ejemplo: Determinación de Sulfato (SO₄^2-)

La determinación óptima de sulfato se realiza en forma de sulfato de bario (BaSO₄), midiendo la turbidez resultante mediante turbidimetría o nefelometría.

5. Extracción

a. Extracción Líquido-Líquido

Esta técnica mejora significativamente la sensibilidad y permite la eliminación de numerosas interferencias. El proceso consiste en:

1. Tener el analito (A) en una fase acuosa.
2. Agitar la fase acuosa con un disolvente orgánico inmiscible con el agua.
3. El analito se reparte entre las dos fases, pasando de la fase acuosa (Aac) a la fase orgánica (Aorg).

El equilibrio de reparto se describe mediante la constante K:

Aac ⇄ Aorg

K = [A]org / [A]ac

b. Formación y Extracción de un Par Iónico

Este método se basa en la teoría de Debye-Hückel, que establece que, aunque los iones en una disolución tienen movimientos desordenados, existe una posibilidad finita de que un ion quede atrapado temporalmente en la esfera culombiana del otro. Durante una fracción de tiempo, estos iones se encuentran asociados o permanecen unidos, formando un par iónico.

El par iónico formado en la fase acuosa puede ser extraído a la fase orgánica:

A- + B+ ⇄ (A+B-)ac ⇄ (A+B-)org

De esta manera, se logra la extracción del par iónico.