Química Analítica: O que ela estuda, métodos e aplicações - Ciência - 2023

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o química analíticaMais do que um ramo dessa ciência, é uma ferramenta que pode ser aplicada em todos os campos da química. Em essência, todos os químicos, independentemente de como, onde e com o que trabalham, utilizam conhecimentos teóricos e práticos para analisar suas amostras em algum momento.

O que exatamente é uma amostra? É uma matriz que contém o analito, que é a substância em que se concentra todo o interesse. A química analítica permite identificar a natureza deste analito e separá-lo ou quantificá-lo. Em outras palavras: permite determinar o que é, diferenciá-lo do resto da amostra e saber o quanto existe.

Isso é alcançado por meio de uma série de técnicas, clássicas ou instrumentais, seguindo o que é estabelecido por um método analítico. Assim, mesmo que um estudo se desvie de propósitos estritamente analíticos, na maioria das vezes ele recorre a qualquer um desses experimentos de rotina.

Existe química analítica pura? Sim. O químico analítico pode ser considerado aquele que retira uma amostra, analisa e determina as suas qualidades e composição, com o apoio de análises estatísticas adequadas.

Que estuda?

Em suma, todo o esforço é direcionado ao analito e como identificá-lo e quantificá-lo na amostra.Por exemplo: é coletado um determinado número de peixes que flutuam na superfície de um rio, suspeitando-se que suas mortes tenham sido por contaminação por um composto venenoso X.

Antes de morrer, os peixes integraram X em seus organismos, de forma que ele pode reter uma concentração considerável ao contrário da água do rio.

As amostras são os peixes e o analito é X; é preciso identificá-lo para descartar ou não seus possíveis envenenamentos. Como a matriz biológica é complexa, é impossível que X seja encontrado sozinho, mas acompanhado por milhões de outros compostos.

De acordo com um método analítico exclusivo para determinação de X, é necessário ou não tratar a amostra antes da análise química. Assim, a carne do peixe é processada para eliminar todos aqueles possíveis interferentes na análise.

O que são interferentes? São todas aquelas substâncias que podem dar falsos positivos para X ou impedir sua detecção. Existem centenas de métodos para determinar X: alguns mais baratos e sofisticados, e outros mais rudimentares e caros.

Análise qualitativa

Se for possível determinar X, assim como a série de compostos que compõem esses peixes, então falamos de um resultado qualitativo. Nesse caso, a palavra qualitativa vem de qualidade e se refere a quais substâncias estão presentes na amostra (principalmente aquelas que interessam ao pesquisador).

Da mesma forma que foi verificada a existência de X, outra análise qualitativa pode ser realizada para verificar se os peixes também ingeriram metais pesados (como mercúrio, chumbo, cádmio, etc.).

Também é provável que a identificação de X não seja direta; Em outras palavras, um simples ensaio clássico não é suficiente, mas uma técnica instrumental é necessária. As opções são muitas, mas a cromatografia é uma das melhores para discernir a presença de X em relação a outros compostos.

Por outro lado, se X absorve radiação ultravioleta, então a técnica mais adequada pode ser uma análise de UV-Vis; se for o caso de um cátion ou ânion, uma corrida analítica é usada para descartar uma série de íons em grupos até encontrar o correto: X.

Análise quantitativa

Qual é a concentração de X no peixe? Em que unidades é expresso e qual é a percentagem de erro associada a esta determinação? Quando se trata de análise quantitativa, trata-se de quem busca medir a quantidade de matéria, sendo que a seleção do método depende da natureza do analito (X) e de muitas outras variáveis.

Graças a este tipo de análise, pode-se obter a composição percentual de X e outras substâncias relacionadas à investigação.

Métodos de Química Analítica

O número de métodos disponíveis para análise química é muito vasto; no entanto, pode ser resumido em duas categorias: métodos clássicos e métodos instrumentais.

Métodos clássicos

É composto por todas as técnicas tradicionais, “de mãos vazias”, sem o auxílio ou manipulação de qualquer equipamento moderno.

Alguns métodos clássicos permitem a identificação de um composto, assim como outros se caracterizam por serem quantitativos. Os métodos qualitativos clássicos incluem testes de chama e testes químicos.

Em que consiste? A primeira busca excitar os elétrons dos átomos metálicos por meio do calor de uma chama, ocorrendo a absorção e emissão de luz característica de cada espécie; por exemplo, a chama de cobre pisca uma cor verde-azulada.

O segundo método, os testes químicos, nada mais são do que etapas analíticas ou reações orgânicas que causam uma mudança visível no observador.

Um exemplo disso é a identificação do Al³⁺ com o corante amarelo de alizarina, cuja reação em meio básico dá origem à formação de uma laca avermelhada, que é um sinal positivo para o alumínio.

Em relação aos métodos quantitativos clássicos, pode-se citar o volumétrico (medição de volume) e o gravimétrico (medição de massa).

Métodos instrumentais

São todos aqueles em que a amostra é submetida a um estímulo físico (calor, radiação, eletricidade, etc.) e a resposta do analito é medida em relação a alguns padrões que ditam sua presença e até mesmo sua quantidade. Alguns dos métodos instrumentais incluem o seguinte:

-Espectroscopia de infravermelho.

-Ressonância magnética nuclear.

-Calorimetria.

-Espectrometria de massa.

-Análise eletroquímica.

-Visível UV.

-Absorção e emissão atômica.

- Fluorescência molecular.

Formulários

- É utilizado na análise da qualidade de alimentos, medicamentos ou qualquer bem ou produto que se adquira no mercado.

- É utilizado na área da saúde e fornece valiosas contribuições para o diagnóstico de doenças em pacientes.

- Determina a composição de solos, águas ou qualquer fluido ou amostra independente de sua fase. Uma das principais amostras é composta de petróleo bruto na famosa análise SARA. Da mesma forma, graças aos métodos cromatográficos, o perfil de ácidos graxos de qualquer alimento, de origem vegetal ou animal, pode ser decomposto.

- É a pedra angular da análise forense, a fim de encontrar pistas que orientem a resolução de um caso; por exemplo, determinar se há uma amostra de DNA do suspeito na cena do crime.

- Você pode apontar o alvo para o céu noturno e determinar a composição das estrelas ou outros corpos celestes.

- Em geral, todas as indústrias precisam de abordagens analíticas para resolver problemas ou aumentar seus retornos.

Referências

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