Adición estándar

El método de adición estándar es un tipo de enfoque de análisis cuantitativo que se usa a menudo en química analítica en el que el estándar se agrega directamente a las alícuotas de la muestra analizada. Este método se utiliza en situaciones en las que la matriz de la muestra también contribuye a la señal analítica, una situación conocida como efecto matriz, lo que hace imposible comparar la señal analítica entre la muestra y el estándar utilizando el enfoque de curva de calibración tradicional.

Aplicaciones

La adición estándar se usa con frecuencia en el análisis instrumental químico, como la espectroscopia de absorción atómica y la cromatografía de gases.

Suponga que la concentración de plata en muestras de desechos fotográficos se va a determinar mediante espectrometría de absorción atómica. Usando el método de la curva de calibración, un analista podría calibrar el espectrómetro con algunas soluciones acuosas de una sal de plata pura y usar el gráfico de calibración resultante en la determinación de la plata en las muestras de prueba. Sin embargo, este método solo es válido si una solución acuosa pura de plata y una muestra de desecho fotográfico que contiene la misma concentración de plata dan los mismos valores de absorbancia. En otras palabras, al usar soluciones puras para establecer el gráfico de calibración, se supone que no hay 'efectos de matriz', es decir, que no hay reducción ni aumento de la señal de absorbancia de plata por parte de otros componentes. En muchas áreas de análisis tal suposición es frecuentemente inválida. Los efectos de matriz ocurren incluso con métodos como la espectrometría de plasma, que tienen la reputación de estar relativamente libres de interferencias. Generalmente se sigue el método de adiciones estándar para eliminar los efectos de matriz. Experimentalmente, se toman volúmenes iguales de la solución de muestra, todos menos uno se 'enriquecen' por separado con cantidades conocidas y diferentes del analito, y luego todos se diluyen al mismo volumen. Luego se determinan las señales del instrumento para todas estas soluciones y se grafican los resultados. Como de costumbre, la señal se traza en el eje y; en este caso, el eje x está graduado en términos de las cantidades de analito añadidas (ya sea como peso absoluto o como concentración). La línea de regresión (no ponderada) se calcula de la manera normal, pero se deja espacio para extrapolarla al punto del eje x en el que y = 0. Esta intersección negativa en el eje x corresponde a la cantidad del analito en la muestra de prueba. Este valor viene dado por b/a, la relación entre el intercepto y la pendiente de la línea de regresión. De manera similar, en la cromatografía de gases se usa el siguiente procedimiento: 1) Se registra el cromatograma del desconocido 2) Se agrega una cantidad conocida de los analitos de interés 3) La muestra se analiza nuevamente en las mismas condiciones y se registra el cromatograma. A partir del aumento en el área del pico (o altura del pico), la concentración original se puede calcular por extrapolación. La respuesta del detector debe ser una función lineal de la concentración del analito y no producir ninguna señal (aparte del fondo) a una concentración cero del analito. la razón de la intersección y la pendiente de la línea de regresión. De manera similar, en la cromatografía de gases se usa el siguiente procedimiento: 1) Se registra el cromatograma del desconocido 2) Se agrega una cantidad conocida de los analitos de interés 3) La muestra se analiza nuevamente en las mismas condiciones y se registra el cromatograma. A partir del aumento en el área del pico (o altura del pico), la concentración original se puede calcular por extrapolación. La respuesta del detector debe ser una función lineal de la concentración del analito y no producir ninguna señal (aparte del fondo) a una concentración cero del analito. la razón de la intersección y la pendiente de la línea de regresión. De manera similar, en la cromatografía de gases se usa el siguiente procedimiento: 1) Se registra el cromatograma del desconocido 2) Se agrega una cantidad conocida de los analitos de interés 3) La muestra se analiza nuevamente en las mismas condiciones y se registra el cromatograma. A partir del aumento en el área del pico (o altura del pico), la concentración original se puede calcular por extrapolación. La respuesta del detector debe ser una función lineal de la concentración del analito y no producir ninguna señal (aparte del fondo) a una concentración cero del analito. 1) Se registra el cromatograma del desconocido 2) Se agrega una cantidad conocida de los analitos de interés 3) La muestra se analiza nuevamente en las mismas condiciones y se registra el cromatograma. A partir del aumento en el área del pico (o altura del pico), la concentración original se puede calcular por extrapolación. La respuesta del detector debe ser una función lineal de la concentración del analito y no producir ninguna señal (aparte del fondo) a una concentración cero del analito. 1) Se registra el cromatograma del desconocido 2) Se agrega una cantidad conocida de los analitos de interés 3) La muestra se analiza nuevamente en las mismas condiciones y se registra el cromatograma. A partir del aumento en el área del pico (o altura del pico), la concentración original se puede calcular por extrapolación. La respuesta del detector debe ser una función lineal de la concentración del analito y no producir ninguna señal (aparte del fondo) a una concentración cero del analito.

Procedimiento

Un procedimiento típico consiste en preparar varias soluciones que contengan la misma cantidad de estándar desconocido, pero diferentes cantidades. Por ejemplo, cinco matraces volumétricos de 25 mL se llenan cada uno con 10 mL de la incógnita. Luego, el estándar se agrega en diferentes cantidades, como 0, 1, 2, 3 y 4 ml. Luego, los matraces se diluyen hasta la marca y se mezclan bien.

La idea de este procedimiento es que la concentración total del analito sea la suma de la incógnita y el estándar, y que la concentración total varíe linealmente. Si la respuesta de la señal es lineal en este rango de concentración, se genera un gráfico similar al que se muestra arriba.

Error

La intersección x da la concentración de la incógnita. Tenga en cuenta que este valor es la concentración diluida. En la sección de procedimiento anterior, se diluyeron 10 mL de desconocido a 25 mL. Es esta concentración diluida la que se encuentra por el intercepto en x. Para encontrar la concentración original de la incógnita, se debe volver a calcular ese valor. El error en la intersección x se calcula como se muestra a continuación.

• es la desviación estándar en los residuos
• es la pendiente de la recta
• es el intercepto en y de la recta
• es el número de estándares
• es la medida promedio de los estándares
• son las concentraciones de los estándares
• es la concentración promedio de los estándares