Química analítica

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A química analítica é o ramo da química que trata da identificação ou quantificação de espécies ou elementos químicos. Podem ser classificados como métodos clássicos ou instrumentais.

Históriaeditar | editar código-fonte

A química analítica proporciona métodos para determinar quais elementos e substâncias estão presentes e ou em que quantidades ou proporções estão presentes em uma amostra em questão. Os marcos mais importantes nesta frente científica incluem o desenvolvimento da análise elementar sistemática por Justus von Liebig e a análise de compostos orgânicos com base em reações específicas de seus grupos funcionais.

Os químicos alemães Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff usaram a espectroscopia de absorção atômica de chama para descobrirem elementos químicos como o rubídio e o césio.

O primeiro método de análise instrumental foi desenvolvido por Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff e foi baseado na espectroscopia de absorção atômica de chama. Utilizando esta técnica, eles descobriram, em 1860, elementos como o rubídio (Rb) e o césio (Cs) em 1860.1 A maioria dos grandes avanços na química analítica ocorreu após 1900. Durante este período a análise instrumental torna-se progressivamente dominante. Em particular, muitas das técnicas espectroscópicas e de espectrometria básicas foram descobertas no início do século 20 e aperfeiçoadas até o final do século 20.2 Os processos de separação se desenvolveram na linha de tempo de modo similar e também tornaram-se cada vez mais instrumentais.3 Na década de 1970 muitas destas técnicas começaram a ser utilizadas em conjunto para caracterizar completamente uma amostra. Nesta mesma década, a química analítica tornou-se progressivamente mais abrangente em questões biológicas (química bioanalítica), enquanto que anteriormente tinha sido amplamente focada no estudo de compostos inorgânicos e de pequenas moléculas orgânicas. O final do século 20 também presenciou uma expansão da aplicação da química analítica nas ciências forenses, ambientais, histologia, questões médicas e industriais.4 A química analítica moderna é dominada pela análise instrumental. Muitos analistas químicos se especializam em um único tipo de instrumento. Acadêmicos tendem a se concentrar tanto em novas aplicações e descobertas de novos métodos de análise. Muitos métodos, uma vez desenvolvidos, são mantidos propositadamente estáticos de modo que os dados possam ser comparados em um longo períodos de tempo. Isto é particularmente verdadeiro em garantia de qualidade industrial, forense e aplicações ambientais. A química analítica desempenha um papel cada vez mais importante na indústria farmacêutica, onde, além do controle de qualidade, é utilizada na descoberta de novos fármacos e em aplicações clínicas, onde compreender as interações entre a droga e o paciente são cruciais.

Métodos clássicoseditar | editar código-fonte

No início e Desenvolvimento da Química, a maioria das análises empregavam a separação dos componentes de interesse (analitos) por técnicas como precipitação, extração ou destilação.5 Os compostos são identificados pela sua cor, solubilidade, ponto de fusão e de ponto de ebulição. Esses fatores contribuem para identificação das espécies químicas.Os analitos podem ser identificados por volumetria e gravimetria ou seja por titulação e medidas de massa. Estes métodos são relativamente simples de equipamentos e confiabilidade dos resultados obtidos. Apesar da química analítica atual ser dominada por técnicas instrumentais, o princípio de funcionamento de alguns de seus instrumentos baseiam-se em técnicas tradicionais ainda muito utilizadas atualmente.

Análise qualitativaeditar | editar código-fonte

A análise qualitativa é empregada quando se pretende determinar ou identificar as espécies ou elementos químicos presentes numa amostra, podendo ser eles atômicos ou moleculares, os quais podem ser de origem mineral, animal e vegetal. Faz-se, em outra definição, observação quanto aos aspectos físico-químicos (ex.: cor, odor e pH).

Análise quantitativaeditar | editar código-fonte

A análise quantitativa é empregada para se determinar a quantidade de uma espécie ou elemento químico numa amostra. Sendo utilizada para a determinação de concentrações, volumes ou massa exata da substância, através de técnicas de: gravimetria, volumetria, instrumentais, entre outras é expressa por resultados numéricos dos componentes da amostra. Portanto, grosso modo, os números que dizem respeito às quantidades são levados em consideração (ex.: concentração em quantidade de matéria, "peso" e volume).

Métodos instrumentaiseditar | editar código-fonte

No início do século XX, os químicos passaram a explorar outros fenômenos distintos daqueles observados nos métodos clássicos para resolução de problemas analíticos. Para realizar métodos Instrumentais com analisar as seguintes propriedades como condutividade elétrica, absorção ou emissão de luz que detectado em analitos inorgânicos, orgânicos e biológicos. Com isso começou a ser utilizado técnicas como cromatografia líquida de alta eficiência, espectroscopia e técnicas eletroanalíticas. Esses novos métodos de separação e determinação de espécies químicas passaram a ser conhecidos como métodos de análise instrumental.6 Seu crescimento tecnólogico foi favorecido pelo avanço tecnólogico dos dispositivos eletrônicos e dos computadores.

A maioria dos equipamentos analíticos modernos possuem ou estão conectados a um ou mais dispositivos eletrônicos sofisticados capazes de detectar e registrar dados relativos aos analitos.7 Os dispsositivos seriam amplificadores, circuitos integrados, microprocessadores ou mesmo computadores.

A Química Analítica Instrumental divide-se em métodos espectrométricos, métodos eletroanalíticos, Pontenciometria e Coulometria

Referências

  1. Analytical Sciencess, 2001, v.17 supplement [1], Basic Education in Analytical Chemistry
  2. Talanta Volume 51, Issue 5, p921-933 [2], Review of analytical next term measurements facilitated by drop formation technology
  3. TrAC Trends in Analytical Chemistry Volume 21, Issues 9-10, Pages 547-557 [3], History of gas chromatography
  4. Talanta, Volume 36, Issues 1-2, January–February 1989, Pages 1-9 [4] History of analytical chemistry in the U.S.A.
  5. Principles of Instrumental Analysis, D. A. Skoog, J. J. Leary., Saunders College Publishing, 1992
  6. Introdução à Semimicroanálise Qualitativa, N. Baccan.,L.M.Aleixo.,E.Stein,O.E.S.Godinho, Editora da Unicamp, 1988.
  7. Chemical Analysis: an advanced text and reference, H.A.Laitinen, W. Edgard, Mc Graw-Hill,1975



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