Detección de múltiples metales pesados 5/5 - El análisis de adición estándar
Este capítulo es el último de la serie «Detección de múltiples metales pesados mediante voltametría de desposición». En él se analiza otra técnica, concretamente el análisis por adición de patrón.
Muestras y soluciones
Las muestras reales tienen el inconveniente de que no se conocen todos sus componentes. Las muestras biológicas suelen contener muchas proteínas o sustancias diferentes. El agua de ríos, lagos u océanos contiene una gran variedad de minerales o material orgánico. Lo mismo ocurre con los extractos del suelo.
Si es necesario cuantificar determinados analitos a partir de una solución que contiene diversas especies, existe la posibilidad de que se produzcan interferencias. La interferencia puede ser una señal adicional o la inhibición de reacciones electroquímicas. Si se conoce la especie que interfiere, se pueden desarrollar contramedidas, por ejemplo el enmascaramiento, la precipitación o la descomposición de la especie que interfiere o el diseño de un sensor con mayor selectividad. Ejemplos de interferencias conocidas son el ácido ascórbico (vitamina C) en el análisis de glucosa (azúcar en sangre) o el cloruro en la detección cuantitativa maganométrica de hierro(II) y hierro(III).
Método de adición estándar
Muchas muestras no ofrecen este cómodo conocimiento. Los lagos de montaña, por ejemplo, pueden contener iones metálicos muy diferentes en función de los minerales circundantes. Un método habitual para realizar una medición que compense muchas inferencias es el método de adición estándar. Para esta medición, primero se prepara la muestra, tal vez diluida, y se mide. A continuación, se añade un pequeño volumen de solución patrón que contenga el analito. Una vez que la solución es homogénea, se vuelve a medir. Sólo aumentarán las señales de los analitos deseados. Se añadirá la solución estándar al menos una vez más y se registrará la señal. Un número muy común es tres adiciones de solución estándar.
A continuación, se representa gráficamente la señal, es decir, la respuesta de corriente, en función de la concentración del analito añadido. Como se mencionó en el capítulo anterior, todas las mediciones deben realizarse en el rango lineal del sensor. Se ajusta una línea a los puntos de datos. Una concentración real del analito de 0 debería dar lugar a una respuesta de corriente de 0, pero, dado que la muestra se encontraba en el 0 del eje x, la respuesta de corriente medida es superior a 0.
Es más fácil imaginar que todo el ajuste lineal de los datos trazados sólo frente a la concentración añadida se desplaza hacia valores más pequeños en comparación con un trazado de los datos trazados frente a la concentración real presente. Si se determina este desplazamiento, se conoce la concentración de la solución de muestra. Se sabe que el ajuste lineal cruzará el eje x en el punto donde la concentración real es 0. Por lo tanto, la diferencia entre la intersección con el eje x y el punto 0 del gráfico frente a la concentración añadida es la concentración de la muestra (véase la figura 4.1).
A pesar de que el protocolo experimental es más laborioso, la adición estándar es un método popular gracias a la compensación de los efectos de matriz. Algunos programas informáticos analíticos ofrecen un trazado automatizado de la adición estándar. También lo hace PSTrace. El modo analítico puede realizar los cálculos por el usuario. Estos cálculos no son difíciles pero sí tediosos y ofrecen muchas posibilidades de error de cálculo, por lo que se prestan a ser asumidos por el ordenador. En el próximo experimento se describirá cómo utilizar PSTrace en el modo analítico.