Principios de análisis instrumental

836 Capítulo 33 Métodos automatizados de análisis <« reactivos fluyen por una derivación. Cuando una muestra ha sido inyectada en el ciclo y la válvula gira 90°, la muestra entra en la corriente y forma una zona perfectamente definida. En la prác– tica, cuando la válvula está en esta posición, cesa el flujo a través de la derivación porque el diámetro del ciclo de muestra es mucho mayor que el del tubo fino de la derivación. En los procedimientos por inyección en flujo, los detectores más comunes son espectrofotómetros, fotómetros y fluorómetros. También se utilizan detectores electroquímicos, de quimiolumi– niscencia, de emisión atómica y de absorción atómica. Separaciones en análisis por inyección en flujo Las separaciones por diálisis, extracción líquido-líquido y difu– sión gaseosa pueden efectuarse rápida y automáticamente con los sistemas por inyección en flujo. 4 Diálisis y difusión de gas. La diálisis se usa con frecuencia en los métodos de flujo continuo para separar iones inorgánicos, como cloruro o sodio, y pequeñas moléculas orgánicas, como glu– cosa, de especies de peso molecular elevado como las proteínas. Los iones y moléculas pequeñas se difunden relativamente rápido a través de las finas membranas hidrófilas de acetato o nitrato de celulosa, mientras que las moléculas grandes no pueden pasar. Por Jo general, la diálisis precede a la determinación de iones o moléculas pequeñas en sangre total o suero. La figura 33.4 es un esquema de un módulo de diálisis en el que los analitos, iones o moléculas pequeñas se difunden desde la diso– lución de la muestra, a través de la membrana, hasta una corriente que contiene una especie que reacciona con el analito para formar un compuesto coloreado que se determina por medios fotométri– cos. Las moléculas grandes que interfieren en la determinación permanecen en la corriente original hasta que van al desecho. La membrana se coloca entre dos bloques de teflón en Jos que se han abierto los canales complementarios para que puedan circular las dos corrientes en lados opuestos de la membrana. Por Jo general, la transferencia de especies pequeñas a través de la membrana es incompleta, a menudo menor de 50%. Por tanto, para un buen aná– lisis cuantitativo hay que controlar rigurosamente la temperatura y la velocidad de flujo tanto de las muestras como de los patrones. El control es fácil en los sistemas de inyección en flujo automatizados. Una técnica muy selectiva que se utiliza a menudo en el análi– sis por inyección en flujo es la difusión de gases desde una corriente donadora que contiene un analito gaseoso hasta una corriente acep– tara que incluye un reactivo que permite determinarlo. Las separa– ciones tienen lugar en un módulo similar al de la figura 33.4. Sin embargo, para este propósito la membrana suele ser de un material hidrófobo microporoso, como teflón o polipropileno isotáctico. Un ejemplo de este tipo de separación es la determinación del car– bonato total en una disolución acuosa. En este caso, la muestra se inyecta en una corriente portadora de ácido sulfúrico diluido que se dirige hacia el módulo de difusión de gases y, una vez ahí, el dió– xido de carbono que se libera se difunde hasta la corriente acep– tara que contiene un indicador ácido-base. A continuación, esta ' Para una revisión de las aplicaciones del análisis por inyección en flujo en la preparación de muestra y separaciones, véase G. D. Clark, D. A. Whitman, G. D. Christian y ]. Ruzicka, Crit. Rev. Anal. Chem., 1990, 21 (5), p. 357, DO!: 10.1080/ 10408349008050849. Al Entrada de reactivo detector ~ t -El=j- t Entrada de muestra Al desecho FIGURA 33.4 Módulo de flujo para diálisis. La membrana está apoyada en dos bloques de teflón con ranuras. corriente atraviesa un detector fotométrico que origina una señal proporcional al contenido de carbonato en la muestra. Extracción de disolvente. Otra técnica habitual de separa– ción, adaptada con facilidad a los métodos de flujo continuo, es la extracción de disolvente. La figura 33.6a ilustra un diagrama de flujo de un sistema para la determinación calorimétrica de un catión inorgánico mediante extracción en disolución acuosa de la muestra con cloroformo que contiene un agente complejante, como 8-hidroxiquinolina. La disolución orgánica se inyecta en el punto A en la corriente portadora que contiene a la muestra. En la figura 33.6b se observa que en este punto la corriente se vuelve segmentada y que está constituida por burbujas sucesivas de la disolución acuosa y del disolvente orgánico. La extracción del complejo metálico se produce en el serpentín. La separación de los dos líquidos inmiscibles tiene lugar en un sencillo separador en forma de T que se ilustra en la figura 33.6c. El separador contiene una tira o hebra de teflón que guía la fase orgánica más pesada fuera del brazo inferior de la T, desde donde va hasta el detector marcado como FC de la figura 33 .6a. Este tipo de separación se puede emplear en líquidos más ligeros si se invierte el separador. Es importante insistir que ningún tipo de separación llega a ser completa en los métodos de análisis por inyección en flujo. Pero esto carece de importancia porque Jos patrones y las mues– tras se tratan exactamente igual. La sincronización reproducible en esta técnica asegura que aun cuando las separaciones sean incompletas, no hay pérdida en la precisión ni en la exactitud, como sucede en el caso de las operaciones manuales. FIGURA 33.5 Efecto de la convección y de la difusión en los perfiles de concentración del ana lito en el detector: a) sin dispersión; b) dispersión por convección; e) dispersión por convección y por difusión radial; d) dispersión por difusión. (Algunas figuras no apa– recen en la obra por restricción de derechos y son muy importantes en el desarrollo del capítulo. Para consultar el diagrama de la fuente original debe referirse a D. Betteridge, Anal. Chem. , 1978, 50, p. 832A, 001: 10.1021/ ac50031a715. Copyright 1978 American Chemical Society.) Animación: Aprenda más acerca del análisis por inyección en flujo en www.tinyurl.com/skoogpia7* *Este material se encuentra disponible en inglés.