Principios de análisis instrumental

838 Capítulo 33 Métodos automatizados de análisis «< 1.0 1.0 e: ~~ 2.0 .... <l o. "' a "' 'ü e: "' -e 0.5 ~ ..0 -< 60 4.0 S f---- 20 S --j --Tiempo -----+- a) 0.5 20 cm 50 cm "' 'ü e: '"' 0.25 ..0 ~ ..0 -< o o 60 Tiempo , s b) 120 D 2.0 e: •o 4.0 '§ 8.0 " o. "' a FIGURA 33.7 Efecto del volumen de muestra y de la longitud del tubo en la dispersión. a) Longitud de tubo: 20 cm; velocidad de flujo: 1.5 mL/min; los volúmenes indicados están en ¡.¡L. b) Volumen de muestra: 60 ¡.¡L; velocidad de flujo: 1.5 mL/min. (Tomada de J. Ruzicka y E. H. Hansen, Anal. Chim. Acta, 1980, 114, p. 19, 001: 10.1016/50003- 2670(01)84277-X. Con autorización.) inyección en flujo para electrodos como pH y pCa es el tamaño de muestra tan pequeño que se requiere (-25 J.!L) y el tiempo tan breve (-10 s). Es decir, las mediciones se efectúan mucho antes de que se establezca el equilibrio de estado estacionario, lo cual requiere un minuto o más en el caso de muchos electrodos para iones específicos. Con las mediciones por medio de inyección en flujo, las señales momentáneas de la muestra y de los patrones proporcionan exactitud y precisión excelentes. Por ejemplo, se ha dado a conocer que las mediciones de pH en el suero sanguíneo se consiguen a razón de 240/h con una precisión de ±0.002 pH. En general, las condiciones de dispersión limitada se apre– cian al reducir tanto como sea posible la distancia entre el inyec– tor y el detector, al reducir la velocidad de flujo y al incrementar el volumen de la muestra. Por consiguiente, en el caso de las medi– ciones de pH antes mencionadas, la longitud del tubo de 0.5 mm fue de sólo 10 cm y el tamaño de la muestra fue de 30 f!L. La dispersión media o intermedia corresponde a valores D de 3 a 10. En la figura 33.8a se ilustra un sistema de dispersión inter– media para la determinación calorimétrica de calcio en suero, leche y agua potable. La disolución amortiguadora de bórax y el reactivo de color se mezclan en un serpentín para mezcla de 50 cm A, antes de inyectar la muestra. La figura 33.8b es el registro para tres muestras por triplicado y cuatro patrones por duplicado. En la figura 33.9 se representa un sistema más complicado de inyección en flujo para la determinación espectrofotométrica automática de cafeína en preparaciones del fármaco ácido acetilsa– licílico, después de extraer la cafeína con cloroformo. El disolvente cloroformo, enfriado en un baño de hielo para reducir al mínimo la evaporación, se mezcla con la corriente alcalina de la muestra en un tubo en forma de T (véase el inserto inferior) . Después de pasar por un serpentín de extracción, L, de 2 m, la mezcla entra en un tubo separador en forma de T y es bombeada de tal forma que 35% de la fase orgánica que contiene la cafeína pasa a través de la celda de flujo, y el restante 65% que acompaña la fase acuosa que contiene el resto de la muestra se dirige al desecho. Para evitar que la celda de flujo se contamine con agua, se forman hebras retorcidas de teflón, que no se mojan con el agua, y se intro– ducen en la entrada del tubo en T, de tal manera que se forma un codo hacia abajo. Entonces, el flujo de cloroformo sigue por este codo hasta la celda del fotómetro, donde se determina la con– centración de la cafeína de acuerdo con su absorción a 275 nm. Métodos de flujo detenido Como ya se mencionó antes, la dispersión en tubos de pequeño diámetro disminuye cuando se reduce la tasa de flujo. De hecho, se ha visto que la dispersión cesa casi totalmente cuando se detiene el flujo. Este hecho se aprovecha para aumentar la sen– sibilidad de las mediciones al dejar pasar un tiempo para que las reacciones se completen sin que se diluya la zona de muestra por dispersión. Para este tipo de aplicaciones es necesario un disposi– tivo de control del tiempo que sea capaz de desactivar la bomba a tiempos muy exactos e intervalos regulares. Una segunda aplicación de la técnica de flujo detenido es en mediciones cinéticas. En este caso, el flujo se detiene cuando la mezcla de reacción está en la celda de flujo, donde pueden super– visarse las variaciones de concentración de los reactivos y los pro-