Química húmeda

Form of analytical chemistry
Cilindros graduados y vasos llenos de productos químicos

La química húmeda es una forma de química analítica que utiliza métodos clásicos como la observación para analizar materiales. El término química húmeda se utiliza porque la mayoría del trabajo analítico se realiza en la fase líquida. [1] La química húmeda también se conoce como química de laboratorio , ya que muchas pruebas se realizan en bancos de laboratorio. [2]

Materiales

La química húmeda utiliza comúnmente material de vidrio de laboratorio , como vasos de precipitados y cilindros graduados, para evitar que los materiales se contaminen o interfieran con fuentes no deseadas. [3] También se pueden utilizar gasolina, mecheros Bunsen y crisoles para evaporar y aislar sustancias en sus formas secas. [4] [5] La química húmeda no se realiza con ningún instrumento avanzado, ya que la mayoría escanea automáticamente las sustancias. [6] Aunque se utilizan instrumentos simples como balanzas para medir el peso de una sustancia antes y después de que se produzca un cambio. [7] Muchos laboratorios de secundaria y universidad enseñan a los estudiantes métodos básicos de química húmeda. [8]

Historia

Antes de la era de la química teórica y computacional , la química húmeda era la forma predominante de descubrimiento científico en el campo químico. Por eso a veces se la denomina química clásica o química clásica . Los científicos desarrollaron continuamente técnicas para mejorar la precisión de la química húmeda. Más tarde, se desarrollaron instrumentos para realizar investigaciones imposibles para la química húmeda. Con el tiempo, esto se convirtió en una rama separada de la química analítica llamada análisis instrumental . Debido al alto volumen de química húmeda que se debe realizar en la sociedad actual y a los nuevos requisitos de control de calidad , muchos métodos de química húmeda se han automatizado e informatizado para agilizar el análisis. La realización manual de la química húmeda se realiza principalmente en las escuelas. [ cita requerida ]

Métodos

Métodos cualitativos

Los métodos cualitativos utilizan cambios en la información que no se pueden cuantificar para detectar un cambio. Esto puede incluir un cambio en el color, el olor, la textura, etc. [9] [10]

Pruebas químicas

Cuando se quema, el plomo produce una llama blanca brillante.

Las pruebas químicas utilizan reactivos para indicar la presencia de una sustancia química específica en una solución desconocida. Los reactivos hacen que se produzca una reacción única en función de la sustancia química con la que reaccionan, lo que permite saber qué sustancia química hay en la solución. Un ejemplo es la prueba de Heller , en la que se añaden ácidos fuertes a un tubo de ensayo que contiene proteínas. Se forma un anillo turbio donde se encuentran las sustancias, lo que indica que los ácidos están desnaturalizando las proteínas. La nube es una señal de que hay proteínas presentes en un líquido. El método se utiliza para detectar proteínas en la orina de una persona. [11]

Prueba de llama

La prueba de la llama es una versión más conocida de la prueba química. Solo se utiliza en iones metálicos. El polvo metálico se quema, lo que provoca una emisión de colores en función del metal que se haya quemado. Por ejemplo, el calcio (Ca) se quema de color naranja y el cobre (Cu) se quema de color azul. Sus emisiones de color se utilizan para producir colores brillantes en los fuegos artificiales. [ cita requerida ]

Métodos cuantitativos

Los métodos cuantitativos utilizan información que se puede medir y cuantificar para indicar un cambio. Esto puede incluir cambios en el volumen, la concentración, el peso, etc.

Análisis gravimétrico

Los sólidos se filtran del líquido y se recogen en el vaso de precipitados.

El análisis gravimétrico mide el peso o la concentración de un sólido que se ha formado a partir de un precipitado o se ha disuelto en un líquido. La masa del líquido se registra antes de que se produzca la reacción. En el caso del precipitado, se añade un reactivo hasta que deja de formarse. A continuación, el precipitado se seca y se pesa para determinar la concentración de sustancias químicas en el líquido. En el caso de una sustancia disuelta, el líquido se puede filtrar hasta eliminar los sólidos o hervir hasta que se evapore todo el líquido. Los sólidos se dejan reposar hasta que se sequen por completo y luego se pesan para determinar su concentración. La evaporación de todo el líquido es el método más común. [ cita requerida ]

Análisis volumétrico

El análisis volumétrico o titulación se basa en mediciones de volumen para determinar la cantidad de una sustancia química. Se añade un reactivo con un volumen y una concentración conocidos a una solución con una sustancia o concentración desconocidas. La cantidad de reactivo necesaria para que se produzca un cambio es proporcional a la cantidad de sustancias desconocidas. Esto revela la cantidad de la sustancia desconocida presente. Si no hay ningún cambio visible, se añade un indicador a la solución. Por ejemplo, un indicador de pH cambia de color en función del pH de la solución. El punto exacto en el que se produce el cambio de color se denomina punto final . Dado que el cambio de color puede producirse muy repentinamente, es importante ser extremadamente preciso con todas las mediciones. [ cita requerida ]

Colorimetría

La colorimetría es un método único, ya que posee propiedades tanto cualitativas como cuantitativas. Su análisis cualitativo implica registrar los cambios de color para indicar que se ha producido un cambio. Puede tratarse de un cambio en el matiz del color o de un cambio a un color completamente diferente. El aspecto cuantitativo implica el uso de equipos sensoriales que pueden medir la longitud de onda de los colores. Los cambios en las longitudes de onda se pueden medir con precisión e indican cambios en la mezcla o solución. [ cita requerida ]

Usos

Las técnicas de química húmeda se pueden utilizar para mediciones químicas cualitativas , como cambios de color ( colorimetría ), pero a menudo implican mediciones químicas más cuantitativas, utilizando métodos como la gravimetría y la titulación . Algunos usos de la química húmeda incluyen pruebas para: [ cita requerida ]

La química húmeda también se utiliza en el ámbito de la química ambiental para determinar el estado actual del medio ambiente. Se utiliza para probar: [ cita requerida ]

  • Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)
  • Demanda química de oxígeno (DQO)
  • eutrofización
  • Identificación del revestimiento

También puede implicar el análisis elemental de muestras, por ejemplo, fuentes de agua , para detectar sustancias químicas como: [ cita requerida ]

Véase también

Lectura adicional

  • Elizabeth K. Wilson. "Phoenix prueba el hielo de agua en Marte". C&EN .
  • Beck, Charles M. II. (15 de febrero de 1994). "Análisis clásico: una mirada al pasado, presente y futuro". Anal. Química. 66 (4): 224A–239A. doi :10.1021/ac00076a718. S2CID  242506938.

Referencias

  1. ^ Trusova, Elena A.; Vokhmintcev, Kirill V.; Zagainov, Igor V. (2012). "Procesamiento químico húmedo de materia prima en polvo para cerámica de alta tecnología". Nanoscale Research Letters . 7 (1): 11. Bibcode :2012NRL.....7...58T. doi : 10.1186/1556-276X-7-58 . PMC 3275523 . PMID  22221657. 
  2. ^ Godfrey, Alexander G.; Michael, Samuel G.; Sittampalam, Gurusingham Sitta; Zahoránszky-Köhalmi, Gergely (2020). "Una perspectiva sobre la innovación en el laboratorio de química". Frontiers in Robotics and AI . 7 : 24. doi : 10.3389/frobt.2020.00024 . ISSN  2296-9144. PMC 7805875 . PMID  33501193. 
  3. ^ Dunnivant, FM; Elzerman, AW (1988). "Determinación de bifenilos policlorados en sedimentos, utilizando extracción por sonicación y detección por captura electrónica mediante cromatografía de gases en columna capilar con calibración de estándar interno". Revista de la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales . 71 (3): 551–556. doi : 10.1093/jaoac/71.3.551 . ISSN  0004-5756. PMID  3134332 – vía PubChem .
  4. ^ Federherr, E.; Cerli, C.; Kirkels, FMSA; et al. (15 de diciembre de 2014). "Un nuevo sistema basado en combustión a alta temperatura para el análisis de isótopos estables de carbono orgánico disuelto en muestras acuosas. I: desarrollo y validación". Comunicaciones rápidas en espectrometría de masas . 28 (23): 2559–2573. Bibcode :2014RCMS...28.2559F. doi :10.1002/rcm.7052. ISSN  1097-0231. PMID  25366403.
  5. ^ Jackson, P.; Baker, RJ; McCulloch, DG; et al. (junio de 1996). "Un estudio de Technegas empleando espectroscopia de fotoelectrones de rayos X, microscopía electrónica de transmisión de barrido y métodos químicos húmedos". Comunicaciones de Medicina Nuclear . 17 (6): 504–513. doi :10.1097/00006231-199606000-00009. ISSN  0143-3636. PMID  8822749. S2CID  26111444.
  6. ^ Costantini, Marco; Colosi, Cristina; Święszkowski, Wojciech; Barbetta, Andrea (9 de noviembre de 2018). "Hilado húmedo coaxial en bioimpresión 3D: estado del arte y perspectiva futura de la integración microfluídica". Biofabricación . 11 (1): 012001. doi : 10.1088/1758-5090/aae605 . hdl : 11573/1176233 . ISSN  1758-5090. PMID  30284540. S2CID  52915349.
  7. ^ Vagnozzi, Roberto; Signoretti, Stefano; Tavazzi, Barbara; et al. (2005). "Hipótesis del cerebro vulnerable postconmoción cerebral: evidencia experimental de su ocurrencia metabólica". Neurocirugía . 57 (1): 164–171, discusión 164–171. doi :10.1227/01.neu.0000163413.90259.85. ISSN  1524-4040. PMID  15987552. S2CID  45997408.
  8. ^ Campbell, A. Malcolm; Zanta, Carolyn A.; Heyer, Laurie J.; et al. (2006). "La simulación de laboratorio húmedo con microarrays de ADN lleva la genómica al currículo de la escuela secundaria". CBE: Life Sciences Education . 5 (4): 332–339. doi :10.1187/cbe.06-07-0172. ISSN  1931-7913. PMC 1681359 . PMID  17146040. 
  9. ^ Neelamegham, Sriram; Mahal, Lara K. (octubre de 2016). "Regulación multinivel de la glicosilación celular: de los genes a la transcripción, de la enzima a la estructura". Current Opinion in Structural Biology . 40 : 145–152. doi :10.1016/j.sbi.2016.09.013. ISSN  1879-033X. PMC 5161581 . PMID  27744149. 
  10. ^ Makarenko, MA; Malinkin, AD; Bessonov, VV; et al. (2018). "[Productos secundarios de oxidación de lípidos. Evaluación de riesgos para la salud humana (Artículo 1)]". Voprosy Pitaniia . 87 (6): 125–138. doi :10.24411/0042-8833-2018-10074. ISSN  0042-8833. PMID  30763498.
  11. ^ Elizabeth A. Martin, ed. (25 de febrero de 2010). Diccionario médico conciso en color. Oxford University Press. pág. 335. ISBN 978-0-19-955715-8.
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