Métodos de muestreo en química analítica

¿Todo el chocolate es igual?

Cuando vas a una tienda de comestibles y miras el pasillo con dulces, hay muchos tipos diferentes de chocolate. ¿Todas esas barras de chocolate son iguales? De ninguna manera. ¡Probablemente ya esté pensando en su chocolate favorito que compraría y en el menos favorito que no comería incluso si se lo diera gratis!

Métodos de muestreo

Ahora imaginemos que tiene un amigo que no puede tomar mucha cafeína, un ingrediente del chocolate. Quieres analizar muchas barras de chocolate diferentes para ver cuál puede comer tu amigo. Piense en cómo analizaría la cantidad de cafeína en el chocolate. Primero, necesitaría obtener una pequeña cantidad para analizar, llamada muestra .

¿Cómo prepararías muestras de chocolate?

¿Cómo cree que haría para obtener una muestra? Debería asegurarse de que sea una muestra representativa que refleje la consistencia de cada barra de chocolate que una persona encuentre en el supermercado. ¿Cuál es la mejor forma de hacerlo?

Lo primero que haría es tomar una muestra a granel de un lote. Una gran cantidad es la cantidad total de material que se va a tomar su muestra de. Por ejemplo, el lote puede ser una caja de chocolate en el supermercado. La muestra a granel es una muestra grande que se toma primero del lote. En nuestro ejemplo de chocolate, podrían ser varias barras de caramelo de la caja.

La muestra a granel necesitaría representar el lote completo, o ser una muestra representativa, por lo que probablemente tomaría una barra de la parte superior de la caja, la mitad de la caja y la parte inferior de la caja. Luego, querrá obtener una muestra de laboratorio que pueda analizarse. Para hacer esto, puede moler las tres barras, mezclarlas y luego tomar una pequeña porción conocida como alícuota para probar.

Un diagrama de flujo que muestra los pasos del muestreo de un lote a una alícuota.

Muestra homogénea

Imagina todos los diferentes chocolates que encuentras. No todos son iguales. Algunos tienen nueces o frutas, mientras que otros son chocolate puro. Trataría estas muestras de manera diferente según su composición. Las barras de chocolate puro son un ejemplo de una muestra homogénea o una muestra que tiene la misma consistencia en todas partes. Las muestras homogéneas son el tipo de muestra más fácil de preparar. Después de obtener su muestra, simplemente puede ir al laboratorio y comenzar a analizarla.

Muestra heterogénea

En una muestra heterogénea , el material no tiene una consistencia uniforme en todas partes. Un ejemplo de muestra heterogénea sería una barra de chocolate con frutas y nueces. La fruta y los frutos secos son diferentes al chocolate, lo que hace que la muestra sea heterogénea. Hay dos tipos de materiales heterogéneos: materiales heterogéneos aleatorios y materiales heterogéneos segregados.

Material heterogéneo aleatorio

El material heterogéneo aleatorio varía aleatoriamente en su composición a pequeña escala. Por ejemplo, imagine que está tratando de medir la cantidad de hierro en la tierra en un campo y sabe que la cantidad varía a lo largo del campo. Para obtener una muestra representativa, debe dividir el campo en regiones pequeñas. Luego, tomaría muestras aleatorias , que básicamente son solo muestras que se eligen al azar, de las diferentes regiones.

Una forma de tomar una muestra aleatoria es numerar las regiones del 1 al 100 en el campo y luego sacar varios números de un sombrero. Luego tomaría muestras de esas áreas numeradas. Luego, puede combinar todas las muestras de las diferentes regiones para obtener una muestra global representativa.

Material heterogéneo segregado

El material heterogéneo segregado varía en su composición a gran escala. Por ejemplo, digamos que tiene un área de tierra donde el 40% del área es tierra de arcilla y luego el 60% del área es tierra silícea (arenosa). Tendrían diferentes cantidades de hierro.

Una muestra heterogénea segregada tiene grandes áreas que tienen diferentes composiciones

Para obtener una muestra representativa, necesitaría tomar la misma cantidad de muestras proporcional a la cantidad de cada área, llamada muestra compuesta . Por ejemplo, puede tomar 60 muestras de tierra silícea y luego 40 muestras de tierra de arcilla para obtener una muestra representativa.

Resumen de la lección

Para obtener una muestra de material para pruebas analíticas, primero toma una muestra a granel de un lote . Una gran cantidad es la cantidad total de la sustancia que desea muestrear. La muestra a granel es una muestra grande que es representativa del lote. La muestra a granel se prepara de alguna manera (triturada, mezclada, etc.) para formar la muestra de laboratorio . Las pequeñas cantidades tomadas de la muestra de laboratorio para su análisis se denominan alícuotas .

Las muestras homogéneas tienen la misma composición en todas partes, mientras que las muestras heterogéneas tienen diferentes composiciones. Un material heterogéneo aleatorio difiere en composición en pequeñas cantidades a través del área de muestra. Para obtener una muestra representativa de esta área, debe tomar muestras aleatorias o muestras seleccionadas al azar en toda el área.

El material heterogéneo segregado tiene grandes áreas de la misma composición. Para tomar una muestra representativa de este material, necesitaría recolectar una muestra compuesta o muestras que sean proporcionales al tamaño de cada pieza de las áreas segregadas.