Os métodos de calibração utilizados em técnicas instrumentais podem ser classificados de várias maneiras, e entre elas destacam-se os métodos de calibração pontual e multipontual. A calibração pontual envolve a medição de um único ponto de calibração (ou seja, uma única concentração padrão) para estimar a concentração do analito em uma amostra. A calibração multipontual utiliza uma série de pontos de calibração (múltiplos padrões com concentrações conhecidas) para construir uma curva de calibração. Este é o método mais comum e confiável, pois permite obter uma relação mais precisa entre a resposta instrumental e as concentrações. Além desses, os principais métodos de calibração são:
- Calibração por Padrões Externos:
- Envolve a comparação direta da resposta do instrumento com padrões de concentração conhecida. A calibração é feita por uma relação entre a resposta do instrumento (como a intensidade de sinal) e as concentrações dos padrões conhecidos.
- Calibração por Adição Padrão:
- Este método é utilizado quando a matriz da amostra pode interferir na medida do analito. Uma quantidade conhecida de padrão é adicionada à amostra, e a resposta do instrumento à mistura é registrada. A calibração é realizada pela comparação da diferença de resposta entre a amostra com e sem o padrão adicionado.
- Calibração por Curva de Calibração:
- Envolve a preparação de uma série de padrões com concentrações conhecidas e a plotagem da resposta do instrumento (como absorvância ou intensidade) versus as concentrações dos padrões. A curva gerada é utilizada para determinar a concentração do analito nas amostras desconhecidas.
- Calibração por Diluição Padrão:
- Neste método, padrões de concentração conhecida são preparados por diluições sucessivas de uma solução concentrada de referência. A resposta do instrumento à solução diluída é usada para criar a curva de calibração.
- Calibração de Regressão Linear:
- A calibração é feita ajustando-se uma reta (ou curva) aos dados experimentais de resposta versus concentração dos padrões. A equação obtida é usada para determinar a concentração do analito nas amostras desconhecidas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado está falando sobre os métodos de calibração em técnicas instrumentais. Ele destaca dois modos principais de dividir esses métodos: ponto único (calibração pontual) e múltiplos pontos (calibração multipontual). A questão também lista os “principais métodos” de calibração: padrões externos, adição padrão, curva de calibração, diluição padrão e regressão linear.
Matéria: técnicas instrumentais e análise quantitativa.
O que vamos precisar:
Matéria: técnicas instrumentais e análise quantitativa.
O que vamos precisar:
- Entender o que é calibração (ligar sinal medido à concentração).
- Diferença entre ponto único e multipontos.
- Como cada método funciona na prática.
Passo 2
Calibração pontual vs. calibração multipontual
Teoria: Calibrar é associar a resposta do instrumento (por exemplo, absorbância) a uma concentração conhecida.
Teoria: Calibrar é associar a resposta do instrumento (por exemplo, absorbância) a uma concentração conhecida.
- Calibração pontual: você usa só um padrão de concentração e assume que a relação sinal–concentração é a mesma para todas as amostras. É rápido, mas pouco preciso, porque a curva real pode não ser linear ou pode ter desvio em outros pontos.
- Calibração multipontual: você prepara vários padrões, cada um com concentração diferente, mede o sinal de cada um e monta uma curva (gráfico de sinal vs. concentração). Isso dá uma visão mais completa da relação e é mais confiável.
Passo 3
Calibração por Padrões Externos
O que é: você tem soluções-padrão, fora da amostra, com concentrações conhecidas.
Como faz:
O que é: você tem soluções-padrão, fora da amostra, com concentrações conhecidas.
Como faz:
- Prepara 3–6 soluções com concentrações variadas, tipo 1 mg/L, 2 mg/L, 5 mg/L etc.
- Mede o sinal do instrumento em cada uma.
- Constrói a curva sinal vs. concentração (este é o multipontual).
- Pega a amostra desconhecida, mede o sinal e localiza na curva para achar a concentração.
Teoria aplicada: pressupõe que a matriz da amostra (todos os outros componentes) não afeta a medida.
Passo 4
Calibração por Adição Padrão
Quando usar: se a matriz da amostra altera o sinal (por exemplo, interferentes).
Como faz:
Quando usar: se a matriz da amostra altera o sinal (por exemplo, interferentes).
Como faz:
- Mede o sinal da amostra “pura”.
- Adiciona uma quantidade conhecida de analito-padrão nessa mesma amostra (por exemplo, +2 mg/L).
- Mede o sinal da mistura.
- A diferença de sinal permite calcular a concentração original, porque só o analito adicionado mudou o sinal.
Teoria: elimina efeito da matriz, pois a adição e a amostra passam pelas mesmas interferências.
Passo 5
Calibração por Curva de Calibração
Na verdade, é o multipontual dos padrões externos, mas às vezes citado separadamente.
Como faz:
Na verdade, é o multipontual dos padrões externos, mas às vezes citado separadamente.
Como faz:
- Prepara diversos padrões (ex.: 0, 1, 2, 5, 10 mg/L).
- Mede a resposta (absorbância, intensidade, etc.).
- Plota “resposta (y)” versus “concentração (x)”.
- Ajusta uma linha (ou curva) aos pontos.
Teoria: se a relação for linear, usamos uma regressão para achar a reta y = a·x + b.
Passo 6
Calibração por Diluição Padrão
Parecido com padrões externos, mas você parte de uma solução concentrada e vai fazendo diluições sucessivas (por exemplo, 10×, 100×, 1000×).
Parecido com padrões externos, mas você parte de uma solução concentrada e vai fazendo diluições sucessivas (por exemplo, 10×, 100×, 1000×).
- Tem uma solução-mãe de concentração C₀.
- Dilui para obter C₁, C₂, C₃ …
- Mede o sinal em cada uma e monta a curva.
Vantagem: só precisa de uma solução de alta pureza e vai diluindo em série.
Passo 7
Calibração de Regressão Linear
Este é o ajuste matemático da curva:
Este é o ajuste matemático da curva:
-
Você tem pares (xᵢ, yᵢ), onde xᵢ é a concentração conhecida e yᵢ é o sinal.
-
Usa o método dos mínimos quadrados para achar os parâmetros a (declive) e b (intercepto) na reta
-
Depois, mede o sinal yₐm na amostra e inverte a equação para achar xₐm:
Esse método dá uma equação que você usa para todas as amostras desconhecidas.
Resposta
Os principais métodos de calibração em técnicas instrumentais são:
- Calibração Pontual (um único padrão)
- Calibração Multipontual ou Curva de Calibração (vários padrões)
- Calibração por Padrões Externos
- Calibração por Adição Padrão
- Calibração por Diluição Padrão
- Calibração de Regressão Linear (ajuste da reta
)