O que esta categoria abrange
Os instrumentos analíticos determinam o que uma amostra contém e em que quantidade. São instrumentos de laboratório por definição, porque a amostra é coletada, preparada e medida sob condições controladas - é isso que os distingue dos analisadores em linha, que trabalham diretamente sobre a corrente de processo, e os dois são especificados em conversas completamente diferentes.
Como esses sistemas normalmente são adquiridos com base em um método documentado, a especificação começa por três pontos e se expande a partir deles: o analito, isto é, a substância a medir; a matriz, isto é, tudo o mais que há na amostra; e o limite de detecção que o resultado precisa alcançar. Só depois de fixados esses três pontos é que se decide qual técnica e qual configuração.
Essa ordem importa porque a mesma substância pode ser medida por várias técnicas com custos operacionais muito diferentes, e escolher pela técnica em vez de escolher pela exigência é o caminho pelo qual um laboratório acaba com um instrumento que não serve ao método que ele precisa seguir. O ambiente de apoio - gases, vácuo, refrigeração, consumíveis e padrões de referência - faz parte da decisão, e não é um detalhe posterior.
Tipos de produto em instrumentos analíticos
| Tipo de produto | Como mede | Normalmente especificado para |
| Espectrofotômetro UV-Vis | Absorção da luz em comprimentos de onda definidos, convertida em concentração por uma curva de calibração | Medição quantitativa de espécies que absorvem no ultravioleta ou no visível, e métodos de rotina construídos sobre reações que geram cor |
| Espectrômetro FTIR | Absorção de energia infravermelha pelas ligações moleculares, comparada com espectros de referência | Identificação de materiais e de grupos funcionais, inclusive sólidos e formulações em que não se exige um método quantitativo |
| Cromatógrafo a gás | Os componentes são separados na corrente do gás portador e detectados à medida que eluem | Misturas voláteis e semivoláteis, solventes residuais e verificações de pureza em que é preciso separar antes de identificar |
| Cromatógrafo líquido | Os componentes são separados em uma fase móvel líquida sobre uma fase estacionária | Compostos não voláteis, termolábeis e iônicos que não resistiriam a um método de cromatografia a gás |
| Espectrômetro de massas | Os íons são separados pela razão massa/carga e detectados, o que dá alta especificidade | Confirmação e identificação em que se exigem, ao mesmo tempo, um limite de detecção baixo e uma resposta inequívoca |
| Espectrômetro de absorção atômica | Átomos no estado fundamental absorvem luz em comprimentos de onda específicos de cada elemento | Concentrações de metais em água, solos, ligas e amostras biológicas, quando um elemento é determinado por vez |
| Analisador de TOC | O carbono orgânico é oxidado e o dióxido de carbono resultante é medido | Água e esgoto, em que a carga orgânica é o valor reportado e existe um limite regulatório aplicável |
| Analisador de tamanho de partículas | Difração a laser ou análise de imagem obtém a distribuição de tamanhos a partir da amostra | Pós, suspensões e emulsões, em que o resultado é a distribuição, e não um valor isolado |
Colorímetros, analisadores elementares e os acessórios que dão suporte a esses sistemas também constam desta categoria.
Como escolher um instrumento analítico
Raramente existe um único instrumento correto para uma função, mas sempre existe uma pré-seleção justificável e um conjunto de respostas que elimina o resto. Estas são as perguntas que decidem isso.
- O analito e a matriz, em conjunto, porque a matriz muitas vezes decide a técnica mais do que a substância - uma amostra de água limpa e um sólido digerido são problemas diferentes com o mesmo alvo.
- O limite de detecção e o limite de reporte, inclusive qualquer nível regulatório contra o qual o resultado precise ser comparado, e não apenas detectado.
- O método ou a norma que o laboratório segue, pois um procedimento acreditado costuma indicar a técnica e os critérios de aceitação.
- A produtividade: número de amostras, tempo de preparo e se o laboratório trabalha em lotes ou continuamente, o que decide se a automação vale a pena.
- A rota de preparo da amostra, porque extração, digestão e diluição costumam levar mais tempo que a medição e definem a capacidade real do laboratório.
- Os consumíveis e seu fornecimento: colunas, lâmpadas, gases, solventes, padrões e materiais de referência, todos com custo operacional e prazo de validade.
- O ambiente de apoio exigido: espaço de bancada, vácuo, refrigeração, alimentação de gases, ventilação e energia, que muitas vezes é a restrição que decide qual instrumento pode ser instalado.
- O tratamento dos dados: se os resultados precisam ser reportados em um formato definido, arquivados em um sistema do laboratório ou auditados junto aos dados brutos.
- O suporte de serviço e de calibração, inclusive o acesso a padrões de referência e a um acordo de serviço capaz de responder dentro da tolerância de parada do laboratório.
Percorrer a seleção em ordem
- Declare o analito, a matriz e a faixa de concentração, e confirme contra o que o resultado será comparado.
- Identifique o método ou a norma que o laboratório precisa seguir, pois ela pode fixar a técnica antes de qualquer outra consideração.
- Estabeleça o limite de detecção e os critérios de aceitação que o resultado precisa satisfazer.
- Escolha a técnica a partir dessas três respostas, usando a comparação acima, e não pela familiaridade com um sistema.
- Defina a rota de preparo da amostra e verifique se ela pode ser executada com os equipamentos e a equipe disponíveis.
- Dimensione o sistema para a produtividade exigida, inclusive se um amostrador automático ou uma etapa automatizada de preparo se justifica.
- Confirme a instalação: gases, vácuo, refrigeração, ventilação, energia e espaço de bancada, que muitas vezes decidem a viabilidade.
- Decida quais consumíveis, padrões e acordo de serviço precisam estar em vigor para que o sistema funcione desde o primeiro dia.
Comparar as tecnologias
| Tecnologia | Mais indicado para | Limitações | Pergunta típica |
| Absorção molecular UV-Vis | Métodos quantitativos baseados em uma espécie que absorve ou em uma reação que gera cor | Precisa de cromóforo, fica exposta a interferências da matriz e depende do cuidado com cubetas e branco | Quanto de uma substância conhecida está presente |
| Espectroscopia FTIR | Identificar o que é um material, inclusive sólidos e misturas | Água e algumas matrizes interferem, e interpretar uma mistura complexa depende das bibliotecas de referência disponíveis | O que é este material |
| Cromatografia a gás | Misturas voláteis e semivoláteis que precisam ser separadas antes de ser medidas | A amostra tem de ser volátil e termicamente estável, e a escolha de coluna e de detector decide o que é possível separar | Quais componentes estão presentes, e em que proporção |
| Cromatografia líquida | Compostos não voláteis, lábeis e iônicos, inclusive moléculas grandes | Consumo de solvente e tempo de desenvolvimento do método; a fase móvel se torna custo operacional e questão de descarte | Qual é a composição de uma mistura líquida |
| Absorção atômica | Concentrações de metais em uma ampla variedade de matrizes | O arranjo clássico determina um elemento por vez, e alguns elementos pedem outro tipo de atomização | Quanto deste metal está presente |
| Espectrometria de massas | Identificação e confirmação em baixa concentração, isolada ou como detector de uma técnica de separação | Exige vácuo, ambiente controlado, consumíveis e interpretação qualificada; raramente é uma primeira compra isolada | Exatamente o que está presente, em concentração muito baixa |
Parâmetros a confirmar antes de pedir
Depois de escolhida a tecnologia, resta uma lista de valores que só a instalação pode fornecer. São estes os que mudam o modelo, o preço ou o prazo de entrega:
- O analito ou os analitos, e a matriz de onde vem a amostra.
- A faixa de concentração e o limite de detecção que o método exige.
- O método ou a norma que o laboratório segue, ou os critérios de aceitação contra os quais o resultado é reportado.
- A forma da amostra e a rota de preparo, inclusive qualquer etapa de digestão, extração ou diluição.
- Produtividade: amostras por dia ou por lote, e o tempo disponível para o preparo.
- A instalação disponível: espaço de bancada, energia, gases, vácuo, refrigeração e ventilação.
- Requisitos de dados: formato do resultado, software, armazenamento e se os dados brutos precisam ser retidos.
- Consumíveis e padrões de referência necessários já no primeiro pedido.
- Expectativas de calibração e de serviço, incluindo o intervalo e o tempo de resposta de que o laboratório precisa.
- Se o laboratório opera sob um sistema de gestão da qualidade, e qual documentação precisa acompanhar o sistema.
Números informados, não presumidos
As especificações variam por modelo e aplicação, por isso nenhum valor de desempenho é indicado nesta página. Quando um parâmetro não foi documentado para um modelo específico, a página do produto diz isso, em vez de preencher a lacuna com um número plausível. Envie os valores acima e devolveremos os que o modelo selecionado realmente possui.
Onde esses instrumentos são usados
