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Dos botellas contienen la misma sustancia. Una dice «técnico» y la otra «p.a.». El número CAS es idéntico; a primera vista, la pureza quizá solo difiera en unas décimas de punto porcentual, mientras que el precio es claramente distinto.

¿Qué variante se necesita realmente?

La respuesta depende menos de qué grado de pureza es en principio «mejor» que de para qué se vaya a utilizar el producto químico. Para una limpieza técnica, una calidad analítica de alta pureza puede ser innecesaria. En cambio, en una determinación cuantitativa, incluso impurezas muy pequeñas pueden falsear el resultado.

Esta guía explica las designaciones de pureza más importantes para productos químicos y muestra en qué debe fijarse realmente al comparar las calidades técnica, pura, ultrapura y p.a..

Índice

¿Qué significa el grado de pureza en los productos químicos?

El grado de pureza describe, en pocas palabras, qué proporción de la sustancia deseada contiene un producto y qué impurezas están permitidas.

Por lo tanto, un producto con una pureza declarada de ≥99 % contiene al menos la proporción especificada del componente principal. Los componentes restantes pueden ser, por ejemplo:

• Agua,
• otros compuestos inorgánicos u orgánicos,
• Metales,
• Sales,
• Subproductos de reacción,
• Residuos de la fabricación,
• Trazas de disolventes.

Por eso, para la aplicación no solo es interesante cuánta sustancia principal está presente, sino también qué se encuentra en las fracciones restantes.

Aquí es donde se diferencian muchos niveles de calidad.

En el caso de los reactivos analíticos de alta calidad, a menudo no solo se especifica el contenido mínimo, sino también numerosas impurezas individuales. Merck, por ejemplo, describe para su calidad analítica EMSURE® especificaciones con hasta unos 70 parámetros comprobados; muchos de estos productos cumplen o superan los requisitos de ACS, ISO o Reag. Ph. Eur.

Eso muestra un punto importante:

La pureza no es solo un porcentaje. Es un perfil de especificaciones.

¿Por qué 99 % no significa automáticamente 99 %?

Tomemos dos productos, cada uno con:

Pureza ≥99,0 %

Sobre el papel parecen iguales. Para un análisis, sin embargo, su idoneidad puede ser completamente distinta.

En el primer producto, el 1 % restante, como máximo, podría consistir principalmente en agua y componentes no críticos para la aplicación.

En el segundo producto podrían estar presentes trazas precisamente de aquellos metales o iones que desea determinar más adelante.

Un ejemplo práctico:

Quiere analizar hierro en el rango de trazas. Un reactivo puede tener un contenido total muy alto y, aun así, no ser adecuado para esta tarea si su contenido de hierro no es suficientemente bajo o no está especificado en absoluto.

Por el contrario, para un proceso técnico en el que unas pocas décimas de porcentaje de una impureza no crítica no tienen importancia, no es necesario emplear un reactivo analítico caro.

Que la especificación va más allá del contenido total también se observa en los reactivos ACS comerciales: para el ácido cítrico con ≥99,5 % se indican, por ejemplo, valores límite adicionales para cloruro, fosfato, sulfato, hierro y plomo.

Por eso, al comprar, nunca se debería comparar únicamente el porcentaje más alto en la página del producto.

Calidad técnica: ¿cuándo es suficiente?

El término «técnico» se utiliza habitualmente para productos químicos destinados a aplicaciones técnicas e industriales en las que no se requiere calidad de reactivo analítico.

Los campos de aplicación típicos pueden ser:

• limpieza técnica,
• procesos industriales,
• producción,
• tratamiento de superficies,
• ciertas síntesis,
• auxiliares de proceso,
• Aplicaciones en las que los componentes acompañantes en pequeñas cantidades no tienen una influencia relevante.

La calidad técnica no significa automáticamente «mala calidad».

Significa más bien que la especificación está orientada a otro campo de aplicación.

Un producto técnico puede, por ejemplo, tener un alto contenido principal y, al mismo tiempo, presentar componentes secundarios con especificaciones menos estrictas que un reactivo analítico.

También en el comercio profesional de productos químicos se encuentran por ello productos con altas purezas nominales en calidad técnica. Carl ROTH ofrece, por ejemplo, etanol con una pureza de ≥98 % como calidad técnica, mientras que otros disolventes de la misma gama se ofrecen con especificaciones analíticas más altas.

¿Cuándo tiene sentido la calidad técnica?

Si su aplicación:

• no incluye análisis cuantitativo de trazas,
• es robusta frente a impurezas menores,
• no plantea requisitos farmacopeicos ni normativos,
• se centra principalmente en un proceso técnico,
• requiere mayores cantidades y la rentabilidad es relevante,

la calidad técnica puede ser totalmente suficiente.

¿Cuándo se debe tener precaución?

La calidad técnica no debería elegirse únicamente por el precio más bajo si:

• los resultados de las mediciones dependen de ello,
• las impurezas pueden influir en una reacción,
• la sustancia se utiliza para la preparación de estándares.
• se utilizan equipos analíticos sensibles,
• los requisitos reglamentarios exigen una calidad determinada.

¿Qué significa «rein»?

La denominación «rein» se encuentra con frecuencia en productos químicos de laboratorio y técnicos.

Por lo general, esta designación indica una calidad superior o más definida que la de los productos meramente técnicos, pero por sí sola no basta para indicar si el producto es adecuado para un análisis concreto.

El punto decisivo:

Las denominaciones como «rein» deben considerarse siempre junto con la especificación concreta del producto.

Un producto puede estar etiquetado, por ejemplo, como:

≥99 %, rein

Entonces conocerá primero el contenido mínimo. Para una aplicación analítica, además debe saber qué componentes secundarios se controlan.

Aplicaciones típicas

Los productos químicos de calidad «rein» pueden ser adecuados, entre otros, para:

• trabajos generales de laboratorio,
• preparaciones,
• síntesis sencillas,
• fines de formación,
• aplicaciones técnicas de laboratorio,
• Procesos sin requisitos estrictos de trazas.

Sin embargo, lo que decide si son adecuados para su tarea concreta no es la palabra «rein», sino la especificación.

¿Qué significa «reinst»?

«Reinst» suena en principio al nivel de calidad más alto posible. Precisamente esta interpretación puede resultar problemática al comprar.

La denominación la utilizan los fabricantes para calidades especialmente puras, pero no equivale automáticamente a una norma analítica internacional concreta.

Un producto «reinst» puede tener un contenido muy alto y resultar excelente para determinadas aplicaciones. No obstante, conviene comprobar:

• ¿Qué pureza se garantiza realmente?
• ¿Qué impurezas se especifican?
• ¿Hay valores límite para metales?
• ¿Hay valores límite para aniones?
• ¿Se determina el contenido de agua?
• ¿Hay un residuo después de la evaporación?
• ¿Qué métodos de ensayo se emplearon?
• ¿Se proporciona un certificado de análisis específico del lote?

Carl ROTH ofrece, por ejemplo, productos expresamente designados como «reinst» y otros de los mismos grupos de sustancias como «p.a., ACS» o «p.a., ACS, ISO». Esto demuestra que los términos describen perfiles de especificación diferentes y no deben interpretarse simplemente como una escala lineal.

¿Qué significa p.a.?

p.a. significa pro analysi, es decir, «para el análisis».

Los productos químicos de esta calidad están destinados a aplicaciones analíticas y normalmente tienen especificaciones mucho más definidas para las impurezas relevantes.

Dependiendo del producto, pueden controlarse:

• Metales pesados,
• Hierro,
• Cloruro,
• Sulfato,
• Fosfato,
• Nitrato,
• Componentes insolubles,
• Residuo de evaporación,
• Contenido de agua,
• Contenido de ácido o base,
• otras sustancias acompañantes que interfieren.

Por tanto, la ventaja no reside necesariamente en que el componente principal esté siempre mucho más concentrado.

La verdadera ventaja es:

Usted sabe con mayor precisión qué más puede contener además del componente principal.

Para los análisis químicos, esta información suele ser más importante que una diferencia entre, por ejemplo, 99,0 y 99,5 % de contenido total.

Carl ROTH describe expresamente las soluciones alcalinas p.a. como calidades para obtener resultados reproducibles en química analítica, investigación, desarrollo y control de calidad.

¿Es p.a. siempre más puro que ultrapuro?

No necesariamente.

Este es probablemente el punto más importante de este artículo.

Los términos no deben leerse como notas escolares:

técnico → puro → ultrapuro → p.a.

No es así de simple.

Un producto «ultrapuro» puede, por ejemplo, tener un contenido principal muy alto. Un producto p.a. puede tener un contenido principal similar o incluso nominalmente menor, pero al mismo tiempo cumplir límites mucho más estrictos para impurezas analíticamente relevantes.

Qué variante es mejor depende, por tanto, de la aplicación.

Ejemplo

Producto A:

≥99,9 %, ultrapuro

Producto B:

≥99,5 %, p.a.

Si usted se guía únicamente por el contenido principal, el producto A parece mejor.

Si el producto B, en cambio, garantiza además límites extremadamente bajos de cloruro, sulfato, hierro y metales pesados, y usted desea determinar analíticamente exactamente esos parámetros, el producto B puede ser la opción claramente mejor.

Por lo tanto, la pregunta correcta no es: ¿Qué calidad es más alta?

Sino:

¿Qué especificación se adapta a mi aplicación?

ACS, ISO y Ph. Eur.: ¿Qué significan los estándares adicionales?

Además de términos como p.a., en un producto pueden aparecer otras indicaciones.

Con especial frecuencia aparecen:

• ACS,
• ISO,
• Reactivo Ph. Eur.

Estas indicaciones proporcionan información adicional sobre los requisitos conforme a los cuales se ha especificado un reactivo.

ACS

ACS son las siglas de American Chemical Society.

Los reactivos ACS cumplen especificaciones definidas para productos químicos analíticos. Esto puede incluir, además del contenido mínimo, diversos límites de impurezas.

Por lo tanto, la denominación significa más que solo «muy puro».

Un ejemplo del actual catálogo de Sigma-Aldrich: el ácido tánico se ofrece como «reactivo ACS» y, además de información sobre la forma y la calidad, tiene límites definidos para plomo, metales pesados, zinc y otros parámetros.

En el caso de la tiourea ACS se indica a su vez un contenido principal de ≥99,0 %. Esto demuestra una vez más que ACS no significa automáticamente una pureza general de, por ejemplo, 99,9 %. Lo decisivo son los requisitos específicos de cada sustancia.

ISO

Para diferentes reactivos analíticos existen requisitos de normas internacionales.

Merck hace referencia, por ejemplo, a la ISO 6353 para reactivos en química analítica y etiqueta los productos correspondientes cuando cumplen los respectivos requisitos.

Reactivo Ph. Eur.

Este etiquetado se refiere a los requisitos de la Farmacopea Europea (Ph. Eur.) para los reactivos correspondientes.

Puede ser especialmente relevante cuando se emplean sustancias químicas en procedimientos de ensayo farmacopeicos.

También aquí es importante:

Una designación normativa adicional describe un requisito concreto para un campo de aplicación concreto. No debe interpretarse como un sello de calidad general para cualquier aplicación imaginable.

Calidad HPLC, GC y LC-MS: por qué la aplicación es decisiva

En el análisis instrumental, las designaciones clásicas como «puro» o «p.a.» a menudo no son suficientes.

Un disolvente puede ser químicamente muy puro y, aun así, producir interferencias en un método de medición sensible.

Por eso existen calidades específicas según la aplicación, por ejemplo:

• grado HPLC,
• grado GC,
• grado LC-MS,
• grado UV,
• grado de espectroscopia,
• grado de biología molecular.

Calidad HPLC

En la cromatografía líquida de alta eficacia, entre otras cosas, pueden resultar problemáticos:

• Impurezas activas en UV,
• Partículas,
• Residuos de evaporación,
• Agua,
• componentes orgánicos secundarios que interfieren.

Por eso, los disolventes para aplicaciones de HPLC se someten a pruebas específicas para comprobar los parámetros relevantes.

Calidad LC-MS

En la cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas, incluso cantidades muy pequeñas de impurezas ionizables pueden producir señales de fondo o picos no deseados.

Aquí, una calidad p.a. convencional puede resultar inadecuada a pesar de su buena pureza química.

¿Qué significa esto para la compra?

El método debe estar definido primero; después, la calidad.

No al revés.

Quien compra para un análisis instrumental sensible debería comprobar específicamente si el fabricante especifica la idoneidad para el método en cuestión.

Por qué las impurezas pueden ser más importantes que el porcentaje total

Supongamos que usted analiza cloruro.

El reactivo A contiene:

99,9 % de sustancia principal

pero el contenido de cloruro no está especificado.

El reactivo B contiene:

99,5 % de sustancia principal

y tiene un límite de cloruro garantizado muy bajo.

Para su determinación de cloruro, el reactivo B puede ser la opción más segura.

Lo mismo se aplica a análisis de:

• Hierro,
• Plomo,
• Cobre,
• Sodio,
• Potasio,
• Fosfato,
• Sulfato,
• Nitrato,
• Metales pesados.

Cuanto menor sea el límite de detección deseado, más importante será la calidad de los reactivos empleados.

Esto se aplica especialmente en el análisis de trazas: un reactivo puede convertirse incluso en una fuente relevante de contaminación.

Cómo leer correctamente el certificado de análisis y la especificación

Quien realmente quiera comparar el grado de pureza debería distinguir entre dos documentos.

Especificación del producto

La especificación describe qué requisitos debe cumplir el producto.

Por ejemplo:

• Contenido ≥99,5 %,
• Cloruro ≤0,001 %,
• Sulfato ≤0,002 %,
• Hierro ≤3 ppm.

Estos son los límites permitidos.

Certificado de análisis – Certificate of Analysis

El certificado de análisis (CoA) se refiere normalmente a un lote concreto y documenta los resultados obtenidos para ese lote.

Esta es una diferencia importante.

La especificación indica, por ejemplo:

Hierro: máximo 5 ppm

El certificado de análisis puede indicar para su lote:

Hierro: 1 ppm

Por lo tanto, en aplicaciones con altos requisitos de documentación debe comprobarse si está disponible un CoA específico del lote.

Los fabricantes de reactivos analíticos suelen proporcionar, además de las fichas de datos de seguridad, especificaciones de producto y certificados de análisis específicos del lote. Merck señala expresamente esta documentación como parte de sus programas de reactivos.

¿Qué grado de pureza necesito?

Una orientación sencilla:

Para procesos técnicos

A menudo es suficiente:

calidad técnica

cuando las sustancias acompañantes en pequeñas cantidades no afectan a la función y no se exigen otras especificaciones.

Ejemplos típicos pueden ser:

• limpieza,
• auxiliares de proceso,
• determinadas reacciones industriales,
• tratamiento técnico de superficies.

Para trabajos generales de laboratorio

Según la aplicación, pueden ser adecuados:

puro, de máxima pureza o para síntesis

Ejemplos:

• preparaciones,
• ensayos cualitativos,
• formación,
• síntesis sencillas,
• trabajos generales de laboratorio.

Para análisis químicos cuantitativos

A menudo resulta útil:

p.a. o una calidad analítica equivalente.

Especialmente cuando las impurezas podrían influir en el resultado.

Para análisis sujetos a normas

Compruebe si se exigen expresamente:

• ACS,
• ISO,
• Reag. Ph. Eur.,
• otros estándares específicos del método.

Para HPLC

Elija:

Calidad apta para HPLC

cuando los disolventes o reactivos forman parte del método cromatográfico.

Para LC-MS

Utilice:

Calidad apta para LC-MS

cuando se requieren alta sensibilidad y un fondo químico bajo.

Para análisis de trazas

Aquí debe prestarse especial atención a las especificaciones individuales de impurezas.

Un término general como «altamente puro» no suele bastar.

¿Hay que comprar siempre la máxima pureza?

No.

Una calidad superior o con especificaciones más amplias suele ser más cara. Además, puede no aportar ninguna ventaja medible para la aplicación concreta.

Si, por ejemplo, un reactivo se utiliza exclusivamente en un proceso técnico robusto, una calidad analítica costosa puede ser innecesaria.

Por otro lado, el intento de ahorrar unos euros en un reactivo analítico puede resultar caro más adelante, si:

• las mediciones deben repetirse,
• los valores del blanco son demasiado altos,
• aparecen picos inexplicables,
• los lotes no son comparables,
• Los controles de calidad fallan.

La sustancia química más rentable no es, por tanto, automáticamente la botella más barata.

Es la calidad más económica que cumple de manera fiable todos los requisitos de la aplicación.

Errores típicos en la compra de productos químicos

Comparar solo el valor porcentual

99,9 % parece mejor que 99,5 %. Sin embargo, sin conocer las impurezas, esta comparación es incompleta.

Interpretar automáticamente «purísimo» como la máxima calidad

La denominación por sí sola no indica si el producto es adecuado para su método analítico concreto.

Comprar p.a. para cada aplicación

Eso tampoco es razonable. Para muchos procesos técnicos, esta calidad sería innecesaria y económicamente desfavorable.

Usar calidad técnica para análisis cuantitativos

Las sustancias acompañantes no controladas pueden influir en los valores de blanco y en los resultados de medición.

Considerar por separado el método y la calidad del reactivo

Para HPLC o LC-MS se debe elegir concretamente una calidad especificada para ese fin.

No comprobar el certificado de análisis

En procesos sensibles o sujetos a documentación, la descripción general del producto puede no ser suficiente.

Sustituir lotes diferentes sin control

En aplicaciones exigentes, puede ser útil comparar el CoA y los parámetros relevantes al cambiar de lote.

Comprar únicamente por el número CAS

El mismo número CAS significa que se trata de la misma sustancia química. Sin embargo, no dice nada sobre si dos productos tienen la misma pureza y especificación.

Por eso, un número CAS nunca sustituye la indicación de calidad.

Lista de verificación práctica antes del pedido

Antes de decidirse entre técnico, puro, purísimo o p.a., responda a las siguientes preguntas:

• ¿Para qué se utiliza la sustancia química?
• ¿Se trata de un proceso técnico o de un análisis?
• ¿Se determina un valor cualitativo o cuantitativo?
• ¿Qué precisión de medición se necesita?
• ¿Hay impurezas especialmente críticas?
• ¿Cuál es el límite de detección del método?
• ¿Está prescrita una calidad específica en el método?
• ¿Debe el producto cumplir los requisitos ACS, ISO o de farmacopea?
• ¿Se utiliza HPLC, GC o LC-MS?
• ¿Se requiere un certificado de análisis específico del lote?
• ¿Qué pureza se garantiza?
• ¿Qué impurezas individuales se especifican?
• ¿El reactivo se utiliza regularmente o solo una vez?
• ¿Justifica la aplicación una calidad con especificaciones superiores?

Un único término en la etiqueta no responde a estas preguntas.

Técnico, puro, purísimo y p.a. son puntos de referencia: la decisión final debería basarse en la especificación concreta y en el uso previsto.

Precisamente para aplicaciones analíticas, por lo tanto, vale la pena mirar más allá del contenido principal porcentual. Los límites de iones interferentes, metales, agua o impurezas orgánicas pueden ser mucho más importantes para el resultado que la cuestión de si en la botella figura 99,5 o 99,9 %.