quimica analitica

Química Analítica


Existen técnicas instrumentales y técnicas clásicas para resolver un problema analítico. En las técnicas instrumentales, el instrumento es sólo una parte del análisis, de la cual obtenemos un resultado numérico, pero este resultado no siempre es válido.


Algunas técnicas instrumentales son tan selectivas que no requieren separaciones previas.
Algunas son nodestructivas.





























Instrumentos




Información cuantitativa: debe existir una función matemática simple que relacione la entrada y la salida del instrumento




































Señal y ruido

Cada medida analítica consta de dos componentes. La primera, la señal, lleva la información relativaal analito que es de interés para el químico. La segunda, denominada ruido, está compuesta por información ajena que es indeseada porque degrada la exactitud y la precisión de un análisis y además establece un límite inferior en la cantidad de analito que se puede detectar.
No pueden obtenerse nunca datos sin ruido, ya que algunos tipos de ruido tienen su origen en efectos termodinámicos ycuánticos imposibles de evitar. En la mayoría de las medidas el valor promedio de la señal de ruido R es constante e independiente de la magnitud de la señal S. Es por esto que el efecto del ruido en el error relativo de una medida aumenta a medida que disminuye el valor de la cantidad medida: por esto es que la relación S/R es un parámetro de calidad mucho más útil que el ruido solo para describir lacalidad de un método analítico o el funcionamiento de un instrumento.
El ruido se manifiesta como fluctuaciones de la medida que no pueden atribuirse a cambios del mesurando (medición).



































Dos tipos de ruido afectan los análisis químicos: el ruido químico y el instrumental.

RUIDO QUÍMICO

Proviene de la multitud de variablesincontroladas que afectan a la química del sistema que se analiza, por ejemplo, variaciones de presión o temperatura (afectan al equilibrio químico), fluctuaciones en la humedad relativa (cambian el contenido de humedad de las muestras), vibraciones (conducen a una estratificación de los sólidos pulverulentos), cambios de intensidad de la luz (afectan a materiales fotosensibles).

RUIDOINSTRUMENTAL

Se asocia a cada componente de un instrumento (fuente, transductor de entrada, elementos que procesan la señal y transductor de salida). El ruido proveniente de cada uno de estos componentes puede ser de distintos tipos y provenir de distintas fuentes, lo que produce que finalmente percibamos una mezcla compleja de ruido que, por lo general, no se puede caracterizar por completo.
Dentrode este grupo se pueden reconocer ciertos tipos:

Ruido térmico o Johnson: se debe a la agitación térmica de los electrones u otros transportadores de cargas en las resistencias, condensadores, detectores de radiación, celdas electroquímicas, etc. Esta agitación se produce aleatoriamente y produce heterogeneidades de carga que a su vez crean variaciones de tensión que aparecen como ruido en lalectura. Existe incluso en ausencia de corriente de un elemento resistivo, solo desaparece en el 0 absoluto.

La magnitud del ruido térmico se deduce con facilidad a partir de consideraciones termodinámicas y se expresa como la ecuación que se observa, donde Vrms es la raíz cuadrática media o valor eficaz del ruido de la tensión que está dentro de un ancho de banda de frecuencia Δf. La ecuaciónsugiere que este tipo de ruido puede disminuir al estrecharse el ancho de banda, sin embargo cuando éste se estrecha el instrumento tarda más en responder a una variación de la señal y se necesita más tiempo para realizar una medida fiable. Se puede reducir también disminuyendo la resistencia eléctrica de los circuitos instrumentales y la temperatura de los componentes de los instrumentos....