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Una unificación descriptiva de la instrumentación analítica moderna dentro de un curso sobre Métodos de Análisis Instrumental
El desarrollo de planes de estudio en la presentación de instrumentación química moderna se hace más difícil a medida que se introducen nuevas técnicas. A esto se suma una creciente tendencia entre los fabricantes de instrumentos para desarrollar instrumentos modernoscomo varias "cajas negras" con control por ordenador cada vez mayor de los parámetros de operación. Una descripción de cada técnica con su teoría asociada, el diseño, instrumentación y aplicación cada vez se ha vuelto más difícil para el curso de los métodos instrumentales de análisis en un semestre. En general, los libros de texto para estos cursos han sido organizados por la técnica con seccionesdedicadas a la espectroscopía atómica y molecular, métodos electro analíticos, la espectrometría de masas y de la superficie, y la separación y las técnicas cromatográficas (1-4). Las secciones adicionales que también se han incluido están relacionadas con la electrónica básica y relación señal-ruido mejores de los métodos utilizados en la instrumentación analítica moderna (1-5).Alternativamente, Strobel y Heineman (5) han presentado un enfoque modular para la instrumentación química en la que se considera a un módulo como un conjunto de componentes para el desempeño de una función específica.
Un tema unificador ha sido utilizado en New México State University para presentar este material del curso. Se trata de la descripción de toda la instrumentación analítica como que comprende cincomódulos discernible en términos de su función general de cada técnica. Estos módulos han sido etiquetados como (i) la fuente, (ii) la muestra, (iii) el discriminador, (iv) el detector, y (v) el dispositivo de salida. Los componentes de una variedad de Instrumentos de análisis se pueden dividir entre los cinco módulos como se ve en la Tabla 1. Este enfoque modular de la instrumentación puede serilustrado con esquemas de absorción atómica, cromatografía iónica y espectrometría de masas, como se ve en las figuras 1-4, respectivamente. Cabe señalar que los módulos de detección y de salida en este enfoque pueden ser tratados utilizando el concepto de dominios de datos (es decir, analógico, digital, y el tiempo), como fue descrito inicialmente por Enke (6). En las discusiones de Enke, losinstrumentos se describe en términos de conversiones de datos de dominio y se ilustra a continuación, utilizando un convertidor de dominio mapa de clasificación, la información química o física perteneciente a una muestra (por ejemplo, su composición) se convirtió en uno o más campos de datos para convertirse en un cantidad mensurable (es decir, una posición de escala o un número). Que el mismo autor,más recientemente ampliado este enfoque para utilizar las características de diferenciación para discutir los métodos de análisis (7).
El concepto de módulo de cinco años es, junto con una comprensión del número limitado de cantidades que se pueden medir directamente, sin los cálculos posteriores. Estos incluyen: (i) la tensión (potencial eléctrico), (ii) la duración actual, (iii) y (iv) eltiempo (o frecuencia). Por lo tanto, un requisito de cualquier instrumento de análisis para codificar la información deseada de análisis sobre una muestra (por ejemplo, las concentraciones de uno o más analitos) y lo convierten en uno de cualquier combinación de estas cantidades medibles o campos de datos (6). La reducción de una medición analítica de alguna combinación de estas cantidades puedenfacilitar la comprensión de loms estudiantes de la operación de cualquier técnica instrumental y la propagación de las incertidumbres inherentes a cualquier determinación.
Un ejemplo sencillo es a menudo proporcionada con respecto a la "medición" de la temperatura. El uso de un termómetro de mercurio en la medición de la longitud de una columna de mercurio en una escala de calibrado que permite su...