Introducción a los Métodos Instrumentales de Análisis: Principios, Clasificación y Parámetros de Calidad

Introducción a los Métodos Instrumentales de Análisis

Definición y Principios

Los métodos instrumentales de análisis son un tipo de análisis químico que utiliza equipos electrónicos para medir propiedades físicas o químicas de las muestras. Estos métodos proporcionan información cuantitativa y cualitativa sobre la composición de las muestras.

Clasificación de los Métodos Analíticos

Los métodos analíticos se clasifican en dos categorías principales:

Métodos Clásicos

• Precipitación: Reacciones que producen un producto insoluble.
• Extracción: Separación de un elemento disuelto en un disolvente mediante otro disolvente.
• Destilación: Separación de dos líquidos en una mezcla mediante la aplicación de calor.

Métodos Instrumentales

• Medidas de propiedades físicas: Conductividad, potencial de electrodo, técnicas cromatográficas.
• Espectroscopia: UV-Vis, fluorescencia, infrarroja, resonancia magnética nuclear (RMN).
• Electroquímica: Potenciometría, voltamperometría, coulombimetría.

Componentes Básicos de un Instrumento Analítico

• Generador de señales: Proporciona un estímulo al analito.
• Detector: Identifica y registra cambios en las variables del entorno.
• Transductor: Convierte información de dominio no eléctrico a eléctrico.
• Sensor: Distingue entre especies químicas.
• Procesador de señales: Amplía y filtra las señales del transductor.
• Dispositivo de lectura: Transforma las señales procesadas en datos.

Dominios de Datos

entre estas propiedades se enuentran la longitud, la densidad, laompision quimica, la intensidad de luz, la presion dominio de eletricos: su nombre indica son aquellos codificados a travez de señales electricas y dependiendo del almacenamiento dela informacion podemos distingir  dominios analogicos: la informaion se codifica omo la magnitud deuna cantidad electrica (tension, intensidad de orriente, carga o potencia) estas cantidades son cantidades en amplitud y tiempo como se muestra las señales analogicas a)la señal analitica: representa la respuesta instrumental deun sistema de deteccion fotometrico en su experimento de analisis por inyeccion de flujo procudiendose un cambio en el potencial  la señal analizada: representa la respuesta de corriente de tubo fotomultiplicador cuando la luz dela fuente pulsante incide en el fotocatodo dominio de tiempo: la informacion se almacena con las variaciones dela señal respecto al tiempo como las variaciones dela señal respecto al tiempo masq omo la amplitud de las señales en figuras siguientes tres señales diferenytes a) la linea horizontal trozoz discuntinuos representa el umbraldela señal cuando lase encuentra por encima del umbral en hi cuando se enuentra por debajo de umbral la señal es lo

dominios digitales: es un domino digital los datos obtenidos niveles la informacion se puede representar observando el estado de una bombilla electrica las luces y los interceptores solo pueden estar en abierto o cerrado la señales de nivel logicosolo pueden ser hi o lo  seleccion de un metodo analitico: definicion del problema: 1.q exactitud se requiere? el tiempo y el esmero qhay q dedicar 2.de cuanta muestra se requiere? determinan la sensible q debe ser el metodo y el intervalo de oncentraciones q debe adoptarse 3.en q intervalo de oncentraciones esta el analito? determinan la sensible q debe ser el metodo y el intervalo de oncentraciones q debe adoptarse 4.q omponentes dela muestra interfiere? la seletividad q se requiere loq es importante ya q segun el estado del analito (solido,liquido,gaseoso) se apliacar el metodo mas apropiado 5.cuales son las propiedades fisicas y quimicas dela matriz dela muestra? la seletividad q se requiere loq es importante ya q segun el estado del analito (solido,liquido,gaseoso) se apliacar el metodo mas apropiado 6.cuantas muestraz hay q analizar? si hay q analizar pocas muestras se suele usare un metodo largo y q requiere poco o ningun tratamiento pór el contrario si el numero de muestras es elevado invertimos mas dinero y tiempo en la instrumentacion caracteristicas de funcionamiento delos instrumentos parametros de calidad: se expresan en termino numericos para un problema anlitico dadolos parametros de calidad permiten reducir la eleccion delos instrumentos tan solo unos pocos y entonces la seleccion entre ellos ya se hace los criterios cualitativos de funcionamiento qse enumeran a cntinuacion: velocidad, facilidad y comodidad, habilidad del operador, coste y disponibilad del equipo,coste de muestras los parametros de calidad mas comunmente usados son: presicion: delos datos analiticos se define como el grado deconcordancia mutua entre los datos q se han obtenido la presion indica la medida del error aleatorio los parametros de calidad son: la deviacion estandar abosluta, desviacion estandar relativa, el coeficiente de vaiacion,la varianza sesgo: mide el error sistematico o determinado deun metodo analitico  se define como: sesgo=u-x1donde la u es la medida dela poblacion de la concentracion deun analito en una muestra cuya concentracion verdadera es x1 sensibilidad: es la medida de la capacidad de un instrumento ode un metodo de diferenciar pequeñas variaciones de la concentracion del analito la sistema esta limitada por dos factores la pendiente dela curva de calibracion yla reproduccion o precision del sistema medida

limite de deteccion: se refiere o la minima masa del analito qse puede detectar para un nivel de confianza dado: este limite depende dela relacion entre la magnitud de la señal analitica intervalo lineal: este parametro va desde la concentracion mas pequeña alaq se puede realizar medidas cuantitativamente hasta la concentracion ala q la curva de calibracion se desvia de la linealidad para las medidas selectividad: indica el grado de ausencia de interferencis con otras especies contiene la matriz dela muestra calibracion delos metodos instrumentales: todos los metodos instrumentales excepto el metodo gravimetrico y el columbimetro nesesitan una calibracion los tres metodos mas frecuentes son : curvas de calibrado, metodo dela adicion estandar, metodo del patron interno metodos instrumentales: conductividad, potenial de electrodo, absrocion o emision de la luz, razon masa /carga, fluorecencia metodos instrumentales de analisis: algunas tecnicas de separacion cromatografica empezaron a desplazar ala extraccion destilacion y precipitacion clasificacion delas tecnicas instrumentales de analisis: tecnicas espectroscopicas: todos empienzan con "espectrofotometria" uv-vis, fluorescencia y fosforescencia, atomica emision y absorcion, infrarroja, raman, de rayos x, de resonancia magnetica nuclear 8rmn), de resonancia de spin electronico tecnicas cromatograficas: todo empieza con "cromatografia" de gases, liquida de alta resonancia, de fluidossupercriticos tecnicas electroquimicas: potenciometria electrodos de ph y electrodos selectivos de iones, voltamperometria, tecnicas de redosolucion, tecnicas amperometricas, coulombimetria,electrogravimetria, conductimetria tecnicas diversos: electroforesis capilar, analisis termico, espectrometria de masas, tecnicas cineticas, sensores, inmunoensayo ventajas: rapidez, precisin, elevada selectividad y sencibilidad, puede automatizarse

incovenientes: manejado por expertos, ha de calibrase previamente por patrones, mayor coste en el instrumento y su mantenimiento propiedades fisicas y quimicas: la longitud, la densidad, composicion, intensidad, presion, peso criterios cualitativos: velocidad, facilidad y comodidad, habilidad del operador, coste y disponibilidad del equipo, coste de muestras

 parametros de calidad:  precision, sesgo, sensibilidad, limite de deteccion, intervalo de cuantificacion, selectividad1.que es transductor en un instrumento analitico? es un dispositivo que contiene la informacion de dominio nolectricos en dominio electrico y o viceversa 2.q es un dominio dedatos: es el proceso de medida colaboran una amplia variedad de dispositivos q transforman la informacion de una a otra se clasifican en dominio no electricos, dominos electrico 3.ala secuencia fija de acciones qse llevan a cabo en un procedimiento de analisis quimico se denomina? proceso completo deuna medida instrumental 4.el dispositivo q convierte la informacion de dominos electricos en dominios no electricos se denomina? transductor 5.el dispositivo q adopta la informacion deun transductor al dispositivo d lectura se denomina? procesador de señales 6.los componentes basicos deun instrumento analitico son? generador de señales, detector, tranductor, sensor,procesador de señales, dispositivo de lectura 11. qes un parametro de calidad? se expresan en terminos numericos y para un problema analitico dado los parametros de calidad permiten la eleccion de los instrumentos