Química analítica

Química analítica

¿Qué es la Química Analítica?

Es la química que se vale de la observación cualitativa y cuantitativa para identificar y medir las propiedades físicas y químicas de las sustancias. En cierto sentido, toda la química es analítica.

La mayoría de los materiales que se producen en la Tierra, como la madera, el carbón, los minerales o el aire, son mezclas de muchas sustancias químicas distintas. Cada sustancia química pura como el oxígeno, hierro o agua tiene un conjunto característico de propiedades que le da su identidad química. Si nos referimos al hierro, por ejemplo, podemos decir que es un metal blanco plateado común que se funde a 1.535 ° C, es muy maleable y se combina fácilmente con el oxígeno para formar las sustancias comunes hematita y magnetita.

La detección de hierro en una mezcla de metales, o en un compuesto como la magnetita, es una rama de la química analítica llamada análisis cualitativo.

Importancia de la química analítica

La importancia de la química analítica nunca ha sido mayor de lo que es hoy. La demanda en las sociedades modernas de una variedad de alimentos seguros, bienes de consumo asequibles, energía abundante y tecnologías de ahorro de mano de obra supone una gran carga para el medio ambiente. Toda fabricación química produce productos de desecho, además de las sustancias deseadas, y la eliminación de desechos no siempre se ha llevado a cabo con cuidado.

La alteración del medio ambiente ha ocurrido desde los albores de la civilización, y los problemas de contaminación han aumentado con el crecimiento de la población mundial. Las técnicas de química analítica se basan en gran medida para mantener un ambiente sano. Deben identificarse las sustancias indeseables en el agua, el aire, el suelo y los alimentos, se debe fijar su punto de origen y desarrollar métodos seguros y económicos para su eliminación o neutralización. Una vez que se ha evaluado la cantidad de un contaminante considerado peligroso, es importante detectar sustancias nocivas en concentraciones muy por debajo del nivel de peligro. Los químicos analíticos buscan desarrollar técnicas e instrumentos cada vez más precisos y sensibles.

Los instrumentos analíticos sofisticados, a menudo junto con las computadoras, han mejorado la precisión con la que los químicos pueden identificar sustancias y han reducido los límites de detección. Una técnica analítica en uso general es la Cromatografía de gases, que separa los diferentes componentes de una mezcla gaseosa pasando la mezcla a través de una columna larga y estrecha de material absorbente pero poroso. Los diferentes gases interactúan de manera diferente con este material absorbente y pasan a través de la columna a diferentes velocidades. A medida que los gases separados fluyen fuera de la columna, se pueden pasar a otro instrumento analítico llamado espectrómetro de masas, que separa las sustancias de acuerdo con la masa de sus iones constituyentes.

Un espectrómetro de masas de cromatografía de gases combinada puede identificar rápidamente los componentes individuales de una mezcla química cuyas concentraciones pueden no ser superiores a unas pocas partes por mil millones. Se pueden obtener sensibilidades similares o incluso mayores en condiciones favorables utilizando técnicas como la absorción atómica, la polarografía y la activación de neutrones.  La tasa de innovación instrumental es tal que los instrumentos analíticos a menudo se vuelven obsoletos dentro de los 10 años de su introducción. Los instrumentos más nuevos son más precisos y rápidos y se emplean ampliamente en las áreas de química ambiental y médica.