¿Qué es la química analítica?

La química analítica es una rama de la química aplicada que estudia a profundidad la composición de la materia. La química analítica separa, identifica, mide y estudia los componentes de una sustancia; también estudia, desarrolla y mejora las herramientas y los métodos para analizar muestras.

En el análisis químico, una muestra se separa en el analito y la matriz. El analito es un componente de la muestra que resulta de interés; puede ser un elemento, un compuesto o un ion. La matriz son el resto de componentes que no son de interés para el análisis.

¿Qué es el efecto matriz?

El tipo de matriz es importante para determinar la manera de llevar a cabo el análisis, así como para la calidad de los resultados obtenidos. Los efectos que tienen los otros componentes de la muestra sobre el analito y su capacidad de reaccionar a los métodos analíticos aplicados se conoce como efecto matriz.

Para eliminar o mitigar el efecto matriz, se pueden llevar a cabo distintos métodos de calibrado; por ejemplo, preparar las muestras antes de llevarlas a análisis.

¿Qué tipos de análisis se llevan a cabo en química analítica?

Cualitativa: identifica los elementos de una muestra.

Cuantitativa: determina la concentración de cada elemento de una muestra.

¿Qué métodos se aplican en química analítica?

Los métodos de análisis químico se dividen en dos grandes grupos:

• Métodos químicos (clásicos).
• Métodos instrumentales (modernos).

Hoy en día, el análisis químico profesional utiliza únicamente métodos instrumentales; los métodos químicos clásicos han quedado relegados al mundo académico, como parte de la enseñanza de la disciplina.

Entre los métodos químicos cualitativos encontramos, por ejemplo:

• Prueba de la llama, que se utiliza para detectar iones de metales, según el espectro de la llama, que será distinto para cada elemento.
• Pruebas químicas, como la prueba de Kastle-Meyer, que se utiliza en la medicina forense para detectar la presencia de sangre.

Dos de los métodos químicos para el análisis cuantitativo son:

• Análisis gravimétrico: determina la cantidad de sustancia presente en una muestra a partir de su masa. La sustancia se separa del resto de la muestra con una reacción química o por precipitación, y luego se mide su masa en una balanza analítica de alta precisión.
• Análisis volumétrico: la cantidad de sustancia se determina a partir del volumen de sustancias que interactúan entre sí en una reacción conocida. Este tipo de reacción se conoce como reacción estequiométrica; en ella, los reactivos y productos se equilibran en una ecuación balanceada que evidencia los números molares (o proporciones) de cada elemento.

Algunos de los numerosos métodos instrumentales modernos son:

• Análisis térmico, que mide la interacción de un material con el calor. Los procedimientos más comunes son la calorimetría y el análisis termogravimétrico.
• Microscopía, que observa moléculas a niveles microscópicos; puede ser óptica, electrónica o con sonda de barrido.
• Análisis electroquímico, que en una celda electroquímica mide los voltios (el potencial) y los amperios (la corriente) del analito. Este tipo de análisis puede ser:
  • Potenciometría: mide la diferencia de potencial de los electrodos.
  • Coulometría: mide la carga transferida respecto al tiempo.
  • Amperimetría: mide la corriente de la celda respecto al tiempo.
  • Voltametría: mide la corriente de la celda mientras se modifica el potencial de la célula.

¿Qué aplicaciones tiene la química analítica?

La química analítica tiene numerosas aplicaciones en los campos de la industria y el comercio. En la medicina, esta rama de la química es fundamental, especialmente para el diagnóstico.