Quimiometría

La Quimiometría es aquella disciplina de la Química que emplea métodos matemáticos, estadísticos y lógico-formales con el objetivo de seleccionar diseños analíticos óptimos de medida y obtener la máxima información relevante de los análisis químicos. Es decir, las matemáticas aplicadas a la química nos ayudan a mejorar el rendimiento del proceso analítico total y en cada etapa, y nos aseguran, además, la calidad del resultado.

Mediante el proceso analítico queremos conocer y cuantificar un problema (que puede ser desde determinar cuánto fluorhídrico hay en el dentífrico, qué metales traza se encuentran en la carne que consumimos, la calidad del agua potable, la composición del cemento, etc.). Entonces, el proceso analítico es el conjunto de operaciones que separan nuestra muestra problema del resultado que queremos obtener, y podemos distinguir dentro de él tres etapas:

1. Operaciones previas: toma de muestra (coger agua del río, por ejemplo), disolución de la muestra (digerir una matriz alimentaria).
2. Medición y transducción de la señal analítica: utilizar una propiedad de lo que queremos medir para detectarlo e interpretarlo, valiéndonos de la recta de calibrado.
3. Toma y tratamiento de datos: con los resultados se hace un análisis estadístico para establecer la exactitud y precisión de los mismos, y por tanto, la validez de todo el proceso analítico.

Hay que ser cuidadoso en todas las etapas para conseguir la calidad de los resultados. Podemos decir que las características del proceso analítico son cuatro: exactitud, rapidez, costo y la seguridad/comodidad del personal. Lo que se pretende es lograr un equilibrio de estas cuatro propiedades sopesadas mediante la quimiometría.

Los resultados de un determinado proceso analítico están directamente relacionados con la metodología empleada, lo que nos permite conocer la incertidumbre, o error asociado, intrínseca de una metodología.

Para comprobar si un determinado postulado científico es verdadero, se requiere el análisis estadístico de los resultados obtenidos. Hay que tener en cuenta que el tratamiento estadístico de una serie de repeticiones analíticas está sometido a error, porque representa datos experimentales que son solo una fracción del global.

Referencias

Apuntes de Química Analítica Avanzada, asignatura impartida en la Licenciatura de Química de la Universidad de Navarra, por Íñigo Navarro

Este post participa en la edición 3.14159265 del Carnaval de Matemáticas, este mes en pimedios-la aventura de las matemáticas