La búsqueda de la calificación de moléculas llevó a los científicos a proponer modelos lógicos para el análisis de fenómenos naturales. El análisis químico aparece en este escenario, ofreciendo a los científicos una posibilidad de análisis, permitiendo así una comprensión más profunda de sus objetos de estudio.
Si bien el análisis químico cualitativo se ocupa inicialmente de evidenciar la presencia de un determinado componente, el análisis químico cuantitativo es responsable de determinar la composición exacta de sus componentes. Utilizando procedimientos analíticos como la gravimetría y la volumetría, los químicos del pasado elaboraron las fórmulas químicas de muchas sustancias y hoy en día, el análisis químico cuantitativo utiliza procesos más refinados para determinar la estructura de sustancias desconocidas. La siguiente figura muestra una pequeña descripción general de las acciones utilizadas para determinar la identidad de las sustancias.
Figura 1. Esquema de posibles procedimientos de química analítica.
La evolución de la tecnología permitió que también evolucionaran los métodos de análisis químico cuantitativo, dejando de ser puramente químicos (métodos gravimétricos y titrométricos). Antes del dominio y popularización de la energía eléctrica, los procedimientos químicos cuantitativos se realizaban por vía gravimétrica o titrimétrica, siendo la gravimetría el procedimiento en el que se observa y busca la formación de precipitados en un medio de reacción. La titrimetría se puede definir como el procedimiento que tiene como objetivo detectar la concentración de una sustancia determinada, utilizando una sustancia de concentración conocida. En algunos casos es necesario aplicar un indicador ácido-base (reacciones de neutralización), con el fin de indicar la transformación y consumo de la sustancia desconocida.
Estos procedimientos aún se utilizan porque presentan ventajas en la relación costo-beneficio, siendo ideales para análisis esporádicos. Los sectores donde el foco de acción es la verificación y la comparación con normas estandarizadas, como las agencias de salud y los organismos de inspección gubernamentales, utilizan estos procedimientos (en parte debido a los bajos costos) para detectar fraudes o pruebas de rutina.
El sector industrial, en cambio, realiza muchos análisis, y esto hace que los métodos instrumentales fisicoquímicos, aunque costosos, sean una necesidad legal y competitiva. Las industrias, por ley, deben producir sus artículos en lotes, precisamente para permitir la identificación y remoción del producto en caso de problemas (por ejemplo, la remoción de lotes de productos alimenticios con sospecha de contaminación).
La industria química utiliza el conocimiento de la química analítica cuantitativa en todo momento de la producción. La siguiente figura fue extraída del resumen de la edición digital del ejemplar “Métodos físico-químicos para el análisis de alimentos”, del Instituto Adolfo Lutz, que muestra una serie de procedimientos analíticos para el análisis de fibras.
Figura 2. Parte del resumen de la edición digital del libro “Métodos físico-químicos para el análisis de alimentos”, del Instituto Adolfo Lutz.
La observación directa nos permite verificar el impacto de los análisis químicos cualitativos y cuantitativos en los procesos industriales. A efectos comparativos, se tomaron dos pequeños extractos de los ítems “Pectinas 047 / IV – Prueba Cualitativa y Pectinas 048 / IV – Determinación por gravimetría”.
Fragmento 1: “(…) Un color intenso con fluorescencia verdosa es un indicio de la presencia de pectinas.(…) «
Fragmento 2: «(…) Lave el vaso de precipitados y el filtro con agua caliente. transferir el precipitado (…). calentar durante 30 minutos (…). Enfriar y pesar. (…). La pérdida de peso dará la cantidad de ácido péctico.«
Los procedimientos cuantitativos pueden tener varios pasos, pero todos deben tratar de abordar los conceptos de sensibilidad, especificidad y selectividad en el análisis de un sistema dado.
Referencias:
Instituto Adolfo Lutz (São Paulo). Métodos fisicoquímicos para el análisis de alimentos / coordinadores Odair Zenebon, Neus Sadocco Pascuet y Paulo Tiglea – São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. p. 15; 140 –141.
BACCAN, N; (et.al). Química analítica cuantitativa elemental. San Pablo. Ed. Edgar Blucher; Campinas: Universidad Estadual de Campinas. 1979.