Principios de Análisis Instrumental – Douglas A. Skoog, F. James Holler, Stanley R. Crouch – 7ma Edición

En la actualidad hay una gran cantidad de instrumentos elegantes y poderosos con los que se puede obtener información cualitativa y cuantitativa acerca de la composición y estructura de la materia. Los estudiantes de química, bioquímica, física, geología, ciencias de la vida, ciencias forenses y ciencias ambientales deben adquirir un conocimiento de estas herramientas instrumentales y de sus aplicaciones con el fin de resolver importantes problemas analíticos en estos campos.

Este libro pretende satisfacer estas necesidades de los estudiantes y de otros usuarios de los instrumentos analíticos. Si quienes usan los instrumentos conocen los principios de operación de los equipos modernos, podrán hacer elecciones apropiadas y usar con eficacia dichas herramientas de medición. Para cualquier problema analítico, existen una gran cantidad de métodos alternativos para obtener la información deseada. Al comprender las ventajas y las limitaciones de los diferentes métodos, se pueden hacer elecciones adecuadas, el usuario puede estar al tanto de sus restricciones de sensibilidad, precisión y exactitud. Además, los usuarios de los diferentes métodos instrumentales deben estar conscientes también de la gran variedad de técnicas que existen para calibrar y estandarizar instrumentos, y para validar las mediciones que se obtienen.

Es por tanto nuestro objetivo dar a los lectores una introducción exhaustiva a los principios de análisis instrumental, incluyendo los espectroscópicos, electroquímicos, cromatográficos, radioquímicos, térmicos y los métodos analíticos superficiales. Al estudiar cuidadosamente este texto, los lectores pueden descubrir los tipos de instrumentos que están disponibles, así como sus ventajas y limitaciones.

ORGANIZACIÓN DE ESTA EDICIÓN

Este texto está organizado en secciones en forma similar a la sexta edición. Después de un breve capítulo introductorio, el libro se divide en seis secciones. La sección 1 contiene cuatro capítulos que tratan sobre los circuitos eléctricos básicos, amplificadores operacionales, aparatos electrónicos digitales y computadoras, señales, ruido e intensificación de la razón señal-ruido. La sección 2 está formada por siete capítulos dedicados a los métodos espectrométricos atómicos, incluyendo una introducción a la espectroscopia y la instrumentación espectroscópica, absorción atómica, emisión atómica, espectrometría de masas atómicas y espectrometría de rayos X. En la sección 3 se trata la espectroscopia molecular en nueve capítulos en los que se describe los métodos analíticos de absorción, emisión, luminiscencia, infrarrojo, Raman, resonancia magnética nuclear, espectrometría de masas y superficie. La sección 4 está conformada por cuatro capítulos que tratan sobre la química electroanalítica, potenciometría, coulombimetría y voltametría. La sección 5 está formada por cinco capítulos en los que se estudian los métodos de separación analítica como la cromatografía de gases y de líquidos, la cromatografía de fluidos supercríticos, la electroforesis y el fraccionamiento de campo-flujo. La sección 6 consiste de cuatro capítulos enfocados al estudio de diversos métodos instrumentales con énfasis en los métodos térmicos, radioquímicos y automáticos. También se incluye un capítulo sobre análisis del tamaño de partícula en la sección final.

Puesto que la primera edición de esta obra apareció en 1971, el campo del análisis instrumental se ha vuelto tan vasto y diverso que es imposible tratar todas las técnicas instrumentales modernas en un curso de uno o dos semestres. Además, los maestros tienen diferentes opiniones sobre cuáles técnicas tratar y cuáles omitir en sus cursos. Por esta razón, en este texto se ha incluido más material del que se puede tratar en un solo curso de análisis instrumental y, como resultado, la obra también será una referencia invaluable en los años por venir. Una gran ventaja de la organización en secciones del material es que los maestros tienen la flexibilidad para escoger temas que puedan incluirse en tareas de lectura. Por tanto, como en la edición previa, las secciones en espectroscopia molecular y atómica, electroquímica, y cromatografía comienzan con capítulos introductorios que preceden a los capítulos dedicados a métodos específicos de cada tipo. Después de dejar como tarea leer el capítulo introductorio en cada sección, un maestro puede seleccionar los capítulos que sigan en cualquier orden deseado.

Para apoyar a los estudiantes en el uso de este libro de texto, las preguntas de casi la mitad de los problemas que se incluyen en el libro se presentan al final del mismo. NUEVO EN ESTA EDICIÓN Dado que muchas técnicas instrumentales han sido utilizadas o están siendo utilizadas en la misión de exploración de Marte por la NASA, hemos intentado presentar los principios y aplicaciones de estos métodos cuando es apropiado. Se han incluido en este libro mejoras y actualizaciones a la sección Análisis instrumental en acción al final de cada sección. Uno de los nuevos casos de estudio discute la controversia del bisfenol A y el papel de la cromatografía en este problema ambiental.

El segundo estudia el papel de los análisis de activación de neutrones en las muchas investigaciones del asesinato de John F. Kennedy. Los estudios de caso expanden los métodos incluidos en cada sección y muestran cómo pueden aplicarse a problemas analíticos específicos. Estos estimulantes ejemplos se han seleccionado de las áreas forense, ambiental y biomédica. Se ha añadido el Identificador de Objeto Digital (DOI, por sus siglas en inglés) a la mayoría de las referencias en la literatura primaria. Estos identificadores universales simplifican grandemente la tarea de localizar artículos por medio de un link en el sitio web www.doi.org. Un DOI puede ser escrito en un formato en el sitio, y al enviar el identificador, el navegador lo transfiere directamente al artículo en el sitio web de la editorial. Por ejemplo, el DOI 10.1351/goldbook. S05812 puede escribirse en la forma, y el navegador se dirige al artículo de la IUPAC sobre error del ancho de banda espectral.

De manera alterna, los DOI pueden someterse directamente en la barra de direcciones (también llamada barra URL) de cualquier navegador después de añadir el prefijo http://dx.doi.org/ al DOI como se muestra a continuación: http://dx.doi. org/10.1351/goldbook .S05812. Note que los estudiantes o maestros deben tener un acceso autorizado a la publicación de interés para descargar artículos. Muchas revistas permiten que usuarios no autorizados tengan acceso a los resúmenes de los artículos sin necesidad de una suscripción. Por tanto, se pueden llevar a cabo investigaciones preliminares sin necesidad de contar con un acceso completo.

Todos los capítulos se han revisado, actualizado con referencias recientes para la literatura de la química analítica. Entre los capítulos que han cambiado más se encuentran el de los componentes de los instrumentos ópticos (capítulo 7), espectrometría de emisión atómica (capítulo 10), espectrometría de masas (capítulo 11), espectrometría atómica de rayos X (capítulo 12), espectrometría de masas molecular (capítulo 20) y, cromatografía y extracción con fluidos supercríticos (capítulo 29). A lo largo del libro, se describen métodos y técnicas nuevas y actualizadas, y se añadieron fotografías de instrumentos comerciales en caso de ser apropiado. Algunos de estos temas modernos incluyen la espectrometría basada en láser, la medición del apagamiento de la fluorescencia y del tiempo de vida de un fluoróforo, la espectrometría de masas en tándem y biosensores. Muchas gráficas, diagramas y tablas nuevas y revisadas contienen ahora datos, curvas y formas de onda calculadas con base en datos teóricos o incluso obtenidas de la literatura original para proporcionar una representación realista y adecuada.