TÍTULO ORIGINAL: Contemporary instrumental analysis CONTENIDO: Capítulo 1:. - Preliminares - . Introducción - . Algunas definiciones - Identificación, determinación, análisis, cuantificación y analito - Validación - Métodos, protocolos y técnicas - . Resolución de un problema - . Un breve repaso a los patrones internacionales de medidas - Masa atómica - Mol - Notación de prefijo - . Unidades de concentración - Unidades de medida peso a peso - Medidas de peso a volumen - Medidas de molaridad y normalidad - Unidades de medida de volumen a volumen - El pH y otras escalas logarítmicas - . Experimientos y ecuaciones matemáticas - Bibliografía recomendada - Revisión de conceptos - Ejercicios - Capítulo 2: - Ensayos estadísticos y análisis de errores - . Introducción - . Hallazgo de errores - Un sencillo análisis mediante cromatografía - ¿Me encuentro al menos en el entorno? - . Medida de errores - . Medidas absolutas y relativas - . Precisión y exactitud - . Errores aleatorios y la distribución normal (gaussiana) - Propiedades de las distribuciones gaussianas - . El límite de confianza - Límites de confianza cuando se conoce sigma - Límites de confianza cuando se desconoce el error sigma - . Estándares, ensayos en blanco y exactitud - . Búsqueda de errores - El procedimiento analítico - . Métodos inaceptables - . Datos ponderados y diferencia entre dos medidas - La diferencia entre dos medidas - Comparación de dos métodos diferentes - Comparación de la medida experimental con el valor real - . Propagación de la incertidumbre - Error sistemático diferencial total - Errores aleatorios diferenciales totales - ¿Qué hacer con la información sobre los errores? - . Cifras significativas - Reglas de redondeo - Cifras significativas y operaciones aritméticas - Suma y resta - Multiplicación y división - Logaritmos - . Datos discordantes - . La mediana - . Mínimos cuadrados - - A El test "F" para comparación de varianzas - Bibliografía recomendada - - Ejercicios - 3 : - Muestreo - . Factores relacionados con un muestreo eficaz - . Muestras válidas: representatividad y homogeneidad - Muestra representativa - Muestreo jerárquico múltiple - Preparación de mezclas homogéneas - . Un modelo gráfico - . Muestreo de mezclas - . Integridad de las muestras - . Separaciones físicas en el muestreo - Muestreo de gases y sustancias volátiles - . ¿Cuántas muestras son necesarias? - - A La distribución binómica - Una aclaración - Bibliografía recomendada - Revisión de conceptos - Ejercicios - Capitulo 4: - Tratamiento de la muestra, interferencias y estándares - . Preparación de la muestra - . Optimización de la recuperación - Pérdidas de analito - corrección por pérdida de analito - . Optimización de la forma química - Trabajando directamente con muestras sólidas - Calentamiento o enfriamiento - Disolución - Digestión - Vaporización - . Disminución de las interferencias - Extracción - Diálisis - Precipitación y flotación - Purga y trampa - . Optimización del intervalo de concentración - . Calibración y estándares - . Tipos de estándares - Estándares externos - Estándares añadidos (internos) - - A Fundamento de la disolución asistida por ultrasonidos - B Preparación de la muestra asistida por microondas - C Extracción de fluidos supercríticos - D Purga y trampa - E Análisis por inyección en flujo - F Sustancias estándares de referencia - Definiciones - Bibliografía - Revisión de conceptos - Ejercicios - Capítulo 5 - Tamaño de la muestra y componentes mayoritarios, minoritarios, trazas y ultratrazas - . Clasificación de la muestra por tamaño y nivel de analito - . Límites del análisis de traza - . Comparación de análisis de trazas, ultratrazas y microanálisis - Preconcentración de analitos a nivel de trazas - . Cuatro casos - Caso : Una muestra de alta pureza - Caso : Un miligramo de muestra para analizar su composición elemental - Caso : Análisis micro-orgánico - Caso : Un sólido y la distribución de elementos en su estructura - . Señales, ruido y límite de detección - . Parámetros de calidad y límite de detección - Comparando límites de detección - . El límite de detección con más detalle - Bibliografía recomendada - Revisión de conceptos - Ejercicios - Capítulo 6: - Electrónica y ruido - . Introducción - . Corriente continua (cc), potencial - . Potencia - . Las leyes de Kirchhoff - Resistencias en serie: potencial dividido - Resistencias en paralelo - Circuito de puente de Wheatstone: resistencias combinadas en serie y en paralelo - . Respuestas de los circuitos dependientes del tiempo - . Relaciones señal-ruido - . Tipos de ruido - Ruido térmico - Ruido de disparo - Ruido /f - Interferencia eléctrica - . Amplificadores y amplificación - Modos normales de operar con amplificadores en circuitos - . Límite de detección con un detector multicanal - - A Símbolos electrónicos - B Breve introducción a la nomenclatura de la lógica digital - Una red flip-flop - Soporte del bloque D - Contador binario - C Condesadores, inductores y corriente alterna (CA) - Inductores y CA - Inductors and ac - Circuitos CL y resonancia - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 7: - Métodos electroquímicos - . Variedad de métodos electroquímicos - . Repaso: potenciales electroquímicos y la ecuación de Nernst - Actividades químicas - La ecuación de Nernst - Células de concentración - pH y el potencial electroquímico - El potencial formal - . Sobre las medidas - ¿Cómo un electrodo inerte mide el potencial de un par redox? - Medidas experimentales - . Potenciometría y electrodos selectivos de iones - Semicélulas de referencia - Interfaces selectivas de iones y electrodos selectivos de iones - Intervalo de respuesta de los electrodos selectivos de iones (ESI) - Transistores selectivos de iones con efecto de campo - Interferencias y los electrodos selectivos de iones - Precisión potenciométrica - Métodos electroquímicos basados en el flujo de corriente - Comportamiento de una célula electroquímica a la que se le aplica un potencial - La región lineal - La región no lineal - Sobrepotencial cinético - . Potenciostato de tres electrodos - . Conductimetría - Conductividad y concentración iónica - Conductimetría en la práctica - . Culombimetría - Corrientes residuales: electrólisis competitiva - Valoraciones culombimétricas - . Amperometría - Amperometría de potencial fijo: valoración amperométrica - Sistema de dos electrodos - Sistema de un electrodo - Cromatografía/amperometría - . Voltamperometría - Polarografía de corriente continua (cc) y electrodo de gota colgante de mercurio - Voltamperometría de impulsos - Voltamperometría diferencial de impulsos - Voltamperometría cíclica - . Voltamperometría de redisolución - - A Notación de las células electroquímicas - B Determinación de coeficientes de selectividad - C Puentes salinos y uniones líquidas - D Potenciales, medida de corrientes y voltamperometría diferencial de impulsos - Bibliografía recomendada - Revisión de conceptos - Ejercicios - Capítulo 8: - Introducción a la espectrometría - . Espectrometría, de la radiofrecuencia a los rayos-gamma - . Revisión de energía, longitud de onda, frecuencia y temperatura - . Las transformaciones de la energía de la luz - Nombres en espectrometría - . Pureza y resolución del espectro - Monocromadores y policromadores - Anchura de banda y anchura de la rendija espectral - Resolución - . Medidas del espectro - . Dispersión de la luz - Geometría de la dispersión - Orígenes de la dispersión elástica y comportamiento - Dispersión inelástica - . Espectrometría de emisión - . Espectrometría de absorción - Absorbancia y concentración - Absorbancia concentración y precisión - Resolución espectral y error en la medida de las concentraciones - Células de muestra y disolventes - Otros límites para la precisión fotométrica - . . Espectrometría de fluorescencia/fosforescencia - Comparación de los métodos - . Interferencias espectrales y espectro de mezclas - Corrección de fondo - Cuantificación de dos especies en presencia de interferencias espectrales - . Interferencias químicas - Puntos isosbésticos - . Interferencias instrumentales - . Reflexión total interna y fibra óptica - Reflexión total atenuada - . Espectrometría de reflectancia difusa - . Espectrometría derivada - - A Separación de la longitud de onda: interferencia, red de difracción, rejillas y filtros - Interferencia constructiva y destructiva de dos ondas estacionarias - Difracción multirendijas - Redes - Monocromadores - Interferómetros - B Fuentes de radiación electromagnética: de nm a mu-n - Láseres y seguridad de láser - La región ultravioleta, de a nm: lámparas de deuterio, xenon y de mercurio - La región visible, de a - nm: Lámparas de filamentos de tungsteno - La región infrarroja, de, a mu-m: Cuerpo incandescente de Nernst - C Transductores representativos para radiación electromagnética - Rectificadores para radiofrecuencia - Dispositivos de infrarrojo - Fototubos y fotomultiplicadores - CCD y CID - Detectores de rayos X y gamma - D Deducción de la ley de Lambert-Beer - Luminiscencia y su dependencia con la concentración - E Nomenclatura de absorción molecular y luminiscencia - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 9: - Espectometría del análisis elemental - . Espectrometría atómica - . Nomenclatura de espectrometría atómica - Espectros y nomenclatura espectral - . Intensidades y anchuras de línea de espectros atómicos en fase gaseosa - Dependencia de la anchura de línea con la temperatura y de la presión - Emisiones y absorciones simultáneas y cambios en la forma de la línea - . Factores que afectan la atomización/ionización - Muestras sólidas - ¿Átomos o iones? - Muestras de líquidos - Muestras de gases - . Aislamiento de los átomos o iones de las muestras - Hornos - Plasmas - Llamas - . Origen de interferencias espectrales en fase gaseosa - . Metodología de emisión atómica - . Metodología de absorción atómica - La fuente de radiación en absorción atómica - . Corrección del fondo - . Análisis total sin atomización - . Métodos de análisis con rayos X - Nomenclatura de la radiación de rayos X - Absorción de rayos X - Coeficientes de absorción másicos - Picos espurios e intensidades de fluorescencia anómalas - Fluorescencia de rayos X inducida por protón (PIRE) - . Análisis por activación neutrónica - . ¿Plasma u horno? ¿Absorción o emisión? - Emisiones ópticas, rayos X, rayos gamma, ¿cuál usar? - . Técnicas de análisis de superficie - . Espectroscopia de fotoelectrón y de Auger - Electrones emitidos por las muestras - ¿Qué electrones emiten? - Espectrometría de electrones Auger - Nomenclatura Auger - . Dispersión de Rutherford - - A Espectros de emisión y de absorción y la distribución de Boltzmann - Flucturaciones de la temperatura e interferencia - B Ensanchamiento de línea por efecto Doppler - C Espectrómetros de rayos X de longitud de onda dispersiva - D Espectrómetros de rayos X (EDX) de energía dispersa - E Espectrómetros de electrones - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 10: - Espectrocopias infrarroja y Raman: espectrocopias vibracionales - . Introducción - Espectros infrarrojos - . Frecuencias vibracionales - . Modos normales vibracionales - . Información cualitativa de los espectros IR - . Espectros Raman - . Muestras para espectroscopias infrarrojas y Raman - Muestras para espectroscopia infrarroja - Muestras para espectroscopia Raman - . Intensidades de banda de los espectros vibracionales - . Análisis cuantitativo - . Microespectropia infrarroja y Raman - - A Espectroscopias Raman - B Frecuencias características - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 11: - Espectrometría de resonancia magnética nuclear - . Introducción - . Principios generales de RMN - Magnitud de la señal y concentración - . Desplazamientos químicos: orígenes y valores - Origen de sigma, el parámetro de apantallamiento - . Equivalencia nuclear e inequivalencia - . Interacción spin nuclear-spin nuclear - Alturas y áreas de picos desdoblados - Reglas generales del desdoblamiento - Algunas complicaciones - Desdoblamiento por más de un conjunto de núcleos equivalentes - Desdoblamiento spin-spin de núcleos no resonantes - . RMN-C - . Cuantificación - . RMN de sólidos - . RMN multidimensional - - A Instrumentos y muestras para RMN - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 12: - Espectrometría de masas - . Introducción - . Espectros de masas y la relación masa/carga - . Análisis de espectros de masas de moléculas orgánicas - Identificación del ion molecular - Estudio de la distribución de los isótopos - Exposición de la secuencia de fragmentación - . Poder de resolución del espectro de masas y la resolución del espectro - . Determinación de masas exactas y fórmulas moleculares - . Espectrometría secuencial de masas: MS/MS - . Espectrometría de masas/separaciones - . Espectrometría de masas de masas elevadas - . Distribución espacial por espectrometría de masas - . Variedades de fuentes de ionización - Factores normales en las fuentes iónicas: estabilidad, control del movimiento iónico - Ionización de electrones (EI) e ionización química (CI) - Electrospray (ES, ESI) - Fuentes de inonización por plasma acoplado inductivamente (ICP) - Fuentes de ionización basadas en láser pulsados - Bombardeo de átomos acelerados (FAB) - Desorción/ionización por impacto iónico: desorción de plasma, descarga luminiscente, propulsión - de partículas neutras - Ionización térmica - . Analizadores de masas para espectrometría de masas - Sector magnético - Doble sector magnético - Filtro de masas de cuadrupolo - Trampa de cuadrupolo de iones - Tiempo de vuelo (TOF) - - Espectrometría de masas por transformada de Fourier (resonancia iónica de ciclotrón por - transformada de Fourier) - . Análisis de alta precisión por espectrometría de masas: dilución isotópica - La ecuación del análisis por dilución isotópica de masa espectral - - A La abundancia de isótopos naturales - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 13: - Introducción general a las separaciones y a la cromatografía - . El experimento cromatográfico - . Nomenclatura de las separaciones cromatográficas - . Descripción de cromatogramas experimentales - . Parámetros de cromatografía - Parámetros de las bandas individuales - Eficacia - Parámetros para describir pares de bandas - Comparación de la eficacia de las columnas - Resolución de masa frente a resolución de pico - . Cuantificación en cromatografía - Pérdida de sustancias en la columna - Respuesta del detector - Técnicas de cuantificación - . Descripción de la separación cromatográfica - Extracciones - Carga de la muestra - KD y tiempos de elución - Un modelo más completo - . Ensanchamiento de zona: la ecuación de van Deemter - Ensanchamiento de zona en más detalle - El proceso de ensanchamiento descrito por medio de B/u - El proceso de ensanchamiento descrito por medio de Cu - Empaquetamiento de la fase estacionaria y el término A - . Mejora de las separaciones - Variación de N mediante un cambio en el caudal de flujo - ¿Mejora la separación cambiando a? - Separaciones en discontinuo - Otras estrategias - . Picos asimétricos - Carga de la muestra - Isotermas y asimetría - . Técnicas multidimensionales - Separaciones multidimensionales - Detección multidimensional - - A Demostración que la expresión Wi = -sigma-i, para picos Gaussianos - B Altura de plato reducido y velocidad de flujo reducida - C ¿Qué calidad de resolución tienen los cromatogramas de alta resolución? - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 14: - Cromatografía líquida - - . Tipos de cromatografía líquida - . Cromatografía líquida en fase normal - . Cromatografía líquida en fase reversa - . Cromatografía líquida de intercambio fónico (cromatografía iónica) - Cromatografía iónica - Cromatografía de pares iónicos - . Cromatografía líquida por exclusión de tamaños - . Separaciones quirales - . Gradientes - . Efecto de la temperatura - . Tamaño de partícula, tamaño de columna, presión y AEPT - . Detectores para columnas de LC - Detectores de absorción UV-Visible - Detectores de fluorescencia - Detector de índice de refracción diferencial - Detector amperométrico - Detector de conductividad - Detectores de dispersión de luz (ELS) - Dispersión de luz en líquidos - Detector viscosimétrico para disoluciones de polímeros - . Separaciones en discontinuo - . Cromatografía plana - Cromatografía en capa fina de alta resolución - Detección y cuantificación por TLC - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 15: - Cromatografía de gases y cromatografía de fluidos supercríticos - . Comparación entre cromatografías de gases, fluidos supercríticos y líquidos - . Nomenclatura de cromatografía de gases - . Muestras analizables - . Introducción de muestras, divisores y columnas - Introducción de muestras y divisores - Columnas y fases estacionarias - Temperatura en GC - Caudal en GC - Detectores para GC - . Detectores de la cromatografía de gases - Detector de conductividad térmica (TCD) - Detector de ionización de llama (FID) - Detector de captura electrónica (ECD) - Detector de nitrógeno-fósforo (NFD) - Detector de fotoionización (PID) - Detector de ionización de helio de descarga pulsada (PDI-BID) - Detector fotométrico de llama (FFD) - Detector Hall de conductividad electrolítica (ELCD) - Otros detectores - Caudales del efluente - . Cromatografía de fluidos supercríticos - Analitos - La fase móvil - Tipo de muestra e inyección de la muestra - Columnas y empaquetados - Detectores - - A Fases estacionarias para cromatografía de gas líquido: esquemas de clasificación - Series homólogas - Índice de retención - Las constantes de McReynolds - B Optimización de las separaciones por cromatografía de gases - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 16: - Separaciones por aplicación de un potencial: electroseparaciones - . Las bases de la electroseparación - . ¿Negativa, neutra o positiva? - . Separaciones electroforéticas en gel - Los geles - Algunas formas de operar - Mejorando la resolución - . Algunos métodos de detección para la electroforesis en gel - . Isoelectroenfoque - . Electroforesis capilar - Diferencias en la temperatura y en la convección - Flujo electroosmótico en capilares - Eficacia - Resolución - Inyección de la muestra - Modalidades de trabajo - Detección - . Cromatografía capilar electrocinética micelar - . Espectrometría de movilidad iónica - - A El origen del flujo electroosmótico - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 17: - Adquisición digital y tratamiento de la señal - . Digitalización - Resolución - Bits más y menos significativos - . Promediado de la señal - . Tiempo y frecuencia: ¿con qué frecuencia medir el potencial? - Eliminando el enmascaramiento con filtros - Cuándo no es necesario un filtro antienmascaramiento - . Tiempo y frecuencia: cómo están relacionados - Sumando y restando ondas seno - Preliminares matemáticas. Transformadas de Fourier - Variables complejas: notación - La transformada inversa - . Frecuencias, filtros y desdoblamiento - . Disgresión sobre las características del ruido en espectrometría - Ruido por fluctuación (alfa I) y ruido por emisión de fotones (alfa I /) - Multicanal no es multiseñal - Un sencillo ejemplo de multiseñal - Multiseñal en espectroscopia infrarroja - Elementos espectrales - Distribuciones de ruido - Cómo obtener suficiente señal - . Algunos principios instrumentales - Potencia que llega al detector - Recogida "instantánea" de espectros - - Resolution, S/R, y tiempo de recogida de datos - Tiempo de muestra, resolución digital e intervalo espectral - . Usos experimentales de la transformada de Fourier - FT RMN - Espectrometría de masas-FT - FT-IR - Resolución digital y máximo retardo - Ventajas en rendimiento - La ventaja múltiplex - Precauciones - - A La representación del potencial con un fasor - B La transformada de Fourier de una señal transitoria - Apodización (Windowing) - Bibliografía recomendada - Ejercicios - Capítulo 18: - Métodos cinéticos - . La química de los análisis cinéticos - . ¿Por qué métodos cinéticos? - . Breve repaso de las ecuaciones matemáticas de velocidades de reacción, tiempos de - desintegración y vidas medias - . Análisis cinético y tipos de análisis - El método catalítico - El método directo - . Métodos de determinación de [A] o k catalítico a partir de las velocidades de reacción - El método cinético diferencial - Método de tiempo fijo - Método de tiempo variable - - A Obtener comportamiento cinético simple - Comportamiento de pseudo primer orden - Comportamiento de pseudo orden cero - Bibliografía recomendada - Revisión de conceptos - Ejercicios - Apéndices - Respuesta a los ejercicios - Índice
