14/04/2014 | CIENCIA CON VOZ PROPIA
Los méritos de la química analítica
Un investigador del CONICET explica las aplicaciones y alcances de una ciencia compleja por definición.
El grupo de investigación que integra la Unidad Química Analítica. Foto: gentileza investigador

Por Alejandro Olivieri*

Aunque existen varias definiciones alternativas, una acertada es aquella que afirma que la química analítica se ocupa del estudio de la composición química de un material, tanto cualitativa (¿qué hay?) como cuantitativa (¿cuánto hay?).

Otras definiciones tienen en cuenta que en esta disciplina se desarrollan tareas no sólo químicas, sino también físicas, matemáticas, estadísticas y biológicas, lo que ha llevado a una cierta “crisis de identidad” de la química analítica, al punto que un conocido químico analítico estadounidense, Charles N. Reilley (1925-1981), decía con algo de humor que “la química analítica es lo que hacen los químicos analíticos”.

Para la determinación de la composición de los materiales, esta disciplina recurre a una serie de métodos de laboratorio bien establecidos, al tiempo que se desarrollan otros nuevos en los centros de investigación de todo el mundo. Entre las actividades relevantes de la química analítica se cuenta el establecimiento, para cada una de estas metodologías, de un conjunto de números llamados “cifras de mérito”. Estas permiten calificar los distintos métodos, y comparar unos con otros en cuanto a su eficiencia para el logro del objetivo final de la disciplina.

Nuestro grupo de investigación integra la Unidad Química Analítica del Instituto de Química Rosario (IQUIR, CONICET-UNR). Desde hace varios años nos dedicamos al desarrollo de nuevos métodos de química analítica basados en la generación de información instrumental de alta complejidad. Además, estudiamos el impacto de estas metodologías en la calidad de los nuevos métodos analíticos, y desarrollamos modelos para el establecimiento de sus cifras de mérito, incluyendo el relevante límite de detección.

Si bien al término “mérito” se adjudican habitualmente connotaciones positivas, la etimología latina indica que aquel proviene de “meritum”, traducido como “acción que hace a una persona digna de galardón o de sanción”. Las cifras analíticas de mérito actúan en idéntico sentido, auspiciando o desfavoreciendo una metodología según su eficiencia o calidad.

Pero, ¿qué es el límite de detección? Es la mínima cantidad de sustancia que un método puede detectar, con cierta confianza, en un material. La definición precisa de este parámetro de calidad ha sufrido variaciones importantes a lo largo de la historia, aunque hoy puede expresarse en términos rigurosos, siguiendo las recomendaciones de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), organismo rector a nivel internacional en cuanto a nomenclatura y definiciones químicas.

El límite de detección juega un rol protagónico a la hora de decidir si un método analítico es útil para determinar la presencia de sustancias en muy bajas concentraciones. Hay numerosos ejemplos, como el control de la presencia de compuestos tóxicos en aguas de consumo humano – arsénico, plomo u otros metales pesados, plaguicidas y agroquímicos en general -, el análisis de medicamentos en cuanto a impurezas derivadas de su producción industrial o productos de descomposición del propio fármaco, el dosaje de aditivos, adulterantes o tóxicos en alimentos, y el control de sustancias prohibidas en el deporte de alta competencia.

Las actividades científicas que realizamos se enmarcan en un ambiente multidisciplinario, en el que conviven químicos con intereses experimentales y teóricos que son mutuamente complementarios, haciendo honor al dicho que afirma que “la buena teoría comienza en el laboratorio”.

Como ejemplo, podemos mencionar el reciente desarrollo, por parte de un grupo afín al nuestro, también integrante de la Unidad Química Analítica del IQUIR, de una metodología para la determinación, en aguas naturales, de hidrocarburos policíclicos aromáticos, – compuestos conocidos con actividad carcinogénica – en concentraciones del orden de partes por trillón, es decir, de una mil millonésima de gramo por litro de agua.

La novedad de este trabajo consistió en la simplicidad de la metodología experimental aplicada, a pesar de la gran complejidad del problema analítico. El objetivo fue logrado gracias al análisis mediante modelos computacionales de datos instrumentales generados por una tecnología analítica “verde”, compatible con los principios básicos de la sostenibilidad ambiental.

Otro importante logro de nuestro grupo ha sido articular en un único esquema general la estimación de las cifras de mérito y los límites de detección de metodologías analíticas basadas en fuentes muy diversas de datos, desde los más simples a los más complejos. Fruto de estas investigaciones recientemente publicamos un trabajo en Chemical Reviews, revista editada por la American Chemical Society, el órgano de mayor impacto en la disciplina a nivel mundial.

En los últimos años, los desarrollos instrumentales en química analítica han sido tan importantes, que hoy en día los equipos de medición son capaces de generar un conjunto de datos cuyo volumen y complejidad hacen necesario el uso de modelos y programas de computación avanzados para su correcto procesamiento e interpretación, siempre con el objeto de aplicarlos a la determinación de la composición química de las muestras en estudio.

*Alejandro Olivieri es investigador superior del CONICET en el Instituto de Química Rosario (IQUIR, CONICET-UNR). En 2001 recibió el premio de la Fundación John Simon Guggenheim y en 2013 el premio Konex de Platino en Fisicoquímica, Química Inorgánica y Química Analítica.