Criterios Fundamentales en la Caracterización de Métodos Analíticos

La evaluación de métodos analíticos es crucial en el diseño e ingeniería para asegurar la fiabilidad y eficiencia de los resultados. A continuación, se detallan los parámetros clave que definen la calidad y aplicabilidad de estas técnicas.

Precisión

La precisión de un conjunto de mediciones está íntimamente relacionada con la presencia de errores indeterminados o aleatorios, y se considera una medida de la reproducibilidad de los resultados. Para describir la precisión, se utiliza fundamentalmente la desviación estándar, pero también se emplean la desviación estándar relativa de la media, el coeficiente de variación y la varianza. Los métodos más precisos son aquellos con menor desviación estándar. En relación con la precisión, los métodos químicos (clásicos) suelen ser más precisos en términos absolutos que los métodos instrumentales.

Exactitud

La exactitud mide el error sistemático o determinado de un método analítico. Se puede determinar por comparación con muestras patrón o con un método patrón. Los métodos más exactos son aquellos con menor error relativo.

Límite de Detección (LD/LOD)

El Límite de Detección (LD/LOD) es la magnitud mínima que puede detectarse en un ensayo, pero no cuantificarse con un valor exacto. Es la menor cantidad de un analito cuya señal puede distinguirse de la del ruido. El límite de detección se define habitualmente como la cantidad o concentración mínima de una sustancia que puede ser detectada con fiabilidad por un método analítico determinado. Intuitivamente, el límite de detección sería la concentración mínima obtenida a partir de la medida de una muestra (que contiene el analito), que seríamos capaces de discriminar de la concentración obtenida a partir de la medida de un blanco, es decir, de una muestra sin analito presente. Por tanto, se puede decir que el límite de detección en nuestros métodos químicos es aquella concentración que proporciona una señal en el instrumento significativamente diferente de la señal de una muestra o blanco (o señal de fondo).

Sensibilidad

Es importante destacar que los términos límite de detección y sensibilidad no son exactamente sinónimos. La sensibilidad de una técnica se define correctamente como la pendiente de la curva de calibrado. Si esta es lineal, puede medirse en cualquier punto de ella. Sin embargo, el límite de detección de un método se calcula con ayuda de la zona de calibrado próxima al origen, y para ello se utiliza tanto la pendiente como la ordenada en el origen.

Límite de Cuantificación (LC/LOQ)

El Límite de Cuantificación (LC/LOQ) es la magnitud mínima que puede determinarse con un nivel aceptable de exactitud. De los distintos métodos para obtener el límite de cuantificación, se ha optado por calcular la cantidad promedio de analito que proporciona una señal igual a la señal del blanco más diez veces la desviación estándar del blanco. El intervalo útil de un método analítico se considera el margen de concentraciones comprendido entre la concentración más pequeña a la que pueden realizarse medidas cuantitativas (el límite de cuantificación) y la concentración a la que la curva de calibrado se desvía de la linealidad (el límite de linealidad (LL/LOL)). El intervalo útil de los métodos analíticos deberá ser al menos de dos órdenes de magnitud.

Comparativa de Sensibilidad: Métodos Instrumentales vs. Clásicos

En general, los métodos instrumentales son más sensibles que los métodos químicos (clásicos). Esto implica que son capaces de detectar y determinar cantidades de analito mucho más pequeñas que los métodos clásicos.

Selectividad

La selectividad hace referencia al grado de interferencia de unas especies sobre la identificación de otras. El caso más favorable de selectividad es aquel en el que ninguna otra sustancia interfiere y la reacción o el método son completamente característicos de la sustancia que se determina; se dice entonces que el método es específico. La selectividad se representa cuantitativamente por un coeficiente. Este se define para una sustancia B potencialmente interferente sobre un determinado analito A, y se relaciona con las pendientes de calibrado a la concentración de interés de B y de A, respectivamente.

El coeficiente de selectividad puede variar desde 0 (indicando ausencia de interferencia) hasta valores superiores a la unidad. Es un parámetro de considerable utilidad, si bien su uso se centra casi exclusivamente en la caracterización del funcionamiento de los electrodos selectivos de iones. La selectividad de los métodos experimentales es muy diversa, existiendo algunos muy selectivos, especialmente ciertos métodos ópticos.

Rapidez

Con respecto a la rapidez, los métodos instrumentales son más eficientes para determinaciones en serie o de rutina. Requieren un tiempo de puesta a punto inicial, pero luego suelen ser más rápidos. Además, son fácilmente automatizables, ya que muchos proporcionan respuestas rápidas y continuas, lo que posibilita su adaptación al análisis de control y permite, tras una interpretación, pasar a la acción en poco tiempo.

Coste

Finalmente, en cuanto a la economía, podría parecer al principio que los métodos químicos son más económicos que los instrumentales. Si bien esto es cierto en cuanto al material, no lo es tanto en relación con el tiempo necesario para llevarlos a la práctica, ni en relación con el personal. En contra de lo que pueda parecer a primera vista, se precisa mayor tiempo de adiestramiento para utilizar un método clásico que para aprender a manejar un instrumento. Esto hace que los métodos instrumentales puedan ser rentables para trabajos en serie.