Principios de análisis instrumental

capítuloCUATRO . E ste capítulo constituye una herramienta más para el estudio y el uso posterior de sistemas instrumentales modernos. Los objetivos son: 1) proporcionar un breve panorama de cómo la información digital se puede codificar, 2) presentar algunos de los componentes básicos de los circuitos digitales y las microcomputadoras, 3) describir algunas de las relaciones más comunes entre instrumentos y computadoras, y 4) mostrar la manera en que se usan las computadoras y los programas en un laboratorio analítico. ~ En todo el capítulo, este logotipo indica la ~ oportunidad de autoaprendizaje en línea en www.tinyurl.comjskoogpia 7*; le enlaza con clases interactivas, simulaciones y ejercicios. 'Este material se encuentra disponible en inglés. La tasa de crecimiento de los adelantos tecnológicos en la elec– trónica, los instrumentos y las computadoras es casi incompren– sible. 1Fue a mediados de los años sesenta del siglo xx cuando empezaron a aparecer por primera vez las computadoras en los laboratorios de química, pero eran muy caras y difíciles de pro– gramar y usar. El surgimiento de la microcomputadora en los años setenta dio origen a un aumento en sus aplicaciones en el laboratorio de química y en los instrumentos químicos. Pero fue el surgimiento de las computadoras personales (PC), producidas en serie y a bajo costo, con su conjunto de dispositivos periféricos, lo que suscitó cambios revolucionarios en el modo en que tra– bajan los científicos. En la actualidad, las computadoras no solo están presentes en el laboratorio, sino que los científicos también tienen una computadora de escritorio con una conexión a Inter– net de alta velocidad conectada a su vez con otras computadoras de su institución. Las computadoras se usan ahora no solo para cálculos científicos (simulaciones, cálculos teóricos, elaboración de modelos, adquisición y análisis de datos, construcción de gráficas y control de experimentos), sino también para elaborar manuscritos, imágenes, compartir documentos y comunicarse con colegas y oficinas que proporcionan fondos. Es importante que el científico de hoy entienda las ventajas y las limitaciones que tienen los modernos dispositivos electróni– cos y las computadoras. Aunque es imposible, y quizá no sea lo mejor, que todos los químicos tengan conocimientos de electró– nica y computadoras a nivel de diseño, el perfeccionamiento de módulos de circuitos integrados de alto funcionamiento y de pie– zas para la adquisición de datos permite un acercamiento concep– tualmente directo, de enfoque descendente, al establecimiento de la tecnología electrónica y de las computadoras. Desde un punto de vista descendente se tiene la perspectiva de que un instrumento es una colección de módulos funcionales que se pueden represen– tar como bloques en un diagrama similar al que se ilustra en las figuras 4.2, 4.4 y 4.5. De esta manera, es posible conseguir medi– das fisicoquímicas muy complejas mediante la conexión de módu– los funcionales, circuitos integrados o computadoras en el orden apropiado. 'Por ejemplo, refiérase a S. R. Crouch y T. V. Atkinson, "The Amazing Evolu– tion ofComputerized Instruments", Anal. Chem., 2000,72, 596A, DOI: 10.1021/ ac0029096; T. Hey y G. Pápay, The Computing Universe: A ]ourney through a Revolu– tion, Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2014. 71