Introducción


Alberto Rojas Hernández


El análisis químico es practicado desde tiempos muy antiguos, ya que para poder utilizar alguna sustancia es muy conveniente saber de qué está hecha y cuánto tiene de cada uno de sus constituyentes. Es por ello que se recomienda al lector interesado acudir al libro de Ferenc Szabadváry, en donde se narran muchos aspectos relevantes de la historia de la Química Analítica en el mundo.


Por otra parte también es de mencionar el trabajo de Santiago Capella que relata su visión del desarrollo de la Química Analítica en México, en la segunda mitad del siglo xx.

En el presente artículo se pretende dar una visión del desarrollo de la investigación en Química Analítica en nuestro país a finales del siglo xx y en los albores del siglo xxi, que pueda reflejarse cuantitativamente en productos tales como artículos de investigación en revistas con arbitraje, libros científicos y producción de nuevos conocimientos.


Del Análisis Químico a la Química Analítica


Los procedimientos de Análisis Químico en todo el mundo se compilan en manuales que los describen minuciosamente, de manera que puedan ser reproducidos satisfactoriamente si se siguen al pie de la letra. Esta imperiosa necesidad para la estandarización de los procedi-mientos que permiten el control de calidad de productos y procesos llevó ya a principios del siglo xx a la falsa apreciación de que el Análisis Químico no es más que un área de servicio para otras ramas de la Química, tales como la Química Orgánica, la Química Inorgánica y la Fisicoquímica.


Sin embargo, el desarrollo de nuevos procedimientos de Análisis Químico requiere de la aplicación de los fundamentos fisicoquímicos que determinan el cauce y la puesta a punto de esos procedimientos. Así, la Química Analítica reúne el cuerpo de conocimientos, técnicas y métodos que permiten la instrumentación y la interpretación de los procedimientos analíticos ya existentes y el desarrollo de los nuevos procedimientos.

Curiosamente en la actualidad se puede decir que la Química Analítica es posiblemente el área más interdisciplinaria de la Química, ya que los problemas de análisis químico generalmente proceden de otros campos, tales como la farmacia, la industria, la manufactura, la medicina y el control ambiental.


En la figura 1 se presenta un esquema que describe todo lo que concierne directamente a la problemática inherente a la Química Analítica. Es un intento de transcribir a un esquema la idea que se encuentra en el libro de Laitinen y Harris:


El quehacer del moderno profesional de la Química Analítica se enfoca no a resolver el problema de una muestra, sino el problema que la muestra representa.


Un marco conceptual para la definición de la Química Analítica se presenta en cuadro de la siguiente página.


El Análisis Químico se entiende como el conjunto de procedimientos que permiten la determinación de la composición química cualitativa, cuantitativa y estructural de un sistema.


El Análisis de los Procesos Fisicoquímicos debe entenderse como los estudios, procedimientos, métodos y modelos que permiten el diseño de los otros tipos de análisis, así como la interpretación de los resultados obtenidos y la predicción de los resultados por obtener.


El Análisis Instrumental es el conjunto de técnicas y métodos para realizar los procedimientos de la Química Analítica mediante el uso de instrumentos.


El Análisis Quimiométrico o aplicación de la Quimiometría a las medidas y procedimientos de la Química Analítica es el conjunto de métodos matemáticos para el procesamiento de la información química que se encuentra al realizar el Análisis Químico, el Análisis de los Procesos Fisicoquímicos y el Análisis Instrumental.


Tal vez el investigador científico más famoso y productivo en aproximarse a este enfoque y a esta visión revolucionaria de la Química Analítica fue Izaac Mauritz Kolthoff, aunque quien más defendió la incorporación del Análisis de los Procesos Fisicoquímicos a la Química Analítica fue Gaston Charlot.


El desarrollo de la Química Analítica como disciplina en México

a partir de 1970


En México, el desarrollo de grupos de investigación científica en Química (sin considerar los de Química Orgánica de productos naturales, que para ese entonces ya estaban establecidos y en expansión) se dio en las décadas de 1960 a 1980, principalmente en la Universidad Nacional Autónoma de México-unam, con la creación y desarrollo de la ahora llamada División de Estudios de Posgrado de su Facultad de Química. Después de apoyar el establecimiento de los grupos de Química Inorgánica y Fisicoquímica, durante la década de 1970 se brinda ayuda para desarrollar el grupo de Química Analítica, con el apoyo de profesores franceses encabezados por Bernard Trémillon (primer alumno de doctorado del profesor G. Charlot). En este esfuerzo debe señalarse sobre todo la participación de los profesores Alain Quéré Thorent (en la Facultad de Química) y Helmut Pitsch Kluth (primero en la misma facultad y, posteriormente, en la Escuela Nacional de Estudios Profesionales-Cuautitlán, ahora Facultad de Estudios Superiores-Cuauhtitlán).


Ambos toman la sugerencia del profesor Bernard Trémillon de comenzar por la enseñanza de la Química Analítica contemporánea (de acuerdo a la visión y los métodos del profesor G. Charlot) y difundirla en todo México para intentar, en un segundo esfuerzo, el impulso de la investigación científica en la disciplina.


La primera tarea no resultó fácil, ya que los responsables de la enseñanza de la Química en el nivel superior no conocían esta visión de la Química Analítica y se oponían a invertir una parte importante de los planes de estudio de las licenciaturas de Química, Ingeniería Química y Químico Farmacéutico Biólogo en la enseñanza de recetas de Análisis Químico Cualitativo y Cuantitativo, que se hacían memorizar hasta entonces. Esta incomprensión y el tamaño de México hacen que todavía ahora se tenga que continuar esta labor.


La segunda tarea ha sido todavía más difícil, en parte por las crisis económicas que se vivieron en México al final del siglo xx, que también han hecho difícil la formación de investigadores científicos en general, y en particular en Química Analítica; en la cantidad y con la calidad requeridas que permitirían el desarrollo de los grupos de investigación en todo el País.


A pesar de estos problemas en varias instituciones mexicanas se enseña la Química Analítica, más o menos con la visión que se muestra en la figura 1. En un número menor de instituciones se ha logrado la implantación de algunos grupos de investigación en Química Analítica. Ambos logros no siempre se han ligado a los esfuerzos realizados en la unam. Para citar un ejemplo se puede señalar el caso de las universidades del norte del País, en particular el de la Universidad Autónoma de Nuevo León, en donde se enseña la Química Analítica dentro de los esquemas del profesor Kolthoff en su Facultad de Ciencias Químicas, y con grupos de investigación en Química Analítica, tanto en su Facultad de Medicina como en su Facultad de Ciencias Químicas.


Con la finalidad de presentar una muestra representativa de grupos de investigación en Química Analítica en la tabla 1 se pueden ver los cuerpos académicos reconocidos por el Programa de Mejoramiento del Profesorado de la Secretaría de Educación Pública, a los cuales el mismo programa ha asignado uno de tres niveles de desarrollo. El tamaño de la tabla y los niveles de desarrollo muestran que estos grupos son pocos y continúan desenvolviéndose, si se comparan con grupos de investigación en otras disciplinas.

Cabe aclarar que la lista mostrada en la tabla 1 no es exhaustiva, ya que no están representados en ella los grupos de la unam que hacen investigación científica en Química Analítica, que son dos en la Facultad de Química: el de cromatografía iónica en líquidos y el de espectroscopia atómica y métodos de separación; y dos en la Facultad de Estudios Superiores-Cuautitlán: el del laboratorio de control y análisis de medicamentos y el del laboratorio de investigación.


También se debe señalar al menos un grupo de investigación de especiación química en la Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco; así como dos grupos de investigación relacionados con la Química Analítica en la Universidad Autónoma de Yucatán: uno en la Facultad de Química y el otro en la Facultad de Ingeniería Química.

Como se señaló con anterioridad, la característica de todos los grupos citados es que sus miembros realizan investigación que se publica en revistas internacionales con arbitraje, entre otros productos.


También de la tabla 1 se puede señalar que algunos de los miembros de al menos el 40% de los grupos recibieron algún apoyo de los profesores Quéré o Pitsch, al menos durante algún momento de su formación y desarrollo. Por otra parte, en la figura 2 se pueden observar las principales líneas de investigación cultivadas en México en 2007.


Otra característica que debe subrayarse es que prácticamente todos los grupos aplican en parte de sus investigaciones métodos y técnicas propios del Análisis Instrumental. Otra de las ocupaciones típicas es el desarrollo y validación de métodos analíticos, que utiliza conocimientos, métodos y técnicas del Análisis Quimiométrico o del Análisis Químico. Sin embargo, sólo una parte reducida de los grupos dedican algo de su investigación científica a conocimientos, métodos y técnicas propios del Análisis de los Procesos Fisicoquímicos. Sin embargo, esta parte de la Química Analítica es la que le permite trascender el Análisis Químico propiamente dicho para proyectarse a la Química Aplicada y a la Química Industrial, lo que le dio prestigio al profesor G. Charlot y revitalizó el estudio de la Química Analítica en Francia.


El futuro de la investigación científica en Química Analítica en México


La investigación científica en Química Analítica en el País tiene que darse naturalmente en el desarrollo de nuevos métodos analíticos y su aplicación, como se hace en todo el mundo.

Sin embargo, hay grupos mexicanos que han realizado estudios en donde se proponen nuevas metodologías para la predicción e interpretación del comportamiento químico del sistema. Tal vez el mejor ejemplo de esta afirmación sea la propuesta y desarrollo del Método de Especies y Equilibrios Generalizados [6-13]. Este método, desarrollado por un grupo de investigación mexicano, combina el método del profesor G. Charlot para el estudio de soluciones de dos componentes con el concepto de constante condicional del profesor Anders Ringbom. Con esta combinación es posible extender los beneficios del método del profesor G. Charlot al estudio de sistemas multicomponentes y multirreaccionantes, prácticamente mediante una generalización de los mismos algoritmos que él diseñó para sistemas más simples. Las representaciones gráficas e interpretaciones de las mismas han sido aplicadas por diferentes grupos mexicanos para explicar diferentes procesos, tales como el depósito electroquímico de metales y óxidos de elementos metálicos, formación de precursores para catalizadores, procesos de separación, especiación de sistemas y movilidad de especies en aguas naturales, entre otros.

Varios de los grupos mexicanos de investigación en Química Analítica exploran las posibilidades de resolver problemas de la Química Aplicada y la Química Industrial con las metodologías propias del Análisis de los Procesos Fisicoquímicos, siguiendo de esta manera el camino trazado por el profesor G. Charlot. Se espera que esta orientación continúe y se extienda, porque nuestro País es de los pocos lugares en el mundo donde estos estudios se consideran parte de la Química Analítica contemporánea, y porque este enfoque promete contribuir con aportaciones relevantes a la comprensión de sistemas complejos que involucran materia suave o blanda, como las pastas y los materiales composite.


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Presentación particular

Historia de la Química en México

Química analítica

Fisicoquímica

Química de elementos representativos

Química orgánica

Química de coordinación

Química organometálica

Biofisicoquímica

Química supramolecular

Química teórica

Química verde

Electroquímica
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13 de octubre de 2009

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