“El camino del progreso no es ni rápido ni fácil”.

Marie Curie 

El 20 de Mayo de 2011 se celebro el Día Mundial de la Metrología, bajo el lema Mediciones Químicas para Nuestra Vida y Nuestro Futuro en consonancia con la celebración del Año Internacional de la Química.

Comparativamente, este nombramiento celebra en todo el mundo los logros de esta ciencia y su importancia para el bienestar del futuro. Ligado a ella se encuentran las mediciones metrológicas.

Una Institución de referencia en materia de Metrología debe tener ideas propias sobre el campo de las mediciones, así como promover y difundir sus conocimientos con el ánimo de enriquecer el campo de las ideas sobre tecnología.

Por extensión, los miembros de la Institución Metrológica, también deben tener ideas propias. Es más, a diferencia de lo que sucede en organizaciones rígidas o verticales, esas ideas deben circular, ser expuestas a los pares, a la conducción y a la comunidad que los sostiene. Asumiendo la fortaleza que da la propia convicción y el riesgo que sea ese el camino para que otros conciban acabadamente cual es pensamiento y permita descubrir nuestras potencialidades en el campo de la metrología. Constituyéndose esto como un elemento que abalance lo institucional hacia lo comunitario. Aportando, escuchando y volviendo a aportar en una espiral virtuosa de crecimiento colectivo.

La metrología, como campo del conocimiento relativo a las mediciones, tiene entre sus principales temas el estudio de las Unidades de Medida, sus Patrones para la comparación de la medición, los instrumentos de medición y aquellas cualidades referidas a los procedimientos para la ejecución de las mismas basadas relativamente en normas de referencia nacional como internacional. De acuerdo con esto se puede decir que la metrología en química es el campo del conocimiento relativo a las mediciones químicas.

El objetivo de lo que es Metrología Química nos lleva a preguntarnos: ¿Por qué se necesita?, así como ¿Cuál es su posición respecto a Química Analítica? Las similitudes y diferencias entre la metrología en la física y en química se centra en el hecho que mediciones física es comparar las cantidades (por ejemplo, las longitudes de tablas diferentes) atribuible a una unidad (metro, por ejemplo) con mediciones directas y las mediciones químicas, básicamente mediciones indirectas, es comparar un contenido de analitos (por ejemplo, de DDT en la carne), atribuible a una unidad derivada (por ejemplo mg/kg relacionada con la unidad del Sistema Internacional (SI) mol). En consecuencia de esto, impacta de forma importante en las mediciones físicas que conlleva a calibrar el instrumento donde, como en mediciones químicas, el procedimiento de medición de la calibración del instrumento debe ser considerado.

De acuerdo con los principios de la metrología, las mediciones fiables dependen de la definición del analito que se mide, la trazabilidad demostrable de resultados a la norma definida y la comprensión de las incertidumbres de esos procesos de medición. Bajo esta relación, tanto al lado de las mediciones como los agentes reguladores, generalmente se requieren de la verificación independiente (Intercomparaciones). Esta duplicación de esfuerzos refleja la capacidad actual de medición química para producir resultados coherentes con la distancia y el tiempo.

De la Metrología química se ha desarrollado, como bien sabemos, a partir de la medición física, haciendo hincapié en resultados trazables a patrones de referencia definidos y los factores que contribuyen con la incertidumbre sobre la base del análisis de los procesos de medición que se establece en la “Guía para la expresión de la incertidumbre de la medición” (GUM). Este proceso consiste en identificar cada componente de la medida que contribuya a la incertidumbre, la estimación de la contribución por componente a incertidumbre y la combinación de estas estimaciones permitirá el cálculo de la incertidumbre total. Gran parte de la mejora en la coherencia de las mediciones Físicas y Químicas se logra mediante la identificación de los elementos que contribuyen con la incertidumbre, obtenidas de acuerdo con las condiciones ambientales y los controles de la medición. Esto hace, respecto a la Metrología Químicas, que sea mucho más compleja y ardua. En la Tabla 1,  se muestra, en resume, la comparación de la aplicación Metrológica en Física y Química. 

Tabla 1.

La comparación de la Metrología en Física y Química:

Es evidente que Metrología Química tiene una diferencia fundamental con Metrología Física que se lleva a cabo bajo condiciones controladas y definidas.

Casi siempre, el objetivo primordial de Metrología Química es determinar la cantidad de componentes de interés, no la composición total de las muestras. La composición Total casi siempre sigue siendo desconocida, por tanto, las condiciones ambientales, en virtud del cual se lleva a cabo la medición, puede ser definido y controlado. Por lo que la Incógnita siempre aumenta con la determinación de la incertidumbre asociada con el Principio, el método y el procedimiento asociado a la medición.

En los últimos años un gran esfuerzo se ha aplicado para introducir en la metrología los conceptos de medición física en la medición química. Por ejemplo:

• La Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) ha puesto en marcha en el Comité Consultivo sobre la calidad del material (CCQM), algunos mecanismos para fortalecer la relación de las mediciones químicas con la unidad del SI (www.bipm.fr).
• EURACHEM y Cooperation on International Traceability in Analytical Chemistry (CITAC) han desarrollado una guía para la cuantificación de la incertidumbre en el análisis químico basado en los principios metrológicos.
• ISO/IEC 17025:1999 reemplazó a la guía ISO 25 como el estándar contra el que los laboratorios se acreditan y descansa en esta iniciativa para enfatizar e incrementar el enfoque metrológico de las mediciones en química.

En cada actuación  de los laboratorios de mediciones químicas depende de la combinación de la separación de los componentes de interés del material a ser analizados. Las mediciones físicas, así como las mediciones químicas de las especies de interés metrológico requerirán de la incertidumbre de las mediciones químicas y no podría ser posible sin la comprensión de todo el proceso de medición. Esto también conduce al hecho que el laboratorio deberá documentar todo los procesos de medición de una manera diáfana.

Sin embargo, todavía es posible encontrar lo “tradicional” en cuanto a creencias como:

1. El resultado es correcto, pero no hay necesidad de demostrar por qué.
2. La trazabilidad no es necesario demostrarla.
3. Es complicado escribir la ecuación del Modelo Matemático.

Son varias las pruebas (por ejemplo, los resultados de las intercomparaciones entre laboratorios) las que reclaman ensayos de demostración. Por lo tanto, una gran cantidad de esfuerzos se ha hecho con el fin de cambiar las creencias de los químicos analíticos en que su esfuerzo se basa en el uso de la metrología (1).

La manera de tener una mejor comprensión de las ventajas de la metrología aplicada en las mediciones químicas puede resumirse como sigue:

1. Valor del verdadero: las informaciones disponibles son siempre limitadas, el «valor de verdad" sólo existe en teoría, ya que sólo se puede aproximar.
2. Realismo: Haz lo mejor lo que se pueda en la infraestructura disponible y las condiciones; aceptar que nunca será perfecta.
3. Transparencia: se documenta de trabajo de forma abierta, sin dejar nada fuera.
4. Revisión crítica: nunca hay problemas, a menos que se mire con ojos críticos.
5. Comunicación: es necesario, muy recomendable usar un lenguaje normalizado y unificado.

La aplicación de la metrología en mediciones químicas es hoy muy destacada con respecto a la norma ISO/IEC 17025:1999 llevando a los puntos que siempre hay que tener en cuenta:

1. Elegir un procedimiento de medición correcto para validar y confirmar los resultados.
2. Describir correctamente el procedimiento de medición (Modelo Matemático).
3. La referencia del Estado donde los resultados tienen su origen, valides y así lo demuestra la Metrología Industrial y Legal.
4. Hacer una evaluación de la incertidumbre de los resultados.
5. Desarrollar adecuados materiales de referencia certificados (MRC), un nivel de referencia procedimental y utilizarlos correctamente.

BIBLIOGRAFÍA

1. Richter W. Métodos Primarios en Análisis Químicos, Accred. Qual. Assur 1997; 2:354-359

f.oscar.f@gmail.com