Cursos de Balanceo Dinámico *

Todos los profesionales de la quimica tomamos como motivo de orgullo algun producto o aspecto tipico de nuestra labor. La observacion expresada en un articulo que lei hace mucho tiempo fue que para un quimico organico no hay nada mas valioso en el mundo que los cristales blancos y puros que obtiene de sus reacciones, y que cuando un quimico organico esta deprimido y triste es muy probablemente porque en lugar de cristales blancos y perfectos su producto es un residuo negro y gomoso. Sobre esta base, podemos ahora preguntar, que es lo que produce una sensacion similar de orgullo y valor en los quimicos dedicados a el analisis? Creo que la respuesta mas veraz a esta pregunta, es que nuestro orgullo radica en producir resultados con valores que sentimos son logicos, que sabemos son validos, nos llenan de satisfaccion, y que ademas explican la realidad de los problemas que tratamos de solucionar.

Para lograr esas satisfacciones hacemos uso de varios aspectos de nuestra personalidad. En todos quienes nos dedicamos a la quimica existen por lo menos cuatro tipos de personalidades o comportamientos. Todos somos en cierto grado, maestros, administradores, investigadores, y tecnicos. Alguna combinacion de estos comportamientos y las habilidades relacionadas a ellos, define nuestro perfil de intereses. Esto es ademas algo que crece y evoluciona a lo largo de nuestra vida profesional de acuerdo a nuestras habilidades y metas personales. Un proceso evolutivo comun en la vida profesional del quimico es el principiar como tecnico, avanzar hasta ser investigador y mas tarde cambiar a maestro o administrador.

Pienso que un quimico dedicado a el analisis (el tipo de persona que trabaja en el laboratorio a tiempo completo) se puede ver como 40% investigador, 30% tecnico, 15% administrador y 15% maestro. El ser investigador significa el tener habilidad para emplear conocimientos, curiosidad natural y capacidad de organizar ideas, en la formulacion de procesos logicos que nos permiten resolver problemas. El ser tecnico, es tener destreza manual, dedicacion, y disciplina, para llevar a la realidad todas las ideas y procesos que formulamos como investigadores. Los otros dos aspectos, maestro y administrador, son las caracteristicas que nos permiten compartir conocimientos, explicar ideas y resultados, y hacer uso efectivo de los recursos materiales y tiempo disponibles. Este editorial esta dedicado a hablar sobre los recursos y mecanismos que podemos emplear para desarrollar, fortalecer, y encauzar esas facetas de nuestra personalidad y comportamiento profesional.

No hay duda que para tener exito dentro de la quimica es necesario tener una base solida y amplia de conocimientos fundamentales. Tambien es cierto que esa base es algo que debe mantenerse y acrecentarse continuamente a traves de discusiones con maestros y colegas, acumulando experiencias de trabajo, leyendo la literatura cientifica, y actualizando y expandiendo nuestro intelecto a traves de participaciones en congresos y conferencias. Todo esto nos permite mantener la destreza tecnica y la habilidad cientifica que constituye un 70% de nuestro personalidad profesional (ver parrafo anterior). Por otro lado, existen muchas herramientas para mejorar nuestro rendimiento como maestros y organizadores. Entre estas podemos contar los cursos sobre manejo de datos, uso de computadoras, organizacion de el tiempo de trabajo, comunicacion de ideas, sobre como hablar en publico y muchos otros mas. Estos dos aspectos, que constituyen el 30% restante de nuestra personalidad profesional, pueden ser tanto o mas importantes que el 70% mencionado anteriormente cuando tratamos de mantener nuestro prestigio y credibilidad. Conviene aqui agregar que el atributo mas valioso que tenemos los quimicos dedicados a el analisis es nuestra credibilidad, este atributo cuesta mucho trabajo lograrlo, cuesta aun mas el mantenerlo, y desgraciadamente es muy facil de perder.

Entre las actividades de progreso que empleamos para mejorar nuestro funcionamiento como tecnicos e investigadores, quiza no hay nada mas efectivo que la experiencia acumulada en nuestro trabajo diario, y la utilizacion de la literatura cientifica. Otras actvidades que nos ayudan en estos aspectos es el avanzar nuestra preparacion a traves de tomar cursos especializados y la participacion en conferencias y congresos sobre quimica analitica. Desgraciadamente no todos estos medios son igualmente accesibles a los profesionales de paises latinoamericanos. La literatura es generalmente escaza en las bibliotecas regionales, y por lo general esta redactada en ingles. Obviamente todo esto obstaculiza el progreso en estos aspectos de nuestro trabajo. Afortunadamente, esta situacion no es tan mala como parece, en la actualidad existen los recursos de Internet los cuales son mucho mas accesibles, pero desgraciadamente la barrera idiomatica continua presente.

Otras actividades auxiliares en nuestros aspectos tecnico/cientificos son los cursos cortos y los congresos. Dado que estas requieren gastos en dinero y tiempo, son frecuentemente percibidas como actividades no criticas o superfluas. Por ello es que son frecuentemente restringidas o canceladas tan pronto como las condiciones economicas se vuelven dificiles. Mi opinion es que la asistencia a congresos y el tomar cursos especializados deben ser siempre parte del desarrollo profesional de todo quimico y que los directivos de empresas e institutos deben ver estos gastos como una inversion en sus recursos humanos. Los beneficios mas evidentes que se obtienen en estas actividades son; la actualizacion de conocimientos, el establecimiento de relaciones con colegas de industrias o instituciones similares, la consulta de problemas con profesionales de mayor experiencia, y el conocimiento de equipos nuevos y tecnicas novedosas. Como parte de mis responsabilidades de trabajo, he participado en el establecimiento de normas y recomendaciones sobre estas dos actividades. Mi recomendacion ha sido que todo profesional debe tener la oportunidad de asistir a congresos, o tomar cursos, cada dos o tres anos. Obviamente los congresos o cursos deben ser cuidadosamente seleccionado y deben ser adecuados a la experiencia, responsabilidades, y nivel academico del interesado. Actividades mas frecuentes generalmente no son recomendables ya que la informacion presentada puede no ser suficientemente novedosa de de un ano para otro, o pueden interferir tomando mucho tiempo fuera del trabajo. Sobre este particular, tambien he recomendado que como parte del beneficio y oportunidad recibidas, los asistentes a congresos o cursos deben hacer esfuerzos por compartir los conocimientos y experiencias obtenidas con sus colegas de trabajo. En la region latino americana, los congresos de quimica analitica son pocos y atraen primordialmente participantes de circulos academicos, por otro lado la participacion industrial ha cambiado a traves de las ultimas decadas. Durante mis primeras participaciones en congresos latinoamericanos, en la decada de los anos ochenta, era comun observar una presencia substancial de parte de la industria quimica y farmaceutica, y no era raro el ver a grupos de 3 o 4 asistentes provenientes de una misma empresa, dos decadas mas tarde, debo relatar con pena, que la participacion industrial es muy limitada y en ocasiones nula.

Los cursos cortos son medios muy practicos y de beneficio inmediato para los profesionales que trabajan en la industria quimica. Estos cursos por lo general duran solamente 2 o 3 dias, no son muy costosos, y frecuentemente son impartidos en español. Si bien estos cursos son ofrecidos por una gran variedad de empresas privadas, sociedades profesionales y empresas de otros tipos, es mi opinion que aun no son tan accesibles y beneficos como podrian ser en los paises de america latina. Parte del problema es el enfoque demasiado academico o comercial de los cursos disponibles, lo cual no siempre se ajusta a los propositos y necesidades de los profesionales que trabaja en la industria quimica. Otro problema que limita la accesibilidad y frecuencia de estos, es la falta de tradicion que existe para pagar por estas actividades. En una ocasion imparti un curso en un pais latino americano el cual fue organizado por la sociedad farmaceutica local. El curso tuvo aproximadamente 40 asistentes, y la duracion fue tres dias. Fue bastante mi sorpresa al enterarme del monto de la cuota de inscripcion (establecida por los organizadores), la cual fue de 20 dolares por persona. Cursos similares en paises desarrollados generalmente cuestan mas de 1000 dolares. Mi sorpresa se acrecento aun mas cuando compare el costo de las comidas que consumia cada dia en restaurantes locales, las cuales en promedio costaban un poco menos de 20 dolares. He pensado mucho a el respecto y aun no puedo explicarme como es que puede percibirse tan poco valor en un curso tecnico. Mi conclusion es que desgraciadamente existe resistencia a pagar por beneficios y conocimientos que el profesional y los directivos tradicionalmente esperan sean gratuitos. Es claro que esta actitud no es productiva o practica para el desarrollo profesional, si los beneficios que se obtienen son reales e importantes, y si se aprecia en algo el acrecentar los conocimientos y habilidades de cada quimico, debe de existir una voluntad clara para pagar por los servicios e instruccion recibidos.

Es tambien importante mencionar en esta columna que la responsabilidad sobre desarrollo profesional reside primordialmente en cada uno de nosotros. Por ello debemos insistir en que todas las actividades aqui mencionadas sean vistas como parte integral de nuestro trabajo, y debemos tambien esperar el apoyo de parte de los directivos para mantener un nivel adecuado de crecimiento profesional. Ello nos permitira lograr y conservar esos atributos de prestigio y credibilidad que son tan criticos e importantes en nuestra profesion.

En esta columna de artículos sobre Química Analítica el Dr. Esquivel discute muchos tópicos y problemas asociados a su especialidad. Si tiene algún comentario, sugerencia o preguntas específicas sobre algún problema, si desea contactar al autor o le interesa que se aborde algún tema en particular, favor de dejarnos sus comentarios o datos haciendo clic aquí.

Información sobre el Autor. - El Dr. J. Benjamín Esquivel H. ha trabajado como investigador durante 21 años en laboratorios industriales de análisis químicos. Así mismo ha ocupado posiciones académicas y con empresas fabricantes de instrumentación. Su especialidad profesional es el campo de las separaciones cromatográficas y la espectroscopia. Es conferencista frecuente en congresos internacionales donde imparte cursos de cromatografía y charlas de sesiones plenarias.

COMO CALIBRAR EN TEMPERATURA (PARTE 3 DE 3)

En esta tercera y última entrega de la serie "Cómo calibrar en temperatura" hablaremos de los procedimientos de calibración. Si desea leer los artículos anteriores haga click aquí.

PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN.

Para realizar una calibración de tipo industrial los pasos a seguir son los siguientes:

• Conocer el intervalo a calibrar deseado. Es necesario que se corrobore que nuestro equipo es capaz de cubrir el intervalo de calibración del instrumento bajo prueba (UUT por sus siglas en inglés).

• Analizar incertidumbres. Se recomienda que la incertidumbre total del equipo de referencia (termómetro de referencia, indicador y fuente de temperatura) tenga una relación de 4:1 contra la exactitud del instrumento bajo prueba.

• Definir puntos de medición. Dividir de manera equidistante en temperatura el intervalo de calibración en al menos 5 puntos de medición cubriendo la mayor parte de dicho intervalo.

• Llevar a cabo las mediciones. Se programa la fuente de temperatura a cada uno de los distintos puntos de medición, una vez que la fuente de temperatura es estable se toman lecturas del termómetro de referencia y del termómetro o termómetros a calibrar. Se recomienda que se tomen varias lecturas en cada punto con lo que se mejora la incertidumbre.

• Realizar cálculos. Una vez tomadas las mediciones se llevan a cabo los promedios de las lecturas en cada punto, se calcula la incertidumbre de cada punto de medición y se determina en su caso, si el termómetro a calibrar se encuentra dentro de las especificaciones del fabricante o su norma correspondiente.

• Elaborar informe de calibración. En el informe de calibración quedan plasmados los resultados finales de la calibración.

A continuación mencionaremos algunas particularidades de la calibración dependiendo del instrumento bajo prueba.

RTDs.

Si el equipo a calibrar son PRTs o termistores se debe usar un indicador adecuado, si el equipo a calibrar usa su propio indicador, se debe usar ese indicador para que de esa forma se considere el sistema de medición completo.

Al calibrar RTDs se deben tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

• Insertar el instrumento(s) bajo prueba en la fuente de temperatura lo más cercano posible al termómetro de referencia.

• En caso de que sean varios los termómetros a calibrar, colocarlos en forma circular con la referencia al centro.

• Tener la suficiente inmersión de los termómetros, se recomienda la siguiente fórmula: 30 X diámetro del sensor + longitud del sensor.

• Usar la configuración de 2, 3 ó 4 hilos de acuerdo con el tipo de sensor.

• Si el RTD no cuenta con indicador propio usar tablas para definir la temperatura. Las más comunes son DIN, IEC-751 o ASTM 1137.

Termopares.

Al igual que con los RTD, si el termopar a calibrar tiene indicador propio se debe procurar usar éste para evaluar el sistema completo.

Las consideraciones en cuanto a la calibración del termopar son muy similares que las de los RTD, algunas consideraciones especiales son:

• Se debe llevar a cabo la compensación de unión fría, ya sea que el indicador la haga o que se realice externamente con el punto de hielo.

• En caso de no contar con indicador usar tablas de termopares de acuerdo con su tipo.

• La colocación e inmersión de los termopares siguen la misma regla que los RTDs.

Para conocer un poco más acerca de termopares y de la compensación de punta fría le recomendamos la visitar siguiente liga haciendo click aqui.

Termómetros de líquido en vidrio.

Los termómetros de líquido en vidrio se deben calibrar de manera similar a los RTDs y termopares, por supuesto en éstos la medición es directa. Se deben considerar tres puntos principalmente:

• Se deben de calibrar considerando las tolerancias dadas principalmente por las normas ASTM.

• Se debe tener cuidado con la interpolación.

• Se debe cuidar la inmersión del termómetro de acuerdo con su tipo.

Al momento de interpolar, se debe procurar tener la vista perpendicular al termómetro a la altura del menisco de la columna. La interpolación será en fracciones de 1/4, 1/5 ó 1/10 de la escala mínima. Se recomienda el uso de lupa o algún otro método para mejor estimación de la lectura.

La inmersión del termómetro será como sigue de acuerdo con su tipo:

• Inmersión completa. El termómetro es inmerso completamente en el fluído a ser medido.

• Inmersión total. Todo el líquido termométrico (mercurio por ejemplo) debe estar inmerso en el líquido a ser medido.

• Inmersión parcial. El termómetro es inmerso a una profundidad fija, existe una marca sobre la escala.

Si está interesado en saber más acerca de este tema le recomendamos los cursos que imparte Hart Scientific en sus instalaciones, o solicite información de cursos que imparte Hart Scientific localmente. También existe literatura disponible en el catálogo de Hart Scientific, contacte con el distribuidor o representante de Hart Scientific para más información.

Si desea conocer a proveedores de equipo de calibración haga click aquí

Es difícil evaluar el porcentaje de análisis químicos que se realiza por medios instrumentales comparado con lo que llamamos "métodos tradicionales" (también conocidos como "por vía húmeda"). Dependiendo de los recursos disponibles y de las necesidades analíticas, seguramente existe todo un espectro de situaciones en las cuales métodos de ambos tipos coexisten en la operación diaria de laboratorios. Creo también que en la actualidad los métodos instrumentales predominan en la mayoría de los casos.

Los primeros instrumentos que tuve a mi disposición eran muy sencillos, generalmente tenían muy pocos controles y sus manuales de instrucción (de quizás no mas de 25 paginas) podían leerse en su totalidad en no mas de una hora. En contraste a lo anterior, hoy día encaramos situaciones muy diferentes. Los instrumentos aunque complejos y con mucha versatilidad, son superficialmente simples, no tienen muchos controles o indicadores visibles, generalmente todo es controlado por computadoras y los manuales son inmensos, usualmente en varios volúmenes, y desgraciadamente en ingles, o lo que es aun peor, mal traducidos de otros idiomas a el ingles. Una historia que he escuchado mucho entre mis colegas (en tono de burla y frustración) es que los manuales de instrumentos japoneses son traducidos del japonés, a el ruso, después a el hebreo, de vuelta al japonés y finalmente al ingles.

El químico de hoy día enfrenta opciones múltiples y situaciones complejas al adquirir o emplear un instrumento. Es el propósito de esta columna el ilustrar algunos aspectos de esas situaciones, y expresar ideas y recomendaciones sobre los puntos críticos de la adquisición, mantenimiento, y manejo de dicha instrumentación. Los comentarios aquí ofrecidos están basados en mi experiencia y en las observaciones que he podido hacer al hablar con usuarios de diversos países. Estas opiniones son también áreas que usualmente discuto al impartir cursos sobre diferentes temas analíticos. Los puntos que deseo tratar están resaltados en los párrafos a continuación.

No es conveniente adquirir demasiado o muy poco instrumento - El costo de la instrumentación puede ser muy considerable. Dependiendo del tipo de instrumento y de los deseos de uso, el gasto puede ser desde 15 o 30 mil dólares por limite bajo en los casos de cromatógrafos o espectrofotómetros simples, y hasta de 200 o 300 mil dólares o mas en los casos de espectrómetros muy complejos. Es por estas consideraciones que conviene definir bien las necesidades que se desean cubrir con la adquisición, y el explorar a fondo las opciones disponibles en términos de fabricantes y accesorios necesarios. También conviene recordar que la mayoría de la instrumentación es diseñada para satisfacer las necesidades científicas de laboratorios y países tecnológicamente avanzados. Hasta donde he conocido, muy poco se ha hecho por fabricar instrumentación simple y mejor adaptada a los requerimientos de países en desarrollo. Por estas razones es muy frecuente que la instrumentación que usualmente se adquiere tiene características y capacidades que sobrepasan los requerimientos reales del usuario típico. Un error común en este punto es el caso en donde se adquieren accesorios que nunca podrán utilizarse por ser superfluos o erróneos para las necesidades analíticas. Es responsabilidad de el comprador o analista el limitar lo superfluo o lujoso y optimizar lo necesario y básico en la adquisición.

Es por todas las razones arriba mencionadas que la decisión sobre compras debe hacerse responsablemente. Aquí influyen mucho las opiniones y asesoráis de los fabricantes de instrumentación cuando sugieren o definen el instrumento recomendable para un uso determinado. Sobre esto deseo mencionar que si bien esas opiniones son valiosas, no deben constituir el total de el criterio empleado en la adquisición, y debemos estar seguros que esas opiniones son en verdad útiles y adecuadas a nuestros propósitos. Cliente y vendedor deben establecer una línea de comunicación y confianza mutua que ayude a lograr éxito reciproco.

No olvidemos que los instrumentos requieren de algo mas que electricidad para funcionar - Si bien los instrumentos modernos son muy sofisticados y útiles, estos son solamente una parte de lo necesario para obtener resultados. Siempre se necesita de operadores capacitados, elementos de consumo, partes de repuesto, y de servicio técnico. Por esto, es una idea muy buena , el reservar algo de los presupuestos de compra de instrumentos, para la adquisición de todo aquello que es esencial para su operación y mantenimiento. No debemos permitir que un instrumento que cuesta 50 o 100 mil dólares no funcione por falta de algo que cuesta un 2 % o 3% del total. Con pena he observado situaciones en las que un instrumento moderno y costoso, no puede ser empleado por falta de implementos simples como son reactivos especiales, algún material o parte de consumo, o por la ausencia de personal capacitado y experto.

Aquí también conviene recordar que la educación universitaria generalmente no es suficiente para capacitar a los profesionales sobre el uso de instrumentos, y que aun cuando el usuario tiene una base adecuada de conocimientos, siempre va a tomarle tiempo el desarrollar experiencia con la instrumentación. Los cursos de análisis instrumental, ponen solamente una capa de conocimientos muy ligera y muy general en la preparación de los graduados. Afortunadamente, existen organizaciones como son las sociedades químicas, empresas privadas e institutos y universidades, dedicadas a impartir cursos de capacitación especializada, y a ofrecer ayuda técnica,. Este aspecto es también parcialmente cubierto por las empresas fabricantes de instrumentos, pero desgraciadamente muy pocas de ellas cuentan con personal de habla hispana realmente capacitado y con la experiencia adecuada para ser de utilidad a los usuarios.

Todo instrumento tiene una longevidad limitada - Si reducimos un instrumento de análisis a sus elementos básicos, vemos que es una combinación ingeniosa y funcional de partes mecánicas, componentes ópticos, circuitos electrónicos, y algoritmos de computación. Con el tiempo y el uso todas esas partes sufren deterioro y desgaste, o bien el instrumento se vuelve obsoleto cuando se introducen tecnologías mas avanzadas. Puede también suceder que cuando un instrumento esta aun en uso, su mantenimiento puede ser muy problemático por escasez de partes o por sufrir descomposturas muy frecuentes. Un caso que conozco bien, es el de uso y mantenimiento de los instrumentos de cromatografía. En mi experiencia, creo que es razonable esperar que un cromatógrafo de gases debe de funcionar por lo menos durante 15 o 20 años y uno de líquidos por 12 o 15, siempre que su empleo y mantenimiento haya sido el recomendado. Inevitablemente, todo instrumento necesita ser descartado y es nuestra responsabilidad el reconocer cuando ese momento ha llegado.

Después del ciclo de producción de un instrumento, las empresas fabricantes mantienen repuestos solamente por un periodo determinado, usualmente de 4 o 5 años. Al termino de este tiempo, los fabricantes solamente prometen "hacer un esfuerzo máximo por mantener partes" o algo parecido. Sobre este punto recuerdo una ocasión en la cual escuche de boca de personas de una de estas empresas, que "esfuerzo máximo" puede significar "no esfuerzo". Aun hoy día no entiendo bien como es que alguien puede distorsionar el lenguaje en esa forma.

Lo ultimo o mas avanzado en tecnología no es necesariamente la opción mas adecuada - Siempre es una tentación muy grande el obtener lo mas moderno y avanzado en tecnología al momento de adquirir un instrumento. En principio no hay nada erróneo en esto, pero puede haber problemas en hacerlo, y mi experiencia me ha mostrado la necesidad de ser cauteloso.

Hace algunos años tuve que hacer la decisión de adquirir 6 instrumentos por emplearse en un proyecto de biotecnología. El propósito era el análisis de 1000 muestras diarias y las partes criticas del plan incluían la instalación y funcionamiento de esos instrumentos a una fecha determinada. Al examinar las opciones del caso, el fabricante seleccionado ofreció lo ultimo en diseño y novedad en uno de los componentes de la instrumentación, los argumentos me convencieron, y la decisión fue tomada de efectuar la adquisición. Cuando las unidades se instalaron sucedió que en el lapso de aproximadamente 30 días, todas las unidades fallaron en ese componente supuestamente muy avanzado y novedoso, las fallas fueron tales que una unidad tuvo que ser reemplazada completamente. Eventualmente todos los problemas se solucionaron, pero la etapa inicial del proyecto tuvo que retrasarse. Si bien 30 días puede decirse no es un tiempo muy largo para resolver problemas cabe recordar que esto sucedió en un país donde todo esta a la mano, los envíos de partes de repuesto tardan 24 horas o menos, y donde existe contacto con un conjunto muy apreciable de expertos. En países en desarrollo, problemas de este tipo son seguramente mas difíciles de resolver.

El fabricante involucrado en el ejemplo anterior nunca explico el porque de las fallas, pero fue evidente que en las prisas por llevar algo nuevo a el mercado, los diseñadores no tuvieron tiempo suficiente para probar dichos componentes y el instrumento en total en donde estaban incorporados. Es por experiencias como esta que siempre recomiendo el esperar uno o dos años después de la introducción de un instrumento antes de adquirirlo. En ese tiempo, los problemas originales serán detectados y las soluciones serán adecuadamente comprobadas. También puedo agregar que un periodo de espera como este, seguramente no va a retrasar en mucho el progreso o trabajo que comúnmente hacemos, y si puede evitar problemas serios además de la frustración que estos implican.

En esta columna de artículos sobre Química Analítica el Dr. Esquivel discute muchos tópicos y problemas asociados a su especialidad. Si tiene algún comentario, sugerencia o preguntas específicas sobre algún problema, si desea contactar al autor o le interesa que se aborde algún tema en particular, favor de dejarnos sus comentarios o datos haciendo clic aquí.

Información sobre el Autor. - El Dr. J. Benjamín Esquivel H. ha trabajado como investigador durante 21 años en laboratorios industriales de análisis químicos. Así mismo ha ocupado posiciones académicas y con empresas fabricantes de instrumentación. Su especialidad profesional es el campo de las separaciones cromatográficas y la espectroscopia. Es conferencista frecuente en congresos internacionales donde imparte cursos de cromatografía y charlas de sesiones plenarias.