tarea 3 seÑal y ruido

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 Análisis Instrumental “Relación señal-ruido en el análisis instrumental”  Docente: Mto. Francisco Abelardo Cutz Verdejo Autor: Dulce María de Jesús Miss Zacarías Gpo.MK-4 12/02/14 Instituto Tecnológico De Campeche Misión de Ingeniería Química: Formar profesionistas en ingeniería química con capacidad analítica y creativa para investigar, desarrollar, aplicar el conocimiento científico y tecnológico para el diseño, la instalación y operación, optimización y la administración de plantas de procesos químicos e industriales extractivos y de transformación, además de ayudar a la preservación del medio ambiente y contribuir al bienestar del país. Visión de Ingeniería Química: Ser líderes en la formación de ingenieros químicos, mediante programas académicos de excelente calidad, de acuerdo, de acuerdo a los estándares de acreditación, con equilibrio formativo y académico, de los cuales egresen profesionistas con un alto nivel de conocimientos, creativos, innovadores y emprendedores, capaces de prever y resolver problemas en la industria y el entorno social con eficiencia y eficacia, comprometidos con el desarrollo sustentable.

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7/22/2019 TAREA 3 SEÑAL Y RUIDO

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Análisis Instrumental

“Relación señal-ruido en el análisis instrumental” Docente: Mto. Francisco Abelardo Cutz Verdejo

Autor: Dulce María de Jesús Miss Zacarías

Gpo.MK-4

12/02/14 

Instituto Tecnológico De Campeche

Misión de Ingeniería Química: Formar profesionistas en

ingeniería química con capacidad analítica y creativa

para investigar, desarrollar, aplicar el conocimiento

científico y tecnológico para el diseño, la instalación y

operación, optimización y la administración de plantas

de procesos químicos e industriales extractivos y de

transformación, además de ayudar a la preservación

del medio ambiente y contribuir al bienestar del país.

Visión de Ingeniería Química: Ser líderes en la

formación de ingenieros químicos, mediante

programas académicos de excelente calidad, de

acuerdo, de acuerdo a los estándares de acreditación

con equilibrio formativo y académico, de los cuales

egresen profesionistas con un alto nivel de

conocimientos, creativos, innovadores y

emprendedores, capaces de prever y resolve

problemas en la industria y el entorno social con

eficiencia y eficacia, comprometidos con el desarrollo

sustentable.

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Índice

“Relación señal - ruido en el análisis instrumental”

Medida analítica

Señal………………………………………………………………………………………..2

Ruido……………………………………………………………………………………….. 2

Señales

Señal total…………………………………………………………………………………..2

Señal blanco………………………………………………………………………………..2

Señal analítica……………………………………………………………………………..2

Fuentes de ruido en el análisis instrumental…………………………………………….2

Ruido instrumental

Ruido térmico……………………………………………………………………………....3

Ruido de disparo…………………………………………………………………………...3

Ruido de parpadeo………………………………………………………………………...3

Parámetros de calidad (Relación S/R)…………………………………………………..3

Bibliografía…………………………………………………………………………………5

Tablas

Tabla 1 Señal analítica…………………………………………………………………….2  

Figuras

Figura 1 Relación S/R……………………………………………………………………..4  

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Medida analítica

Cada medida analítica consta de dos compontes:

Señal:  lleva información relativa al analito de interés.

Ruido:   compuesto por información no deseada que degrada la exactitud y la

precisión del análisis y aumenta el límite inferior de la cantidad de analito detectable.

Señales

Señal total (St):  Señal de salida no modificada obtenida de la medida de una

muestra analítica o de un patrón. St  = Sat  + Sb 

Señal de blanco (Sb): Señal de salida obtenida de la medida de un blanco. Esta

incluye la señal de fondo, debido a las señales que provienen del medio y de los

concomitantes en el blanco.

Señal analítica: Está relacionada directamente con la concentración del analito, y

se obtiene restando la señal blanco de la señal total. Sa = St   – Sb

En la tabla 1 se muestran unos ejemplos de algunos instrumentos y su señal.

Instrumento Fuente de

ener gía

(estimulo)

Señal

an alítica

Transductor

de entrada

Domin io

Espectrofotómetro  Lámpara detungsteno 

Haz de luzatenuado 

Fotocélula Potencialeléctrico

Culombímetro  Fuente decorrientecontinua 

Corriente de lacelda 

Electrodos Corrienteeléctrica

 pH metro Muestra,electrodo de

vidrio

 Actividad delion hidrogeno

Electrodos devidrio y

calomelanos

Potencialeléctrico

Comparador decolor Luz solar Color Ojo humano  Señal delnervio óptico 

Fuentes de ruido en el análisis instrumental

El origen del ruido puede ser muy diverso, si bien, suele distinguirse entre ru ido

químic o y r uido instrumen tal. El primero procede de una multitud de variables

Tabla 1 Señal analítica

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incontroladas directamente relacionadas con la química del sistema: posición del

equilibrio químico, variaciones indetectadas de la temperatura, presión, etc. Por su

parte, el ruido instrumental es el relacionado con los distintos componentes del

instrumento utilizado: generador de señales, detector, etc.

Ruido instrumental:

  Ruido térmico (Ruido Johnson)

  Ruido de disparo (Cuántico)

  Ruido de parpadeo (o 1/f)

  Ruido ambiental

Ruido térmico:

  Proviene de la agitación térmica de los electrones. 

  Ocurre fundamentalmente en resistencias, condensadores, detectores de radiacióny demás elementos resistivos. 

  Es aleatorio.

  Es dependiente de la temperatura y del ancho de banda.

  Es independiente de la frecuencia de trabajo.

Ruido de disparo:

  Proviene del movimiento de electrones o fotones en los nodos o uniones.

  Es aleatorio.

  Es dependiente del valor de la corriente y del ancho de banda.

  Es independiente de la frecuencia de trabajo.

Ruido de parpadeo:

  No se comprende bien el origen físico (empíricamente es proporcional al número dee- o fotones que llegan a una superficie).

  Es proporcional a la magnitud de la señal.

  Depende de cómo están construidos y ensamblados resistencias y detectores defotones.

  Es más importante a bajas frecuencias.

  Para anchos de banda chicos 1/f es aproximadamente constante.

Parámetros de calidad (relación señal/ruido)En relación con este parámetro, suele utilizarse, para describir la calidad de un

método analítico o el funcionamiento de un instrumento, la relación señal/ruido

(S/N), definida como:

=

      ̅

; donde ̅ representa la media de la señal medida, y  la

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desviación estándar. Evidentemente, las condiciones más favorables para efectuar

la medida se tendrán para altas relaciones S/N (figura 1).

El ruido generalmente es constante e independiente de la magnitud de la señal.

Figura 1 Relación señal/ruido

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Bibliografía

“Química analítica instrumental”. Pp. 3-10. Recuperado en

http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/lhh345a/InstrumentalLecc1.pdf

Douglas A. Skoog; Stanley R. Crouch; F. James Holler. “Principios de análisis

instrumental”. Cengage Learning Latin America, (2008). Pp. 12-25.

“Señales y ruido”. Pp. 1-7. Recuperado en

http://www.fing.edu.uy/iq/analisis/cursos/ainst/ruido.pdf