Química analítica, Señales y ruido.
La química analítica es el estudio de la separación, identificación y cuantificación de los componentes químicos de materiales naturales y artificiales. El análisis cualitativo da una indicación de la identidad de las especies químicas en la muestra y el análisis cuantitativo determina la cantidad de uno o más de estos componentes. La separación de los componentes se realiza a menudo antes del análisis.
Los métodos de análisis se pueden separar en clásica e instrumental. Los métodos clásicos utilizan separaciones tales como precipitación, extracción y destilación y el análisis cualitativo por el color, olor, o punto de fusión. El análisis cuantitativo se logra mediante la medición de peso o volumen. Métodos instrumentales utilizan un aparato para medir cantidades físicas del analito como absorción de la luz, la fluorescencia o la conductividad. La separación de los materiales se lleva a cabo usando cromatografía, electroforesis o métodos de fraccionamiento de flujo de campo.
Química analítica también se centra en mejoras en el diseño experimental, la quimiometría y la creación de nuevas herramientas de medición para proporcionar una mejor información química. Química analítica tiene aplicaciones en medicina forense, bioanálisis, análisis clínicos, análisis ambiental y análisis de materiales.
La química analítica es el estudio de la separación, identificación y cuantificación de los componentes químicos de materiales naturales y artificiales. El análisis cualitativo da una indicación de la identidad de las especies químicas en la muestra y el análisis cuantitativo determina la cantidad de uno o más de estos componentes. La separación de los componentes se realiza a menudo antes del análisis.
Los métodos de análisis se pueden separar en clásica e instrumental. Los métodos clásicos utilizan separaciones tales como precipitación, extracción y destilación y el análisis cualitativo por el color, olor, o punto de fusión. El análisis cuantitativo se logra mediante la medición de peso o volumen. Métodos instrumentales utilizan un aparato para medir cantidades físicas del analito como absorción de la luz, la fluorescencia o la conductividad. La separación de los materiales se lleva a cabo usando cromatografía, electroforesis o métodos de fraccionamiento de flujo de campo.
Química analítica también se centra en mejoras en el diseño experimental, la quimiometría y la creación de nuevas herramientas de medición para proporcionar una mejor información química. Química analítica tiene aplicaciones en medicina forense, bioanálisis, análisis clínicos, análisis ambiental y análisis de materiales.
Señales y ruido
Uno de los componentes más importantes de la química analítica es maximizar la señal deseada y reducir al mínimo el ruido asociado. La figura de mérito analítica se conoce como la relación señal a ruido.
El ruido puede surgir de los factores ambientales, así como de los procesos físicos fundamentales.
El ruido puede surgir de los factores ambientales, así como de los procesos físicos fundamentales.
El ruido térmico
Resultados de ruido térmico del movimiento de los portadores de carga en un circuito eléctrico generado por el movimiento térmico. El ruido térmico es ruido blanco significado que la densidad espectral de potencia es constante en todo el espectro de frecuencias.
El valor cuadrático medio del ruido térmico en una resistencia viene dada por
donde kB es la constante de Boltzmann, T es la temperatura, R es la resistencia, y es el ancho de banda de la frecuencia.
El valor cuadrático medio del ruido térmico en una resistencia viene dada por
donde kB es la constante de Boltzmann, T es la temperatura, R es la resistencia, y es el ancho de banda de la frecuencia.
El ruido de disparo
El ruido de disparo es un tipo de ruido electrónico que se produce cuando el número finito de partículas es lo suficientemente pequeño para dar lugar a fluctuaciones estadísticas en una señal.
El ruido de disparo es un proceso de Poisson y los portadores de carga que componen la corriente sigue una distribución de Poisson. El ruido de disparo es ruido blanco.
El ruido de disparo es un proceso de Poisson y los portadores de carga que componen la corriente sigue una distribución de Poisson. El ruido de disparo es ruido blanco.
El ruido de parpadeo
Ruido Flicker es el ruido electrónico con un espectro 1/frecuencia, como f aumenta, el ruido disminuye. Ruido de parpadeo surge de una variedad de fuentes, tales como impurezas en un canal conductor, y la generación de ruido de recombinación en un transistor debido a la corriente de base, y así sucesivamente. Este ruido se puede evitar mediante la modulación de la señal en una frecuencia más alta, por ejemplo a través del uso de un amplificador lock-in.
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