jueves, 4 de abril de 2013
Conclusiones
La utilización de métodos potenciométricos en la caracterización de sustancias a pesar de ser uno de los más utilizados por su rápidez y sencilled en el procedimiento, indica una serie de complejos estudios matemáticos y químicos para describir el comportamiento de los materiales empleados en la fabricación del instrumento con respecto a las soluciones de estudio.
El espectro de alcance de los instrumentos es bastante amplio, sin embargo, está sujeto a que el instrumento debe estar especializado para cierto grupo de sustancias. Es decir, no existen electrodos universales para estudiar cualquier tipo de sustancias. Ello se puede anotar como una limitación del método.
Una de las titulaciones más útiles desde el punto de vista químico, son las titulaciones con EDTA. Estas titulaciones pueden hacerse cada vez más específicas y eficientes si se usan acompañadas de instrumentos de potenciometría. Por ejemplo, para la determinación de los puntos finales de una valoración. Ello presupone una conveniencia muy importante para el uso de la potenciometría. Generalmente, a nivel de laboratorio se depende de la lectura de este punto por parte del analista. Es de esperarse en ello un error implícito considerable pero se puede subsanar con una adecuada utilización de las facilidades que ofrecen los electrodos potenciométricos.
Asimismo, la titulación complejométrica, gravimétrica e incluso la redox, pueden encontrar en los instrumentos estudiados en esta investigación, un componente físico que aumenta su precisión y exactitud como método analítico.
Finalmente, la comprensión de los mecanismos por los cuales funciona la materia desde el punto de vista eléctrico, físico o químico, aporta una información incalculable para mejorar la vida moderna. Por ello, este tipo de investigaciones y sus aplicaciones reales deben ser de especial atención de las generaciones que se están formado como químicos y las que seguirán en el futuro.
Resumen
La potenciometría es una de las tantas técnicas abarcadas por la electroanalítica. Los métodos de rasgos electroanalíticos son procesos instrumentales empleados para distintos análisis. Emplean todas las propiedades electroquímicas con las que cuenta una determinada solución para precisar debidamente la concentración que ésta posee de un analito.
La potenciometría no es más que la medición de la diferencia de potencial de una celda electroquímica. El potenciómetro se conforma por un electrodo de referencia, un electrodo indicador y un dispositivo para medir esa diferencia de potencial.
Como lo que se mide es una diferencia de potencial entre dos electrodos es deseable que el potencial de uno de los electrodos sea conocido, constante en el tiempo e independiente de la composición de la solución que se estudia. A este tipo de electrodos se les conoce como electrodos de referencia. El electrodo de referencia debe retornar a su potencial original después de haber estado sometido a corrientes pequeñas y que sus propiedades varíen poco con la temperatura. Los electrodos de referencia más comúnmente utilizados en la práctica son el electrodo de calomel y el de la plata/cloruro de plata.
Un electrodo indicador ideal responde de forma rápida y reproducible a los cambios de actividad del ión analito. Aunque ningún electrodo indicador es absolutamente específico en su respuesta, actualmente se dispone de unos pocos que son marcadamente selectivos. Hay dos tipos de electrodos indicadores: metálicos y membrana.
Como los electrodos de vidrio de pH miden la concentración de H+ relativa a sus referencias deben ser calibrados periódicamenete para asegurar la precisión. Para esto se usan buffers de calibración. Los buffers estándar que se utilicen deben escogerse con valores de pH en el entorno de los que se quieren determinar.
miércoles, 3 de abril de 2013
Potenciometría-Artículo 40
Artículo 40: In vitro y en estudios in vivo de los dérmicamente absorbidos Cu (II) de ligandos dadores N5O2 - Potencial anti-inflamatorios no esteroidales
Complejos de cobre de N, N 'di-(aminoetileno) -2,6 pyridinedicarbonylamine-y bis-(N, N-dimetiletil) -2,6-pyridinedicarboxamide han sido estudiados por potenciometría del electrodo de vidrio, RMN, espectroscopía de UV e IR como potencial agentes anti-inflamatorios para el alivio de la inflamación asociada con la artritis reumatoide. Las constantes de protonación y formación con Cu (II), Zn (II) y Ca (II), determinada a 25 ° C y una fuerza iónica de 0,15 mol dm-3 fueron utilizados para calcular el índice de plasma de cobre movilización de los ligandos. Los estudios espectroscópicos sugieren que la complejación de iones metálicos promueve la desprotonación y la coordinación de los nitrógenos de la amida resultante en el conjunto de complejos de cobre tetragonales distorsionados. Bio-distribución y estudios de absorción cutánea mostró los complejos que tienen relativamente largas vidas medias biológicas con 50% de la dosis inyectada que queda en el cuerpo 24 h después de la administración.
Gráfico resumen:
Estudios anteriores han demostrado que los ligandos diamidediamine no son capaces de movilizar cobre (II) in vivo. Con el fin de mejorar la estabilidad termodinámica de los complejos de un grupo piridilo se ha insertado en el ligando. Se presenta la especiación en vitro y constantes de estabilidad de estos dos ligandos. RMN, IR, y espectroscopía de UV-Vis se utilizó para postular estructuras para las diferentes especies formados en solución. Bio-distribución y estudios de absorción cutánea mostró los complejos que tienen relativamente largas vidas medias biológicas con 50% de la dosis inyectada que queda en el cuerpo 24 h después de la administración.
Referencia:
"In vitro and in vivo studies of the dermally absorbed Cu(II) complexes of N5O2 donor ligands – Potential anti-inflammatory drugs"
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020169308002314Potenciometría-Artículos 38 y 39
Artículo 38: Potenciometría nanoescala
Sensores potenciométricos tienen características únicas que los diferencian de otros sensores electroquímicos. Nanoelectrodos potenciométricas se han comunicado y utilizado con éxito por muchas décadas, y se revisan estos desarrollos. La investigación actual se centra principalmente en películas nanoescala en el exterior o el lado interior de la membrana, con capas exteriores para aumentar la biocompatibilidad, la ampliación de la respuesta del sensor, o de mejorar el límite de detección (LOD). Las capas interiores se utilizan principalmente para la estabilización de la respuesta y eliminando contactos interiores acuosos o no deseados capas de nanoescala de agua. También se discute la posibilidad de detectar último de iones con esos sensores y el poder del acoplamiento los LD ultra-bajos de electrodos selectivos de iones con etiquetas de nanopartículas para dar bioensayos atractivos que puedan competir con el estado de la técnica de detección electroquímica.
Referencia:
"Nanoscale potentiometry"
- Nanochemistry Research Institute, Department of Applied Chemistry, Curtin University of Technology, Perth, WA 6845, Australia
Artículo 39: Determinación de fosfato en soluciones de nutrientes hidropónicos utilizando potenciometría de inyección de flujo y un electrodo de fosfato de cobalto-hilos selectivo de iones
La inyección directa de flujo potenciométrica (FIP) análisis de fosfato en solución nutriente hidropónico se ha llevado a cabo utilizando una aleación de cobalto-alambre de electrodo selectivo de iones (ISE). Synthetic hidropónico solución de nutrientes, comercial hidropónico solución de nutrientes y la solución de trabajo hidropónico granja nutrientes se analizaron para el fosfato utilizando la técnica de FIP. Se muestra que los resultados de FIP se comparan favorablemente con los métodos estándar de análisis, tales como espectrofotometría y cromatografía fotométrica indirecta de pares de iones. Reproducibles curvas de respuesta de FIP con una pendiente de - (47,57 ± 0,03) mV por década y la intersección de - (169,7 ± 0,1) mV se obtuvieron para cuatro calibraciones separadas en el intervalo de concentración 5,0 × 10-4-1.0 × 10-2 M H2PO4 -. Correcciones de interferencias de aniones Cl-, NO3-y SO42-se aplicaron a todas las muestras utilizando los coeficientes de selectividad determinan independientemente utilizando un método de interferencia fija. Sin embargo, se encontró que las correcciones de aniones no eran necesarias, como las desviaciones estaban dentro de los límites del error experimental para la técnica de cobalto-alambre ISE (RSD es decir, ± 2-5%). El método propuesto permite la FIP la determinación directa de fosfato en soluciones de nutrientes hidropónicos.
Referencia:
"Determination of phosphate in hydroponic nutrient solutions using flow injection potentiometry and a cobalt-wire phosphate ion-selective electrode"
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914003002297Potenciometría-Artículo 37
Artículo 37: Evaluación de la capacidad de unión de un receptor macrobiciclico para aniones mediante simulaciones de dinámica molecular potenciometría y en disolución
El macrobiciclo derivado de bis-tren y que contienen grupos difenoxi como espaciadores, L1, y se usó como receptor de aniones. La capacidad de unión del receptor nuevo para algunos carboxilatos aromáticos [ftalato (PH2-), isoftalato (iph2-), etileno (TPH2-), benezenetricarboxylate (btc3-), y el herbicida de 4-amino-3,5,6-tricloro -2-piridinacarboxilato (ATCP-)], y la alifático cyclohexanetricarboxylate (CH3-) aniones se evaluó mediante mediciones potenciométricas y la simulación de dinámica molecular en solución. Las constantes de asociación fueron determinadas por potenciometría en H2O/MeOH (1:1 v / v) a 298,2 K y 0,10 mol dm-3 de KCl. La asociación más fuerte se encontró con btc3-anión y las constantes de unión eficaces a pH 5,5 siga el orden: btc3-> TPH2-> ph2-≈ iph2-> CH3-≈ ATCP. Simulaciones de dinámica molecular lleva a cabo para las asociaciones de (H6L1) 6 + con btc3-,-TPH2 y iph2-en la misma mezcla de disolventes indicado que estos aniones interactuar con el receptor mediante una combinación de múltiples electrostática y N-H de hidrógeno ⋯ OC interacciones de bonos. Se comprobó también que en el proceso de reconocimiento de la TPH2-encapsulado permaneció durante todo el tiempo de simulación, mientras que la btc3-se inserta parcialmente en la cavidad del receptor con un grupo carboxilato en gran parte expuesto a moléculas de disolvente, agua y exhibió iph2-anión de un compuesto intermedio de unión comportamiento. La diferencia de energía libre entre btc3-y iph2-asociaciones estimados por cálculos de energía libre está en excelente acuerdo con la diferencia observada de los valores experimentales para las constantes de asociación correspondientes, lo que indica que las simulaciones de dinámica molecular sin restricciones realizadas con estas dos aniones son realistas fotos de sus procesos de reconocimiento molecular.
Gráfica resumen:
Las propiedades de unión entre un receptor macrobiciclico hexaprotonado y aniones carboxilato se investigaron en solución mediante simulaciones de dinámica molecular y Potenciometría.
Referencia:
"Evaluation of the binding ability of a macrobicyclic receptor for anions by potentiometry and molecular dynamics simulations in solution"
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040402010013311martes, 2 de abril de 2013
Potenciometría-Artículo 36
Artículo 36: Estructura molecular de TetraAqua adenosina 5'-trifosfato de aluminio (III): Un estudio que implica la espectroscopia Raman, DFT teórico y potenciometría
La enfermedad de Alzheimer es una de las enfermedades neurodegenerativas más comunes que afectan a la población de edad avanzada, debido a la formación de complejos de proteína β-amiloide y varios síntomas, la disminución cognitiva especialmente progresiva. El resultado es una disminución de la captura de glucosa por las células que conducen a la obliteración, interferir en el ciclo de Krebs, la principal ruta bioquímica para la producción de energía que provoca una disminución en los niveles de adenosina 5'-trifosfato.
Aluminio (III) está conectado a la enfermedad de Alzheimer y su ion proporciona aumentar la fluidez de la membrana plasmática, reducir la viabilidad celular y la agregación de placas amiloides. Los estudios revelan que AlATP complejo promueve la formación de fibrillas de reactivos de la proteína β-amiloide y péptidos amiloidogénicos independientes, lo que sugiere la acción del complejo como un acompañante en el proceso patogénico papel. En esta investigación, uno de los complejos formados por Al (III) y la adenosina 5'-trifosfato en solución acuosa se analiza por potenciometría, espectroscopia Raman y cálculos ab initio. El valor del registro de KAlATP encontrado fue 9,21 ± 0,01 y adenosina 5'-trifosfato debe actuar como un ligando bidentado en el complejo. Espectroscopia Raman y potenciometría indican que los átomos donantes son el oxígeno de la β fosfato y el oxígeno de la γ fosfato, los fosfatos terminales. Cálculos computacionales utilizando la teoría de funcionales de la densidad, con híbrido B3LYP funciones y 6-311 + + G (d, p) Grupo de base con respecto a los efectos del agua disolvente, han confirmado los resultados. Orbitales moleculares frontera, superficie electrostática contorno potencial electrostático, las cargas potenciales asignadas y Mulliken de la molécula título también fueron investigados
Referencia:
"Molecular structure of tetraaqua adenosine 5′-triphosphate aluminium(III) complex: A study involving Raman spectroscopy, theoretical DFT and potentiometry"
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1386142512012371Potenciometría-Artículo 35
Artículo 35: El cambio entre voltametría y potenciometría con el fin de determinar concentración de iones H + u OH sobre la escala de pH por medio de electrodo de tungsteno disco
Este estudio demuestra que el tungsteno electrodo de disco rotatorio se puede utilizar para mediciones de pH o concentraciones H + / OH en el rango de pH prácticamente completo, utilizando la combinación de técnicas voltamétricas y potenciométrica. En ácida fuerte (c (H +)> 10-3 mol dm-3), y alcalina (c (OH-)> 10-3 mol dm-3) soluciones, electrodo de disco rotatorio de tungsteno puede ser utilizado como un electrodo libre de mantenimiento para la determinación de voltamperometría de H + y OH-ion concentración. Después de un apropiado oxidación electroquímica, el mismo electrodo, en un régimen estacionario, se puede utilizar como un sensor potenciométrico en el intervalo 3 <pH <11, con la respuesta -49,5 ± 2,3 mV por unidad de pH.
Referencia:
"Switching between voltammetry and potentiometry in order to determine H+ or OH− ion concentration over the entire pH scale by means of tungsten disk electrode"
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1572665711005790Potenciometría-Artículo 34
Artículo 34: Síntesis, potenciometría sistemática y estudios estructurales de 26-miembros hexaaza-diphenolate basados en complejos dihierro macrocíclicos
Complejos ferrosos homodinuclear con un ligando nuevo macrocíclico de 26 miembros: (L o BTBP), se han sintetizado y caracterizado con el análisis elemental, RMN, MS FAB y rayos-X. El ligando mantiene la integridad preorganizada dinucleares de hierro (II), al tiempo que facilita la formación de centros de dihierro no puenteados. Estudios potenciométricos equilibrio indican que una variedad de complejos protonadas, mononucleares y dinucleares se forman con Fe (II) y Fe (III) a partir de p [H] 2 a través de 12 en solución acuosa. Las constantes de estabilidad y de distribución de especies como una función de p [H] del ligando 1:1, 1:2 y 01:01:01 [: Fe (II) / Fe (III) o ligando: Fe (II): Fe (III)] se determinaron en KCl electrólito de soporte (μ = 0,100 M) a 25 º C. Dinucleares de hierro (II) forma fácilmente μ-peroxo aducto a 1 atm atmósfera de oxígeno con el registro de oxigenación constante K [O2] = 7,74. Los complejos homodinuclear neutrales [Fe2C28H44N6O2 (CO3) 2)] · 12 (H2O) se forma cristales triclínico, del grupo espacial P, con a = 8.318 (10) Å, b = 9.443 (12) Å, c = 14.066 (18) Å , α = 73,925 (2), β = 73,510 (2), γ = 87,775 (2) ° y Z = 1. Cada hierro (II) se compleja por medio de los sitios de coordinación del macrociclo dinucleating, y el carbonato aniónico entra en la esfera de coordinación y completa un octaedro de seis coordinada.
Una serie de complejos ferrosos mono-y dinucleares de (H2L o BTBP) se han definido en solución con el método potenciométrico. La primera estructura cristalina de [Fe2C28H46N6O2 (CO3) 2)] · 12 (H2O) mostró que cada ión de hierro fue coordinado octahedronly a tres átomos de nitrógeno, un átomo de oxígeno fenólico y los iones de carbonato bidentados. Longitudes de enlace de Fe N están en el intervalo de 1,958 (2) -1,987 (3) Å y las distancias entre Fe O son 1,904 (2) (oxígeno fenólico), 1,914 (2) y 1,923 (2) Å (carbonato de iones ), respectivamente. Las constantes comproportionation de valencia mixta complejos dinucleares es log Kcom Ha = 9,8 y la constante oxigenación determinado como log K [O2] = 7,74.
Referencia:
"Syntheses, systematic potentiometry and structural studies of 26-membered hexaaza-diphenolate-based macrocyclic diiron complexes"
lunes, 1 de abril de 2013
Potenciometría-Artículo 33
Artículo 33: Caracteriazación electroquímica y aplicación analítica del mineral arsenopirita en soluciones no acuosas por voltametría y potenciometría
Basado en el método de voltamperometría cíclica, en el presente estudio hemos empleado pasta de carbón para la caracterización de arsenopirita mineral en solución no acuosa. Rendimientos arsenopirita bien definidos cíclicos respuestas voltamétricas con bien definido oxidación (en la región de potencial de -0,7 a 0,7 V, frente a Ag / AgCl) y reducción (-1,0 a 0,8 V) picos utilizando este electrodo. Además, mineral arsenopirita se estudió como un electrodo indicador nuevo para las valoraciones potenciométricas de ácidos (benzoico, antranílico y ácido salicílico) y bases (N, N'-difenilguanidina, tributilamina y colidina) en acetonitrilo y propionitrilo. Hidróxido de potasio, hidróxido de tetrabutilamonio (TBAH) y ácido perclórico demostrado ser muy adecuado para la titulación de los agentes de estas valoraciones.
Los electrodos investigados mostraron una respuesta lineal dinámica de las concentraciones de ácido p-toluenosulfónico en el rango 0.1-0.001 M, con una pendiente Nernstiana de 38,5 mV en acetonitrilo y 44,6 mV en propionitrilo. El electrodo mostró un tiempo de respuesta relativamente rápido y se puede utilizar sin ningún límite de tiempo o sin divergencia considerable en los potenciales. El tiempo de respuesta del electrodo fue de menos de 10 s en ambos disolventes. La desviación estándar de la determinación de los ácidos y bases investigados fue menos de 0,6% de los obtenidos con un electrodo de vidrio.
Las ventajas de los electrodos son la estabilidad a largo plazo, la respuesta rápida y reproducibilidad, mientras que los sensores son fáciles de preparar y son de bajo costo.
Gráfico resumen:
Voltametría cíclica se aplicó para la caracterización de arsenopirita mineral en solución no acuosa. El mineral arsenopirita como un electrodo indicador nuevo para las valoraciones potenciométricas de ácidos y bases en acetonitrilo y propionitrilo se estudió. Este electrodo exhiben características útiles con respecto a su resistencia mecánica, de muy bajo costo, una preparación simple, resistencia al frío y gran inercia química para los medios de trabajo.
Referencia:
"Electrochemical characterization and analytical application of arsenopyrite mineral in non-aqueous solutions by voltammetry and potentiometry"
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0277538710005905
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