Fundamentos de Electroquímica y Técnicas Cromatográficas en la Industria

1. Fundamentos de Electroanálisis

1a) Principios de los métodos electroanalíticos

Los métodos electroanalíticos se basan en las propiedades eléctricas de las soluciones, destacando principalmente:

• Potenciometría: Medición de la diferencia de potencial.
• Conductimetría: Medición de la resistencia.
• Voltametría: Medición de la corriente en función del potencial aplicado.

1b) Tipos de conductores

• Conductores electrónicos: (Ejemplo: metales).
• Conductores iónicos: (Ejemplo: soluciones de electrólitos).

1d) Sistemas electroquímicos

En un sistema electroquímico ocurren reacciones de oxidación-reducción (redox), caracterizadas por la transferencia de electrones entre especies químicas.

1e) Electrodo combinado de pH

Está constituido por:

• Un electrodo de vidrio (indicador).
• Un electrodo de referencia.

1f) Medición del potencial

La medida del potencial de un electrodo indicador determina la concentración del analito en disolución, ya que dicho potencial responde directamente a la actividad de la especie química analizada.

2. Fundamentos de Cromatografía

2a) Componentes básicos

• Fase estacionaria.
• Fase móvil.
• Soluto o muestra.

2b) Clasificación según el soporte de la fase estacionaria

• Cromatografía plana:
  • Cromatografía en papel.
  • Cromatografía en capa fina (TLC).
• Cromatografía en columna:
  • Cromatografía de gases (GC).
  • Cromatografía líquida (LC).

2c) Naturaleza de la fase estacionaria

• Cromatografía de gases: Líquido depositado sobre un soporte sólido o en las paredes internas de una columna capilar.
• Cromatografía en columna: Generalmente gel de sílice (SiO₂) o alúmina (Al₂O₃) como adsorbentes sólidos.
• Cromatografía en papel: Papel filtro, que actúa como soporte para la adsorción de la fase líquida.

2d) Definición de cromatograma

Un cromatograma es el registro de las señales generadas por el detector en función del tiempo de retención. Cada sustancia separada aparece como un pico, cuya intensidad es proporcional a la concentración del analito.

3. Cromatografía de Gases: Equipamiento y Operación

3a) Gas portador: Funciones y requisitos

Funciones básicas:

• Transportar los componentes de la muestra a través de la columna.
• Crear una matriz adecuada para el detector.

Requisitos:

• Ser inerte (evitar reacciones).
• Minimizar la difusión gaseosa.
• Disponibilidad, pureza, bajo costo y compatibilidad con el detector.

3b) Función del horno y el detector

• Horno: Mantiene la columna a una temperatura precisa, permitiendo programas de calentamiento/enfriamiento para optimizar la separación.
• Detector: Dispositivo que examina el material eluido; genera una señal eléctrica al detectar un componente, permitiendo la identificación y cuantificación de los analitos.