Técnicas Electroquímicas y Refractometría: Fundamentos y Aplicaciones en Laboratorio

Sistemas Electroquímicos

Los sistemas electroquímicos dependen del parámetro eléctrico medido en la célula.

Amperimetría

Mide la intensidad de la corriente que pasa por una célula electroquímica cuando se le aplica un potencial constante entre los electrodos introducidos en una solución problema. El amperio indica la cantidad de electricidad que atraviesa un conductor por el que circula la corriente eléctrica. Mide el pO2 utilizando el electrodo de Clark. El campo eléctrico hidroliza el agua (H+) e ioniza la plata (Ag). El movimiento de los electrones para unirse al O2 de la muestra y a los H+ del agua genera una corriente eléctrica de intensidad proporcional a la pO2. El electrodo indicador es metálico de Pt (cátodo), puente de NaCl, cápsula permeable al O2, electrodo de referencia: Ag/AgCl (ánodo).

Potenciometría

Mide la diferencia de potencial entre los dos electrodos de una célula electroquímica en una disolución electrolítica que actúa como muestra. Se mide el pH, pCO2 y [iones].

Medida de pH

pHmetro:

• Electrodo indicador: Electrodo selectivo de iones (EIS) de vidrio permeable a H+, cápsula de vidrio permeable, hilo de plata recubierto de AgCl, disolución de HCl.
• Electrodo de referencia: Calomelanos o plata.

Son utilizados en el laboratorio clínico para medir el pH de líquidos biológicos, ajustar el pH de tampones y reactivos. Se fundamentan en la diferencia de potencial entre un electrodo indicador (el potencial depende de la actividad de los H+ de la solución medida) y un electrodo de referencia (potencial constante y conocido) de calomelanos.

Manejo del pHmetro

Miden el potencial presentándolo en unidades de pH. Constan de electrodo indicador, electrodo de referencia y panel en escala con unidades de pH y mandos para calibración de pH y temperatura (TºC). Los electrodos pueden ser separados o combinados.

Uso:

1. Debe estar un rato conectado para que se estabilice.
2. Lavado a fondo del electrodo con agua destilada (H2O dest.).
3. Secamos sin tocar la membrana de vidrio.
4. Al variar el potencial con la TºC, hay que efectuar la corrección manual o automática.
5. Antes de cada serie debemos calibrarlo en soluciones de pH conocidas.
6. Medimos el pH de la muestra problema sumergiendo el electrodo en ella. El valor aparecerá en la pantalla.
7. Entre muestra y muestra aclaramos el electrodo.
8. Después de 10 determinaciones volvemos a calibrar.
9. Cuando no se utiliza tiene que estar sumergido.

Medida de pCO2

Electrodo compuesto de Severinghaus:

• Electrodo indicador: Modificador de electrodo de pH.
• Cápsula interior: Electrodo de pH.
• Cápsula exterior: Permeable al CO2.
• Espacio intermedio: Disolución acuosa de KCl y CO3HNa.
• Electrodo de referencia: Ag y AgCl.

Refractometría

Se basa en la variación de la velocidad de una radiación electromagnética (REM) al atravesar un medio distinto al vacío por la interacción entre el campo eléctrico de la radiación y los electrones de la materia. El índice de refracción (IR) es el coeficiente entre la velocidad de la REM en el vacío y el medio que atraviesa, varía dependiendo de la concentración de esa sustancia. Determina la densidad de una disolución en base a la modificación que dicha densidad induce en su IR. El ángulo de refracción de la luz en un líquido cualquiera es la relación de la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el líquido en cuestión. La velocidad de la luz (VL) en el líquido es inversamente proporcional a su densidad y el IR de la muestra es proporcional a su densidad. El refractómetro mide el ángulo de refracción de la luz al atravesar un líquido a una temperatura determinada.

Componentes del Refractómetro

• Fuente luminosa: Ambiental o de una lámpara de Na, Hg o H.
• Prisma de refracción: Cristal con alto IR donde se aplican las muestras.
• Sistema de lectura: Escala graduada donde se dirige la luz procedente del prisma.
• Opcional: Sistema de compensación de TºC (fluido termostatizado). Normalmente no lo tienen, por lo que hay que hacer corrección.

Usos del Refractómetro

• Densidad de orina (que llevan además de una escala con el IR, una escala de densidad relativa de la muestra).
• Concentración de proteínas totales en suero o plasma con refractómetros específicos.