Introducción a las Técnicas Voltamétricas Clave

La voltamperometría comprende un conjunto de métodos electroquímicos esenciales para el estudio de las propiedades redox de compuestos y materiales. A continuación, se detallan cuatro de las técnicas más utilizadas en la investigación y el desarrollo.

1. Voltamperometría de Barrido Lineal (LSV)

La Voltamperometría de Barrido Lineal (LSV) es una técnica electroquímica en la que se aplica un potencial que varía linealmente con el tiempo a un electrodo de trabajo, mientras se mide la corriente resultante.

Aplicaciones y Principios Operacionales

Este método permite estudiar las propiedades redox de un analito en solución, identificando los potenciales a los que ocurren las oxidaciones y reducciones. Además, proporciona información valiosa sobre la concentración y la cinética de las reacciones electroquímicas.

Una característica distintiva de LSV es que se trabaja con velocidades de barrido muy altas. Esto se debe a que cuanto más alta sea la velocidad, mayor será el gradiente de concentración en las proximidades del electrodo, lo que implica un mayor flujo de sustancia que alcanza la superficie del electrodo. Este aumento del flujo resulta en un incremento de la corriente eléctrica de pico ($i_p$) generada en la electrólisis.

2. Voltamperometría Cíclica (CV)

La Voltamperometría Cíclica (CV) es una técnica electroquímica fundamental utilizada para estudiar las propiedades redox de compuestos y materiales. Consiste en aplicar un potencial que varía linealmente con el tiempo de manera cíclica, mientras se mide la corriente resultante.

Información Cinética y Reversibilidad

Esta técnica es crucial porque permite:

• Identificar los potenciales de oxidación y reducción.
• Evaluar la cinética de transferencia de electrones.
• Determinar la reversibilidad de las reacciones electroquímicas.

Un criterio clave para la reversibilidad es la simetría: cuanto más simétricas sean las curvas, más reversible será el proceso. Al igual que en LSV, al aumentar la velocidad de barrido, aumenta la intensidad de pico ($i_p$).

3. Voltamperometría Diferencial de Impulsos (DPV)

La Voltamperometría Diferencial de Impulsos (DPV) es una técnica electroquímica que aplica pequeños pulsos de potencial superpuestos a un potencial de base creciente. La corriente se mide antes y al final de cada pulso, y la diferencia entre estas mediciones proporciona una señal altamente sensible y precisa.

Ventajas y Usos en Trazas

DPV se utiliza ampliamente debido a su capacidad para:

• Detectar concentraciones bajas de analitos.
• Mejorar la resolución de picos redox.
• Reducir el ruido de fondo.

Es particularmente útil en:

• Análisis de trazas: Por ejemplo, la determinación de triptófano en muestras de orina.
• Caracterización de materiales: Como la determinación simultánea de medicamentos.
• Desarrollo de sensores.

4. Voltamperometría de Onda Cuadrada (SWV)

La Voltamperometría de Onda Cuadrada (SWV) es una técnica electroquímica que aplica una forma de onda cuadrada superpuesta a un potencial de base que crece linealmente. La corriente se mide al final de los pulsos positivos y negativos de cada ciclo, y la diferencia entre estas mediciones proporciona una señal altamente sensible y precisa.

Sensibilidad y Aplicaciones Avanzadas

SWV es una técnica de alta sensibilidad utilizada para:

• Detectar bajas concentraciones de analitos.
• Mejorar la resolución de picos redox.
• Reducir el ruido de fondo.

Debido a su precisión, es una herramienta fundamental en:

• Análisis de trazas.
• Caracterización de materiales.
• Desarrollo de sensores electroquímicos.