I

TRABAJO

RECEPCIONAL

T T U L O

Evaluacin potenciomtrica de electrodos de pasta de carbn

modificados con estructuras metalorgnica.

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

II

INDICE GENERAL.

INDICE GENERAL.......................................................................................................... II

INDICE DE FIGURAS ................................................................................................... IV

1.-INTRODUCCIN ......................................................................................................... 8

2. MARCO TEORICO ....................................................................................................... 9

2.2 Definicin y clasificacin ......................................................................................... 9

2.3 Sensores Electroqumicos ....................................................................................... 11

2.3.1.Transductores Conductimtricos ..................................................................... 12

2.3.2. Transductores potenciomtricos ..................................................................... 13

2.3.3 Transductores amperomtricos ........................................................................ 14

2.4 Definicin e importancia de los electrodos composite: .......................................... 15

2.4.1 Clasificacin de los electrodos composite: ...................................................... 16

2.5 Electrodos de pasta grafito ..................................................................................... 18

2.5.1.Antecedentes .................................................................................................... 18

2.5.2. Clasificacin de los electrodos composites de pasta de carbn ...................... 19

2.5.3. Electrodos composites de pasta de carbono modificados. .............................. 20

2.6. Modificacin de CPECMs con MOF (Metal Organic Framework) ...................... 23

3. JUSTIFICACION ........................................................................................................ 26

4. HIPOTESIS .................................................................................................................. 27

4.1. Objetivo general .................................................................................................... 27

4.2. Objetivos especifico .............................................................................................. 27

5.METODOLOGIA ......................................................................................................... 28

5.1. Materiales preparados ............................................................................................ 28

III

5.1.1. Electrodos de referencia ................................................................................. 28

5.1.2. Electrodo de pasta de carbono ....................................................................... 29

5.1.3. Electrodos de pasta de carbn modificados ................................................... 31

5.1.4. Disoluciones utilizadas: ...................................................................................... 31

5.2. Mtodos ................................................................................................................. 32

5.2.1. Cronopotenciometrias y potenciometras ....................................................... 32

5.2.2. Cronopotenciometrias para la determinacin del efecto del pH sobre el

comportamiento de la sustancia metalorgnica. ....................................................... 32

5.2.3. Cronopotenciometrias en soluciones de [Pb]+2 ............................................... 34

5.2.4. Cronopotenciometrias realizadas con una segunda generacin de electrodos

modificados preparados a consideracin de las respuestas obtenidas .................... 34

5.2.5. Potenciometra acida ....................................................................................... 34

6. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS: ....................................................... 35

6.1. Cronopotenciometrias para la determinacin del efecto del pH sobre el

comportamiento de la sustancia metalorgnica. ........................................................... 35

6.2. . Cronopotenciometrias en soluciones de [Pb]+2 ................................................... 39

6.3. Cronopotenciometrias realizadas con una segunda generacin de electrodos

modificados preparados a consideracin de las respuestas obtenidas .......................... 42

6.4 Potenciometra acida .............................................................................................. 45

7. CONCLUSIN ............................................................................................................ 48

8. BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................... 50

IV

INDICE DE FIGURAS

Figura 1.- Diagrama que muestra cmo se genera la seal en un sensor ......................... 10

Figura 2.- Esquema de una celda de conductividad. ........................................................ 12

Figura 3.- Esquema de un sistema potenciomtrica. ........................................................ 13

Figura 4.- Esquema de la clasificacin general de electrodos basados en materiales

compuestos utilizados en electroqumica (Tallman y Petersen 1990). ............................ 16

Figura 5.- Esquema de una estructura metalorgnica, se muestran molculas orgnicas

(barras rojas) y nodos metlicos, que bajo condiciones especficas se unen hasta formas

las estructuras ................................................................................................................... 24

Figura 6.-Electrodo de Ag|AgCl fabricado para los experimentos, utilizado como

electrodo de referencia. .................................................................................................... 29

Figura 7.- Electrodo de pasta de carbn terminado, se puede observar la consistencia de

la pasta. ............................................................................................................................. 30

Figura 8.- Incorporacin del compuesto metalorgnico en la porcin de pasta

correspondiente. ............................................................................................................... 31

Figura 9.-Sistema montado para realizar la cronopotenciometria en la etapa 1, segn la

numeracin los componentes son: 1) Potenciostato, 2) Restato, 3) galvanostato y 4)

Soporte para electrodos. ................................................................................................... 33

Figura 10.- Cronopotenciometria del sistema electrodo de trabajo EPC/ electrodo de

referencia Ag|AgCl 1M. ................................................................................................... 35

Figura 11.-Cronopotenciometria del sistema electrodo de trabajo EPC/ electrodo de

referencia Ag|AgCl 1M. en una solucin a pH 6. ............................................................ 36

Figura 12.- Cronopotenciometria del sistema electrodo de trabajo EPC/ electrodo de

referencia Ag|AgCl 1M. en una solucin a pH 7. ............................................................ 37

Los electrodos modificados demostraron tener menor rango como efecto del pH 7 no

siendo as para los EPC , los cuales demostraron un pequeo incremento en la variabilidad.

.......................................................................................................................................... 37

V

Figura 13.- Cronopotenciometria del sistema electrodo de trabajo EPC/ electrodo de

referencia Ag|AgCl 1M. en una solucin a pH 8. ............................................................ 38

Figura 14.- Tiempos de deriva de los 4 electrodos al estar en los 3 diferentes medios (1 M

KCl diferenciados nicamente por el pH) ........................................................................ 39

Figura 15.- Relacin de concentracin de plomo con el potencial de corriente nula medido

en mV. Comparando el desempeo de los electrodos que no recibieron remocin de

superficie (izquierda), contra los que s (derecha). .......................................................... 40

Figura 16.- Tiempos de estabilizacin de los electrodos utilizados obtenidos del muestreo

con limpieza de la superficie de contacto (derecha) y sin limpieza (izquierda). ............. 41

Figura 17.- Relacin de concentracin de plomo con el potencial de corriente nula medido

en mV. Comparando el desempeo de los electrodos de segunda generacin que

recibieron remocin de superficie (derecha), contra los que no (izquierda). ................... 43

Figura 18.- Comparacin en la respuesta potenciomtrica de los electrodos con dos

diferentes concentraciones de sustancia metalorgnica en la pasta. ................................ 44

Figura 19.- Tiempos de estabilizacin de los electrodos de segunda generacin utilizados

obtenidos del muestreo con limpieza de la superficie de contacto (derecha) y sin limpieza

(izquierda). ....................................................................................................................... 44

Figura 20. Diagrama de Pourbaix para iones de plomo, se muestra la relacin de la

concentracin con el pH. .................................................................................................. 45

Figura 21. Grafica comparativa de respuestas potenciomtrica a distintas concentraciones

de [Pb] de los EPC y los electrodos modificados. ........................................................... 46

VI

NDICE DE TABLAS

Tabla 1.- pH registrado despus de la adicin de cido clorhdrico ................................ 46

VII

RESUMEN

En el presente trabajo se aborda el estudio cronopotenciomtrico de una serie de

electrodos de pasta de carbn (EPC) modificados, en diferentes proporciones, con un

compuesto metalorgnico, sintetizado en el Ladiser de qumica orgnica y biotecnologa,

capaz de adsorber iones de plomo. Dicho estudio se realiz con el propsito de caracterizar

las propiedades de este compuesto y evaluar la posibilidad de utilizarlo en el desarrollo de

sensores para la deteccin de plomo; esto se logr midiendo la respuesta electroqumica

al utilizarse los EPC modificados en un sistema de medicin potenciomtrica, utilizando

como electrodo de referencia un electrodo de Ag|AgCl, en una serie de muestras sintticas

de plomo con diferentes concentraciones (0, 0.1, 1, 10, 50, 100 y 500 ppm) y comparando

este comportamiento con el de los EPC sin modificar al estar en las mismas condiciones.

La incorporacin del compuesto metalorgnico en los EPC genero una respuesta

potenciomtrica 3 veces mayor a la de los electrodos que no fueron modificados, la cual

demostr ser proporcional a la concentracin de plomo en la solucin, esta respuesta se

hizo 5 veces mayor al duplicar la proporcin de dicho compuesto en los EPC. Otro

resultado interesante fue el efecto de la remocin de la superficie de contacto sobre el

desempeo de los EPC modificados, ya que este hecho demostr disminuir la variabilidad

en los potenciales registrados, al mismo tiempo que disminua el tiempo en que los

potenciales de los EPC se estabilizaba, as pues demostraron estabilizarse ms rpido al

aumentar la cantidad del compuesto en el electrodo y remover la superficie de contacto.

Estos resultados denotan que es posible monitorear electroqumicamente la adsorcin de

plomo en el compuesto metalorgnico ya que al aumentar la cantidad de este en los

electrodos, y remover la capa del electrodo que ya sufri adsorcin, las respuestas

potenciomtricas se volvieron ms notorias y menos variables, pese a que la relacin entre

la respuesta electroqumica y la concentracin no es muy grande, las pruebas demostraron

que, de contarse con ms del compuesto metalorgnica en la superficie activa del

electrodo, sera posible obtener una respuesta directamente relacionada a la concentracin

de plomo, asegurando as el uso de este material para el desarrollo de sensores y otras

herramientas electroqumicas.

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1.-INTRODUCCIN

Actualmente la produccin y extraccin masiva de distintos productos y materias primas ha

aumentado las cantidades de metales pesados a las que el hombres se ve expuesto, esto resulta en

una problemtica muy grave pues son contaminantes muy peligrosos y txicos. Uno de estos

metales pesados a los que el hombre se ve muy expuesto es el plomo; el cual, al igual que los otros

metales pesados, es sumamente contaminante, no solo por su solubilidad si no por su facilidad de

penetrar en el ambiente y acumularse a su paso por el sin sufrir prcticamente ningn cambio en

su toxicidad.

Es por el creciente riesgo de exposicin a estos contaminantes, as como la nueva ruta de

sustentabilidad que se le est dando a las actividades humanas, que se le presta atencin al

desarrollo de materiales que sean capaces de responder y neutralizar adecuadamente sus

propiedades contaminantes. Actualmente los compuestos metalorgnicos pueden llegar a satisfacer

esta demanda gracias a la fuerte adsorcin que manifiestan, as como su capacidad selectiva y la

enorme superficie activa que presentan.

Las sustancias metalorgnicas ya han actuado en la captura y remocin de contaminantes de

distinta naturaleza y en distintas fases e incluso sustituyendo otros materiales como las zeolitas y

el carbn activado como catalizadores, as como en el diseo de distintos tipos de sensores.

Electroqumicamente estas propiedades son de mucho inters por su naturaleza superficial, tienen

la capacidad de aportar selectividad cuando son aplicados en el desarrollo de sensores, adems de

ser posible catalizar sus propiedades electroqumicamente.

En este trabajo de tesis se estudian y caracterizan precisamente estas propiedades para un

compuesto metalorgnico sintetizado en LADISER de Qumica Orgnica y Biotecnologa,

observando su efectos tras ser agregados como agente modificador en electrodos de pasta de carbn

y enfocndose en el anlisis de la respuesta potenciomtrica que generan al estar expuestos en

soluciones estandarizadas de plomo en condiciones controladas y as saber si su uso en la

fabricacin de sensores electroqumicos para plomo es factible.

9

2. MARCO TEORICO

Los sensores pueden definirse como transductores de informacin fsica y qumica que trabajan de

manera rpida y sencilla convirtiendo los estmulos emitidos por un fenmeno o parmetro de

inters en seales interpretables para su posterior procesamiento y uso en anlisis y comparaciones

variadas (Goys ,2009). Se clasifican segn el tipo de informacin que sean capaces de transformar,

por lo que hay dos tipos, los sensores fsicos y los qumicos. Cada uno es capaz de realizar

monitoreo de propiedades segn lo indica su nombre (Ristic, 1994).

Los sensores qumicos estn caracterizados y dominados por parmetros de naturaleza quimica,

tales como la capacidad operativa de sus componentes y la sensibilidad, selectividad y punto de

saturacin, principalmente, as como de su comportamiento cintico. Estos sensores ofrecen una

serie de ventajas y desventajas muy variadas, con respecto de otros mtodos analticos de este tipo

de parmetros, todo en funcin del grado de desarrollo que se tenga de dicho sensor y de las

necesidades que presente para tener un buen desempeo, adems de la calidad del mismo

(Korotcenkov, 2010).

Dentro de estos sensores, los electroqumicos presentan ventajas relacionadas con su tamao, costo

y facilidad de reproduccin, adems de ofrecer variedad en el nmero de anlisis que se pueden

realizar por unidad. El tamao de estos sensores es muy reducido y ofrece un bajo consumo en

volumen de muestra (al ser menor su rea es menor la cantidad necesaria) adems de portabilidad

y rapidez (Cano 2008).

Aunque segn Cano (2008), este tamao presenta la desventaja de una sensibilidad con una escala

muy reducida, pues el menor tamao implica seales ms dbiles.

2.2 Definicin y clasificacin

Los sensores qumicos son de acuerdo con la definicin anterior, transductores capaces de emitir

la informacin qumica en forma que sea interpretable y til. Entre otras cualidades se encuentre

su capacidad para realizar muestreos en serie y de campo, adems de simplificar los protocolos de

muestreo, a pesar de todo estas ventajas siguen generando inconvenientes en sentido de su

sensibilidad y la fiabilidad de los datos que se obtienen (Ristic, 1994).

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Estn integrados por dos componentes bsicos; el receptor, el cual reconoce selectivamente la

informacin qumica y que entrar en contacto con el transductor, el cual est en contacto o

integrado con el receptor y transformando y emitiendo una seal fcilmente procesable, que por lo

general es una seal elctrica u ptica como se puede observar en la figura 1 (Cortes, 2006).

Figura 1.- Diagrama que muestra cmo se genera la seal en un sensor

A su vez los receptores qumicos se distinguen fcilmente de los otros receptores por el origen de

la seal, delimitada por la naturaleza del transductor y los condicionamientos para el anlisis. Segn

esto, la seal de un sensor qumico proviene de una reaccin qumica en el transductor, el cual

puede detectar cambios msicos en la superficie de contacto del mismo.

Ejemplos de estos receptores son los que utilizan ionoforos o agentes quelantes como material de

composicin, adems de los que monitorean vibracin, temperatura o propiedades pticas por

medio de respuestas qumicas a estos parmetros que son proporcionales a la magnitud de dicho

parmetro, mientras las seales de un transductor fsico vienen de estmulos ajenos a reacciones

qumicas. As mismo, si el receptor est formado por un material biolgico (enzimas, anticuerpos,

etc.) son denominados biosensores, y son similares a los sensores quimicos en el sentido del origen

de la seal (Turner,1987)(Korotcenkov, 2010).

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Por lo tanto, los sensores electroqumicos son sensores qumicos que tienen transductores capaces

de actuar mediante la accin qumica y generan un estmulo elctrico(Alegret et al, 2004). A

continuacin se mencionaran las caractersticas de los sensores electroqumicos.

2.3 Sensores Electroqumicos

Los sensores electroqumicos pueden definirse con una adaptacin de la descripcin de los sensores

qumicos, como sensores con transistores donde se llevan a cabo reacciones electroqumicas.

Actualmente son de los dispositivos de medicin ms estudiado, y esto es gracias a las

peculiaridades que presentan con respecto a otros sensores, debido a la naturaleza de sus

transductores, los cuales ofrecen ventajas como una mayor robustez, fabricacin ms simple y

econmica que el resto de transductores, poseen un amplio intervalo de linealidad, sus tiempos de

respuesta muy cortos y que los equipos necesarios para recoger y procesar la seal son econmicos,

de fcil mantenimiento, manejo y miniaturizacin (Janata1998).

Como en todo sensor qumico, los sensores electroqumicos son susceptibles a los movimientos

msicos, ya que igualmente es un parmetro representativo de la electroqumica. Existen tres

modos de transferencia de masa:

1.-Migracion, que es el movimiento de una especie cargada por accin de un campo elctrico.

2.-Difusion: Las especies se mueven por influencia de un gradiente de potencial qumico.

3.- Conveccin, forzada o natural.

En los sistemas electroqumicos se busca nulificar el efecto de uno o varios de estos movimientos,

se puede reducir el movimiento bajo estas influencias, agregando electrolito soporte o inerte en

mayor concentracin que las especies electroactivas, o bien aislando de forma adiabtica el sistema

para anular toda conveccin posible (como es necesario para algunas tcnicas

voltamperomtricas)(Alegret, 2004).

Segn la tcnica electroqumica utilizada para el anlisis de la muestra, se puede clasificar a los

sensores electroqumicos en tres grandes grupos de transductores electroqumicos los cuales son:

conductimtricos, potenciomtricos y amperomtricos.

12

2.3.1.Transductores Conductimtricos

Son transductores que responden a los cambios de conductividad (o los parmetros relacionados a

ella) ocasionados por el analito y en algunos casos en la matriz del mismo, ya sea en la solucin o

solo en la membrana selectiva (Janata, 1998). Se componen de dos electrodos, formando un sistema

como se muestra en la figura 2, que pueden ser de diferentes materiales, por lo general uno de ellos

es un electrodo de referencia y el otro est fabricado con algn material sensible o cuyas

propiedades quieran ser estudiadas, comnmente se trata de algn metal noble sin modificar que

puede detectar cambios de concentracin de las sustancias de inters en el analito.

Figura 2.- Esquema de una celda de conductividad.

La conductividad es proporcional a la concentracin de iones segn la ecuacin: =

Siendo:

: Conductividad de la solucin.

K: conductividad especfica (K [=] S cm-1).

C: concentracin de iones (C [=] mol cm-3).

Estos sensores trabajan comnmente en corriente continua para medir resistividad y en corriente

alterna para medir la impedancia, las medidas de impedancia se suelen utilizar para caracterizar

algunos lquidos y/o superficies de electrodos modificadas (Souteyrand, 1995).

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2.3.2. Transductores potenciomtricos

Este tipo de transductores trabaja mediante la determinacin del diferencial de potencial en

condiciones de circuito abierto (corriente nula) entre un electrodo de trabajo y uno de referencia.

Este diferencial entre los electrodos est relacionado con la concentracin del analito y se expresa

segn la ecuacin de Nersnt: = 0 +

Donde se incluyen el potencial (E, en voltios), la constante del gas ideal (R), la temperatura absoluta

(T) la constante de Faraday (F) la cantidad de electrones que participan en la reaccin (n), aM como

la actividad de los iones en la solucin y E0 como el potencial en condiciones estndar (Pravda,

1998).

En este tipo de transductor se pueden incluir los electrodos selectivos de iones, que contienen una

una membrana selectiva a un ion determinado (Taniy, 2005) y los transistores de efecto de campo

sensibles a iones, incluyendo su modificacin con membranas selectivas (Jimenez, 2003), se monta

en un sistema como el mostrado en la figura 3 utilizando un electrodo de referencia y un electrodo

sensible

.

Figura 3.- Esquema de un sistema potenciomtrica.

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Este tipo de transductor es muy comn para realizar anlisis de concentraciones. Es de mucho

inters por ser un procedimiento muy fcil de realizar. Segn Cano (2008) adems de estos dos

electrodos, se utilizan recientemente los Sensores Voltamperomtricos.

La relacin intensidad-potencial, que resultan de este tipo de pruebas, genera curvas con ms

informacin resultante del anlisis que las curvas de potencial de equilibrio obtenidas bajo las

condiciones de la tcnica potenciomtrica y tiene la ventaja de poder obtenerse datos directos de la

curva de potencial reversible a partir de condiciones dinmicas.

Se requieren electrodos preparados para cada ion a determinar y se basa en ecuaciones tipo Nersnt,

adaptadas por Bond y Col.(Wooster et al, 2003).

Quedando una relacin directa entre el potencial reversible y el logaritmo de la concentracin del

ion en el electrolito (Cano, 2008).

2.3.3 Transductores amperomtricos

Se trata de la aplicacin de un potencial fijo sobre un electrodo de trabajo respecto a un electrodo

de referencia. En esta tcnica en esta tcnica en especfico se incluye un tercer electrodo

(contralectrodo), generalmente de platino, oro o grafito, que resulta necesario para completar la

celda electroqumica (Thevenot et al, 2001).

Este tipo de electrodo es el predilecto para realizar anlisis basados en tcnicas voltamperomtricas,

trabajando sobre el potencial de trabajo, varindolo de manera controlada.

Cano (2008) menciona que estos transductores miden la corriente elctrica registrada al oxidarse o

reducirse una especie electroactiva sobre la superficie del electrodo.

La seal registrada es proporcional a la concentracin de dicha especie y se comporta segn el

siguiente modelo que proviene de la Ley de Fick: = 0(0(,))

Donde A es el rea del electrodo de trabajo, D0 y C0 son el coeficiente de difusin y la concentracin

del analito respectivamente y x representa la distancia de la doble capa.

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Para soluciones agitadas se considera una x constante y se corresponde con la capa de difusin ().

Por lo que la ecuacin anterior se puede linealizar obteniendo una relacin entre la intensidad

medida y la concentracin del analito: =0

0.

2.4 Definicin e importancia de los electrodos composite:

La electroqumica puede definirse como el anlisis de la especies qumicas a partir de seales de

corriente elctrica o potenciales de un electrodo de trabajo, el cual nos informa de velocidades de

reaccin y de transferencia de electrones as como reacciones qumicas acopladas y las cantidades

de las especies qumicas en el sistema, entre otras muchas funciones. La importancia de obtener

informacin, ha llevado a proponer diferentes tipos de electrodos de trabajo, que difieran de los

electrodos ms comunes como son los de oro, platino o mercurio. Esto ha impulsado la

modificacin de los materiales que forman los electrodos ya sea por medios fsicos o qumicos.

Uno de estos materiales utilizados son los composites, los cuales son compuestos provenientes de

la mezcla heterognea de un componente cohesivo con funcin estructural y un soporte que otorga

propiedades tiles al compuesto. Los electrodos formados por estos materiales se distinguen por

estar compuestos por dos fases una conductora (soporte) y una aislante (cohesivo).

Los electrodos composite ofrecen grandes ventajas en comparacin con los electrodos de una sola

fase, pues se les puede fabricar con formas y tamaos muy variados lo que los hace verstiles en

su campo de aplicacin, otra ventaja es lo relativamente fcil que es alterar su presentacin y

propiedades en base a las necesidades que se busque satisfacer, pues este cambio de propiedades

se logra simplemente modificando la proporcin en que se encuentran los materiales en la mezcla.

Otra ventaja es la disminucin del peso y costo necesarios para fabricar electrodos de metales

preciosos, difciles de encontrar o difciles de manipular (Dong y Wang, 1989).

En electroanlisis las ventajas son variadas, pues como ya se mencion se reducen las limitaciones

para la fabricacin y disposicin de los electrodos de trabajo, adems de esto se observan menores

lmites de deteccin gracias a la obtencin de relaciones seal-ruido ms elevadas, esto gracias a

que est formado por fases separadas de conductor y aislante, cada fase conductora trabaja

independientemente como si se tratara de varios electrodos de material conductor puro, es por esto

que un electrodo composite tendr una mayor relacin seal ruido entre menor tamao de partcula

presente pues afectara su distribucin y por tanto nmero de zonas conductoras (Fernandez, 1996).

16

La propiedad ms interesante de estos electrodos es la flexibilidad que presentan para incorporar

materiales de estudio de cualquier tipo, pues estos materiales pueden ser fcilmente integrados

sobre la mezcla original y realizarse las pruebas correspondientes. Adems tiene la capacidad de

hacer ms selectiva la respuesta del electrodo y de funcionar como mtodo catalizador para

reacciones que seran muy lentas (o imposibles) de estar la fase conductora nicamente.

2.4.1 Clasificacin de los electrodos composite:

Segn Tallman y Petersen (1990) la manera ms conveniente de clasificar los electrodos composite

es por medio de la distribucin de la fase aislante y la fase conductora en el electrodo, como se

puede observar en la figura 7, ya que por definicin dicho material resulta de las dos fases

entremezcladas de alguna manera y que hacen que la superficie de contacto de dicho electrodo

conste igualmente de zonas de aislante y zonas conductoras.

De acuerdo con el esquema anterior, los electrodos de formacin ordenada son electrodos

composite de disposicin altamente organizada, mientras que los de agrupacin aleatoria presentan

una disposicin azarosa.

Figura 4.- Esquema de la clasificacin general de electrodos basados en materiales

compuestos utilizados en electroqumica (Tallman y Petersen 1990).

17

Los electrodos de formacin ordenada, tambin llamados arrays, pueden ser a su vez clasificados

dependiendo de la manera en que se encuentra confinada la fase conductora, si el conductor est

confinado en la superficie nicamente o bien si el conductor penetra en el seno del material (lo que

significa que el electrodo es de material composite).

Los arrays tienen geometras bien definidas pero sus superficies a menudo no son planas y pueden

ser tambin bastante difciles de pulir por la delicadeza del material, requirindose otra forma de

regeneracin superficial (Meredith y Tobias, 1962.).

Mientras que los electrodos composite de agrupacin aleatoria, tambin conocidos como de

conjunto, pueden clasificarse dependiendo de la distribucin del conductor a travs de la matriz del

composite. En los composites dispersos las partculas se encuentran dispersas a travs de todo el

aislante de forma aleatoria. Por tanto cada partcula de conductor (o un agregado de partculas)

tiene una probabilidad idntica de ocupar cualquier punto en la matriz (Adams, 1958, Dryhusrt y

Mc Allister,1984).

Los composites consolidados, por otro lado, estn dispuestos de modo reticulado a travs del

composite, aun de manera aleatoria pero con regiones de aislante puro y de conductor puro sin

entremezclarse. (Fernndez, 1996).

Los composites dispersos pueden fabricarse en forma de pasta o bien slidos. Dentro del primer

grupo pueden incluirse los electrodos de pasta de carbn y resultan de la combinacin de conductor

en combinacin con un aglutinante lquido. Mientras que los slidos pueden prepararse de dos

formas, el mtodo ms comn (mezclado con monmeros) implica la dispersin uniforme de un

conductor en un monmero que es polimerizado posteriormente (Tallman y Petersen, 1990).

Alternativamente, el conductor puede dispersarse en un polmero o una cera fundidos o disueltos

(mezclado con polmeros) y permitir que la mezcla se endurezca.

El material conductor que se puede utilizar en el electrodo composite es de muy diversas

caractersticas, pudiendo ser metales en polvo, semiconductores u xidos. Estos materiales son lo

que definen la naturaleza del electrodo por sus propiedades y versatilidad y es por eso que los

electrodos composite que utilizan grafito como material conductor han sido preferentemente

utilizados, ya que presenta particulares propiedades (similares a los de otros materiales como el

platino o el cobre) que presenta con respecto a su costo y disponibilidad. Lo que los hace el tipo de

18

electrodo ms apropiado para estudios y anlisis de distintos tipos, pues renen una las

caractersticas ms convenientes.

2.5 Electrodos de pasta grafito

2.5.1.Antecedentes

Adams fue el primero en introducir de la pasta de carbono, lo utilizo para el estudio de la

voltamperometria y en sustitucin de los electrodos de gota de mercurio con el motivo de sustituir

este material, no solo por su limitada disponibilidad, elevado precio y los riesgos sobre la salud, si

no para su uso en intervalos de potenciales positivos, los cuales no podan ser aplicados debido a

la oxidacin del mercurio (Adams, 1958).

Sin embargo, los electrodos fabricados por Adams presentaban varias propiedades indeseables

debido a la gran cantidad de aglomerante usado, una de estas propiedades era la elevada resistencia

elctrica que presentaban (Ramrez, 1996). Por esta razn, Adams corrige la relacin entre

aglomerante-conductor y propone utilizar una mezcla con una consistencia ms cercana a la de

mantequilla, la cual es ms adecuada para diversos estudios electroqumicos (Adams, 1969).

Las primeras aplicaciones analticas fueron realizadas en 1963 por Jacobs y fueron determinantes

para su aceptacin en este campo posteriormente (Jacobs, 1963). Gracias a esto, entre los aos de

1960 y 1970, se extendi el uso de este tipo de electrodos aumentando la implementacin y estudio

de diferentes tipos de pares redox por diferentes autores.

En este periodo de esplendor para los electrodos de pasta de carbn donde se describen un nuevo

procedimiento de construccin de los electrodos de pasta de carbono, desarrollado por Kuwana y

colaboradores, el cual consta de incluir la especie electroactiva dentro del electrodo; esta

contribucin hace que empiece el desarrollo de los electrodos de pasta de carbono qumicamente

modificados (CMCPE) (Kuwana y French, 1964).

En los aos 70 se cambia el aglomerante de aceite, por un aglomerante que fuera conductor. Estos

aglomerantes parecan prometedores para el estudio del comportamiento electroqumico de

numerosas sustancias en especial de slidos inorgnicos, que por las caractersticas de estos

electrodos se podan introducir directamente en la pasta para analizar sus caractersticas (Bauer y

Gaillochet, 1974) (Kalcher, 1990).

19

La facilidad con la que se modifican estos materiales comenz a llamar la atencin, de tal manera

que en 1978 Nelson realizo la modificacin de los electrodos de pasta introduciendo grupos

funcionales complejantes a la superficie del electrodo, para determinar el ion plata por

preconcentracin. Otra tcnica de modificacin surgi en 1981 Ravichandran y Baldwin quienes

proponen mezclar directamente el modificador con la pasta (Ravichandran y Baldwin, 1981).

Todos los estudios mencionados anteriormente aumentaron la cantidad de trabajos que se refieren

a electrodos de pasta de carbono en diferentes campos de aplicacin, lo que fomento obtener 90

publicaciones por ao en los noventas de las 1 o 2 que se hacan en los setenta (Kalcher et al, 1995).

Adems de esto se impuls su uso como sustituto de otros electrodos en trabajos convencionales y

se evolucion a la introduccin de especies electroactivas de inters mediante la alteracin de su

superficie y ms tarde la alteracin de su matriz desde una base estructural y qumica, buscando no

solo aplicaciones, tambin caracterizaciones tanto del modificador como de los composites

modificados como tales.

A pesar de esto, el nmero de aplicaciones que se han encontrado para este tipo de electrodos

supera al conocimiento de su funcionamiento, al mismo tiempo que el conocimiento de la

influencia de sus componentes sobre ste. Esto nos impide saber que tan til es para distintas

determinaciones, ya sea para el grado ms burdo como para el ms especfico (Ramrez, 1996).

2.5.2. Clasificacin de los electrodos composites de pasta de carbn

En general la clasificacin de los electrodos de pasta de carbn viene definida por el tipo de

aglomerante que utiliza, esto nos deja con dos tipos de electrodos. Los electrodos de pasta de carbn

modificados (CPECM) son los que usan un aglomerante de tipo aceite (no conductor) mientras los

Electrodos de pasta de carbono electroactivos (CPEE) utilizan un aglomerante electroltico

(conductor).

La comparacin entre los dos tipos de electrodos nos permite hacer suposiciones sobre sus usos, al

realizarse las mismas pruebas en medios iguales y comparar sus respectivas respuestas.

A pesar de esto generalmente son utilizados, cada uno de los tipos de electrodos de pasta de

carbono, segn las propiedades de su aglomerante o las del medio conductor as como en

dependencia de lo que se busque hacer con l y el resultado que se busque obtener.

20

Los electrodos preparados con aglomerantes no conductores son adecuados para caracterizaciones

electroqumicas de compuestos orgnicos, pues generalmente presentan baja solubilidad en

sistemas acuosos (Schultz y Kuwana, 1965). Otra ventaja es que debido a las propiedades aislantes

del aglomerante, la especie electroactiva localizada en el seno del material del electrodo no

participa en la reaccin electroqumica (Ramrez, 1996). Por lo que solamente la especie

electroactiva que se encuentra en la interface electrodo-solucin toma parte en esta reaccin, esto

es funcional para realizar pruebas pasivas repetitivas y en caso de tener una cantidad limitada de

agente modificador, ya que con la remocin de la superficie que reacciono se tiene una superficie

nueva y sin reaccionar.

Segn Roa (2005) los electrodos preparados con aglomerante conductor, utilizan como

aglomerantes cidos fuertes (HC1 1-5M, o H2S04 1-5M). El estudio electroqumico de especies

poco solubles en electrolitos soporte, (xidos metlicos, compuestos orgnicos y metales) se llevan

a cabo en este tipo de electrodos.

Contrario a los CPECM, en estos electrodos toda la cantidad de la especie electroqumica es

electroactiva dentro de la pasta. Este tipo de electrodos requiere de precauciones durante su

preparacin por la naturaleza reactiva de los aglutinantes.

2.5.3. Electrodos composites de pasta de carbono modificados.

Recientemente los CPECM se han convertido en un soporte muy atractivo para las modificaciones

con molculas orgnicas o de base orgnica debido a que son fcilmente modificables sin

necesidad de mtodos qumicos rigurosos y sin el uso de sustancias muy reactivas.

Podemos describir la pasta de carbono como un material composite disperso, constituido por una

mezcla de polvo de grafito y un lquido aglutinante. El grafito debe tener un tamao de partcula

de entre 5 y 20 m. Este tamao de partcula se utiliza para evitar problemas estructurales, pues

partculas mayores originan una textura rugosa y propiedades mecnicas y electroqumicas

desfavorables, mientras que los polvos de grafito de menor tamao de partcula pueden ser

adecuados para la fabricacin de microelectrodos de pasta de carbono, pues igualmente presentan

poca estabilidad estructural (Fernandez, 1996).

El grafito posee propiedades muy tiles y que los hacen competidores de otros materiales (como

los metales preciosos), tales como una distribucin uniforme de tamao de partcula, gran pureza

21

qumica y baja capacidad de adsorcin para el oxgeno e impurezas electroactivas, estas

propiedades se explican gracias a la formacin molecular de los carbonos que forman al grafito

(grafeno de formacin cristalina). Materiales demasiado porosos como el carbono negro no son

apropiados para la preparacin de pastas de carbono, tampoco el carbn activado, pues adsorbe

componentes del medio sin ayuda de la corriente elctrica (Adams, 1969).

El lquido aglutinante es el segundo componente de la pasta, delimita las propiedades de la pasta y

el potencial de dichas propiedades (ya que limita, tambin, los componentes que se pueden agregar

a la mezcla). Debe ser qumicamente inerte y no electroactivo, insoluble en la disolucin a analizar,

escasamente voltil y estar libre de impurezas electroactivas (Ramrez, 1996).

En general la pasta de carbono se prepara mezclando ntimamente el polvo de grafito con el lquido

aglutinante. La relacin aglutinante/polvo de grafito vara entre 0.3 y0.5 mL por gramo de grafito

(pastas secas) y 0.5 y 0.9 mL por gramo de grafito (pastas hmedas).

Como se mencion anteriormente la superficie de la pasta de carbono muestra ser una combinacin

de zonas conductoras y aglutinantes, compuestas de grafito y aglomerante respectivamente, esto

ha sido comprobado mediante mtodos electroqumicos, pticos y microscpicos. Su distribucin

en cuanto a tamao y densidad depende de la relacin grafito/aglutinante utilizada en la formacin

de la pasta.

Como ya vimos adems de la relacin grafito/aglutinante, las propiedades fsicas y qumicas de

ambos componentes determinan el comportamiento electroqumico global de los CPECMs. Roa

(2005) y Ramrez (1996) menciona que la finsima pelcula del lquido aglutinante superficial

presentes en pastas con una composicin normal, si esta mezcla es completamente homognea esta

capa es bastante fina, lo suficiente para no interferir en el desempeo de los electrodos.

Si el electrodo presenta una composicin demasiado heterognea, la presencia del aglutinante en

la superficie aumenta, y genera que disminuya la velocidad de la transferencia electrnica y genera

cinticas ms lentas, esto se traduce un sobrepotencial ms alto que si la mezcla fuera homogneas.

Una caracterstica qumica importante del aglutinante es la lipofilia ya que la irreversibilidad sobre

la superficie del electrodo es proporcional y tiende a aumentar de acuerdo con esta propiedad. Este

22

aumento dificulta el acceso de los analitos hidrofilicos a la superficie del electrodo. El mismo efecto

es producido, tambin, al aumentar el contenido de aglutinante en la pasta (Fernndez 1996).

Otro efecto del aumento de la cantidad de aglutinante es que se muestran corrientes residuales

inferiores, comparadas con los electrodos de grafito slido o metales nobles. Sin embargo, este

efecto va acompaado de un descenso de la sensibilidad del electrodo (Adams, 1969).

Los CPECMs pueden ser polarizados de entre aproximadamente -1.0 a +1.3 V en medio cido y

de -1.5 a +1.0 V en medios neutros y alcalinos. En zonas voltamperomtricas de potenciales

negativos las medidas son interferidas seriamente por la presencia de oxigeno atrapado en la pasta.

Por otro lado los CPECMs presentan propiedades nicas de extraccin y absorcin, estas

propiedades son ligeramente selectivas pero pueden ajustarse alterando el pH del medio, ya que

solamente las especies neutras y los pares inicas pueden ser extradas en la pasta con aglutinante

apolar.

Como ya se mencion los CPECMs presentan extraccin de especies lipofilicas a consecuencia de

directa del aglutinante usado, el cual es apolar. Otra habilidad otorgada por este tipo de aglutinante

es que la selectividad de estos electrodos puede exaltarse ajustando el pH del medio, ya que

solamente las especies neutras o los pares inicos pueden ser extrados en la pasta de este tipo (que

contienen un aglutinante apolar) y cruzar hasta la fase conductora.

Los CPECMs tambin pueden discriminar entre extraccin y adsorcin, lo que puede ser til para

el anlisis de mezclas de sustancias que presentan un comportamiento electroqumico muy similar

(Ramrez, 1996). La capacidad de adsorcin puede aumentar en proporcin con la cantidad y tipo

de aglutinante.

Al aumentar o disminuir la cantidad de grafito en la pasta, en relacin a la cantidad de aglutinante,

es posible distinguir entre fenmenos de adsorcin sobre las partculas de grafito y aquellos que

ocurren esencialmente por difusin a travs de las capas de aglutinante hacia el grafito (Arcos et

al,1990). Es difcil establecer un modelo certero, aunque parece ser que las curvas

voltamperomtricas registradas sobre el CPECM se originan en fenmenos dependientes de la

adsorcin y difusin en la fase pasta (matriz del electrodo) y en la fase disolucin (interface

electrdica) (Cookeas y Efstathiou, 1992).

23

As pues, como se explic anteriormente, las propiedades y funciones que alcanza un electrodo de

este tipo est en funcin tanto de su constitucin como de factores externos que son controlables

como el transporte de masa (agitacin constante, control de temperatura) bien a potencial

controlado, o bien a circuito abierto (que se realiza con volmenes pequeos a pesar de presentar

una sensibilidad ms dbil) (Zoulis et al, 1990).

La importancia del grafito queda implcita en la homogeneidad de la pasta ya que entre ms baja,

ms susceptibles son estos electrodos en medios no acuosos, puesto que se desintegra el material

electrdico. Son, tambin, vagamente reproducibles, puesto que existen bastantes variantes al crear

otro electrodo por el mismo procedimiento ya que hay miles de posibles distribuciones de las zonas

conductor aislante diferentes entre mas grandes sean estas zonas, es decir, entre mas heterognea

sea la mezcla de la pasta (Kalcher, 1990).

2.6. Modificacin de CPECMs con MOF (Metal Organic Framework)

Los MOF materiales cristalinos formados por dos tipos de componentes, los Iones metlicos y las

molculas orgnicas. Estas, a su vez, se ubican especficamente en una parte de la estructura. As

pues, como se puede observar en la figura 8, los vrtices de estas estructuras estn formados por

iones metlicos, mientras las molculas orgnicas actan como enlaces, nombre por el cual se les

conoce. Las propiedades y estructuras de estos materiales estn en funcin del metal y el enlazador

que se eligieron (Lee, 2007).

Las caractersticas generales de estos materiales son: sus grandes superficies de contacto, la gran

flexibilidad y variabilidad estructural que estos materiales presentan, adems de una resistencia

mecnica y trmica excepcional.

24

Figura 5.- Esquema de una estructura metalorgnica, se muestran molculas orgnicas (barras

rojas) y nodos metlicos, que bajo condiciones especficas se unen hasta formas las

estructuras

Las superficies activas de estos materiales hacen que un gramo de dichos materiales se traduzca en

una superficie especfica equivalente a cuarenta canchas de tenis. Cuentan, tambin, con una

densidad y volmenes de perdida sumamente bajos, pues el volumen de dichos materiales es

mayormente espacio libre.

Quiz la estrella entre las propiedades de estos materiales sea su porosidad; poseen tamaos en

poros que van desde microporos (con una porosidad de tamao inferior a 2 nm) hasta mesoporosos

(porosidad entre 2 -50 nm).

Tiene, tambin, la cualidad de activarse a una temperatura ms baja que otros materiales similares,

tal es el caso de la zeolita, para ser utilizadas como catalizadores (Gonzales, 2009).

Actualmente estos materiales participan en mbitos como la captura de carbono con el desarrollo

de trampas para dixido de carbono o , por las propiedades quelantes de algunos, en trampas de

metales pesados, mejoramiento y aumento en la capacidad de almacenamiento de gases y en la

separacin de distintos qumicos en distintas fases, as como otros usos en medicina y farmacutica

y en el desarrollo de sensores, ya que estos materiales tienen propiedades catalticas, selectivas y

de adsorcin de gran inters(MacGillivray, 2010).

Resulta sumamente interesante y prometedor su aplicacin en sensores electroqumicos, ya que,

como se vio en apartados anteriores, resulta muy sencillo su inclusin en electrodos de distintas

materias, tanto en el seno de un electrodo de pasta de carbono, como en su superficie en forma de

25

membrana, y resultan en un doble beneficio pues, tanto se puede aumentar la sensibilidad y rango

de uso de estos electrodos, como se pueden catalizar y aumentar las propiedades de inters de dicha

estructura.

26

3. JUSTIFICACION

La caracterizacin de las propiedades de sustancias de inters es muy importante, pues permite

delimitar sus posibles usos y campos de aplicacin; sin embargo es comn que se cuente con

cantidades limitadas de la misma, lo cual dificulta su manejo. Una solucin conveniente a este

problema es su uso como agente modificador en electrodos de pasta de carbn, los cuales son de

fabricacin sencilla, econmica y segura para el usuario, con respecto a otras opciones como los

electrodos de gota de mercurio. Su importancia radica en que los materiales que los componen

(aceite mineral y polvo de grafito) tienen una relativa facilidad de obtencin y manejo, adems de

permitir combinarlos con las sustancias de inters de manera tal que se distribuyan uniformemente

y sea posible generar electrodos que integren las propiedades de dichas sustancias.

Es por eso que se eligieron los electrodos de pasta de carbn para evaluar un compuesto

metalorgnico generado en el Ladiser de qumica orgnica y biotecnologa, pues se cuenta con una

cantidad bastante limitada de dicho compuesto, adems de es un material solido y liposoluble que

puede ser integrado fcilmente a la composicin de los electrodos.

Estos electrodos pueden ser usados de forma continua, de acuerdo con las propiedades de la

sustancia de inters, en una gran variedad de pruebas electroqumicas. Una de las mejores opciones

es la cronopotenciometria, la cual es una tcnica poco invasiva que estudia nicamente la

interaccin de la superficie de los electrodos con distintos medios de anlisis. Otra ventaja es su

sistema, el cual es sumamente sencillo al estar formado nicamente por el electrodo de pasta de

carbn, un electrodo de referencia y un potencimetro.A su vez, permite medir el efecto de la

adsorcin de plomo que es este compuesto es capaz de realizar, la cual es un fenmeno que genera

un cambio en el comportamiento electroqumico de los compuestos y que est relacionada con la

cantidad de material disponible para adsorber.

Existe una gran variedad de posibles usos para el compuesto metalorgnico pues, al conocerse sus

propiedades, puede utilizarse para el desarrollo de nuevas tecnologas tiles en el tratamiento y

deteccin de plomo es de mucha importancia, ya que se trata de un metal muy usado en la industria

qumica, pese a ser toxico y altamente contaminante.

27

4. HIPOTESIS

La adsorcin de plomo por parte de las estructuras metalorgnicas provoca un cambio en la

respuesta potenciomtrica de un electrodo de pasta de carbn, en relacin con la concentracin de

plomo en una solucin.

4.1. Objetivo general

Determinar y evaluar el efecto de una sustancia metalorgnica generada en el Ladiser de qumica

orgnica y biotecnologa, sobre el comportamiento de un electrodo de pasta de carbn, mediante

pruebas potenciomtricas

4.2. Objetivos especifico

Generar pastas de carbn utilizando grafito como principal material conductor.

Implementar los electrodos modificados con molculas metalorgnicas.

Obtencin de datos representativos en base a pruebas cronopotenciometricas.

Obtener respuestas electroqumicas de cronopotenciometrias en soluciones de [Pb].

Generar una comparacin del comportamiento en base a las modificaciones.

Evaluar el comportamiento de la superficie de contacto.

Conocer las condiciones y caractersticas que generan resultados utiles

28

5.METODOLOGIA

La experimentacin de realizo de manera que fue posible evaluar el comportamiento de los

electrodos modificados y a su vez funciono como filtro para aumentar la fidelidad de los datos y

su utilidad. Se comenz determinando el efecto del pH sobre el comportamiento de la sustancia

metalorgnica por medio de la medicin del potencial de corriente nula y el potencial de equilibrio

registrados por los electrodos modificados y sin modificar. Con lo observado en la prueba anterior

se realizaron cronopotenciometrias en cuatro soluciones con concentraciones de 0.1, 1, 10 y 100

ppm de [Pb]+2. Seguidas de cronopotenciometrias realizadas con una segunda generacin de

electrodos modificados preparados a consideracin de las respuestas obtenidas en la etapa anterior.

En un rango ms amplio y adecuado de concentraciones para soluciones de [Pb] ( 1, 10,50, 100 y

500 ppm).

Finalmente se realizaron 5 potenciometras en soluciones con un pH acido (entre 1.7 y 1.2) con las

concentraciones de [Pb] utilizadas en la etapa 3.

5.1. Materiales preparados

A continuacin se describe la tcnica utilizada para la fabricacin de los electrodos y de las

soluciones utilizadas en la experimentacin. Cabe sealar que se fabricaron los dispositivos,

especficamente los electrodos de pasta de carbn y los electrodos de referencia, por ser el nico

medio para obtener las caractersticas deseadas, por el bajo costo de su produccin o por no contarse

con suficientes en buen estado, o en condiciones de ser utilizados

5.1.1. Electrodos de referencia

El electrodo elegido para este papel fue el electrodo de Ag|AgCl, uno de los ms difundidos,

comunes y fciles de fabricar.

Para su fabricacin se necesit Alambre de plata, hipoclorito de sodio, solucin de KCl 1 M, el

pistilo de un gotero y algodn

Para su manufactura se lijo cuidadosamente el alambre de plata, para procurar una superficie lo

ms pura y limpia posible. Despus se sumergieron 5/7 partes del alambre en Hipoclorito de sodio

entre 1 y 2 minutos hasta que la superficie del alambre se torn negro. Se tap el orificio inferior

del pistilo con algodn, de manera que no tuviera fuga alguna y se le lleno hasta de su capacidad

con solucin de KCl 1M.

29

La parte limpia del alambre de plata fue rodeada con plastilina epxica previamente preparada para

crear un tapn removible en la entrada del pistilo, con el propsito de poder abrir el electrodo de

referencia en caso de ser necesario. Colocado el tapn dentro del pistilo, el electrodo quedo

ensamblado de acuerdo con lo mostrado en la figura 10.

Figura 6.-Electrodo de Ag|AgCl fabricado para los experimentos, utilizado como electrodo de

referencia.

Posterior a su fabricacin, se debe hacer una comparacin entre el electrodo creado y uno comercial

marca Orin. Dado que se crearon 4 electrodos de referencia, se realiz la comparacin de cada

uno de ellos con el electrodo comercial y se eligieron los que presentaron la menor diferencia de

potencial con respecto al Orin y la mayor estabilidad con respecto al tiempo. Al ser ambos de

Ag|AgCl, la diferencia de potencial entre ambos debe ser 0 (Harris, 2009).

5.1.2. Electrodo de pasta de carbono

Para fabricar los electrodos de pasta de carbn se utiliz polvo de grafito la cual fue cernido

mediante 3 tamices de distintos tamaos de los que se obtuvo un tamao de partcula de 60 m,

ptimo para obtener una pasta con las propiedades necesarias. Como medio aglutinante se utiliz

vaselina liquida, tambin conocida como aceite nujol. Los electrodos son de tipo pasta seca, por lo

que para su fabricacin se utiliz una relacin de 66% de grafito vs 44% de aceite, que estn dentro

de los estndares para realizar estas pastas (Adams, 1958).

Se prepar pasta suficiente para crear 4 electrodos, de los cuales 2 (y por tanto el 50 % de la pasta)

son para electrodos blancos, es decir puramente de pasta de carbn (EPC).

30

Para fabricar los electrodos se pesaron 2.6 g. de grafito y se agregaron 1.4 ml de aceite, redondeados

de 1.36 ml, esta medida se obtuvo por conversin del peso necesario para la mezcla,1.16 g. de

aceite, utilizando su densidad. Esto se mezcl repetidas veces hasta que se tnener una consistencia

homognea y adecuada como la mostrada en la Figura 7; por lo que se agregaron 0.2 gr de aceite

extra a la mezcla para alcanzar dicha consistencia.

La masa de dicha mezcla se dividi, obtenindose 2 gr de pasta para la formacin de los EPC al

introducirlo en un tubo de polietileno de 2 cm de largo y 0.2 mm de dimetro, dejando 5mm del

tubo libres de pasta en un extremo.

Se presion la pasta lo suficientemente fuerte y por el tiempo necesario para eliminar las burbujas

de aire y exceso que pudiera tener en el interior y se coloc una tapa previamente fabricada con

plastilina epxica aglomerada alrededor de un alambre de cobre de 2 cm, con una saliente de 5 mm

en la parte superior y otra saliente de la misma longitud torcida en forma de espiral en la base, el

electrodo de pasta de carbn terminado se muestra en la figura 7.

Figura 7.- Electrodo de pasta de carbn terminado, se puede observar la consistencia de la pasta.

31

5.1.3. Electrodos de pasta de carbn modificados

Se prepararon en total 2 generaciones de electrodos de pasta de carbn (modificados y blancos, los

cuales no sufren cambios en su preparacin).

Los electrodos modificados se fabricaron con la pasta que no fue utilizada en la preparacin de los

electrodos de pasta blancos (2 gramos restantes). A esta pasta se le agregaron 0.006 gr. Del

compuesto metalorgnico para la primera generacin y 0.0132 gr para la segunda generacin.

La incorporacin del compuesto metalorgnico se realiz mezclando hasta que la incorporacin

fuera completa como muestra la figura 8, observndose al no ser visible en la pasta.

Figura 8.- Incorporacin del compuesto metalorgnico en la porcin de pasta correspondiente.

Para acondicionar los electrodos modificados de segunda generacin, se dejaron por 24 horas en

reposo dentro de una solucin con 0.01 ppm de Pb+2. Esto se hizo con el propsito de reducir el

ruido y para acortar el periodo de estabilizacin en el electrodo.

5.1.4. Disoluciones utilizadas:

5.1.4.1. Disoluciones de electrolito soporte a distintos pH.

Estas se prepararon utilizando soluciones de HCl y NaOH al 5%, las cuales fueron agregadas

cuidadosamente gota a gota a 200 ml de agua destilada. Cada vez que se agregaba una gota se

realizaba agitacin y se tomaba una lectura de pH con el potencimetro HANNA Hi 2211, segn

se crea necesario se agregaba ms de la solucin o bien se neutralizaba con un poco de la solucin

32

contraria, as pues si se deseaba acidificar se agregaban gotas de solucin de cido clorhdrico al

5% y en caso de ser necesario bajar el pH se agregaba solucin 5% de NaOH, por ejemplo.

Despus de alcanzados los pH (6,7 y 8), se prepararon soluciones 1 M de KCl, el cual funciona

como electrolito soporte, utilizando como solventes 100 ml de las soluciones con pH especifico.

5.1.4.2. Soluciones de [Pb]

Estas soluciones se prepararon realizando diluciones de una solucin estndar de plomo a 1000

ppm. Se prepararon, para la primera potenciometra, 3 soluciones (100, 10 y 1 ppm de plomo) y

para la segunda se hicieron 5 soluciones (500, 100, 50, 10 y 1 ppm de plomo) adems de la solucin

blanco, la cual constaba de agua destilada.

Las soluciones de 100 ppm y 500ppm se realizaron tomando alcuotas de 10 ml directamente de

la solucin estndar y posteriormente aadiendo agua destilada hasta completar 100 y 20 ml

respectivamente. El proceso se repiti para cada solucin, para 10 ppm de plomo se tom una

alcuota de 10 ml de a solucin de 100ppm e igual para la las soluciones de la segunda

potenciometra.

5.2. Mtodos

5.2.1. Cronopotenciometrias y potenciometras

Se realizaron 3 cronopotenciometrias, las cuales consisten en la medicin de los potenciales

generados entre el electrodo de referencia y los electrodos de pasta de carbn durante un periodo

determinado de tiempo, y una potenciometra con el fin de determinar las condiciones ptimas para

realizar la experimentacin y en las que los electrodos trabajaran de manera ptima y con el menor

ruido posible. Adems, adicionalmente, se obtuvo informacin que ayudo a caracterizar las

propiedades de los EPC, as como los electrodos modificados con el compuesto metalorgnico,

para definir su comportamiento frente a esta tcnica analtica.

5.2.2. Cronopotenciometrias para la determinacin del efecto del pH sobre el comportamiento de

la sustancia metalorgnica.

Para esta primera cronopotenciometria se mont un sistema potenciomtrico, como el mostrado en

la figura 9, con 2 electrodos (trabajo y referencia) unido al galvanostato. Se busc el pH en el que

el electrodo modificado se comportara ms estable.

33

Se realiz sobre soluciones KCl 1M a pH 6, 7 y 8 con un electrodo de pasta de carbn sin modificar

y uno modificado, con 5 rplicas de prueba por solucin.

Figura 9.-Sistema montado para realizar la cronopotenciometria en la etapa 1, segn la

numeracin los componentes son: 1) Potenciostato, 2) Restato, 3) galvanostato y 4)

Soporte para electrodos.

El proceso consto en sumergir cada electrodo por 12 minutos, y registrar el potencial observado en

el potenciostatos unido al sistema, y la intensidad de corriente, mostrada en el galvanostato.

Todo esto se realizaba con el galvanostato sin sobrepotencial y una vez transcurridos los 12

minutos, si la intensidad de corriente registrada no llego a 0 o un valor cercano se encenda el

galvanostato y se buscaba obtener una intensidad de cero, el potencial obtenido es el potencial de

corriente nula (i=0) y es registrado. Cada prueba se repiti 5 veces con cada electrodo y en cada

uno de los pH.

34

5.2.3. Cronopotenciometrias en soluciones de [Pb]+2

Se realiz con un potencimetro marca Consort, utilizando los mismos electrodos de la

cronopotenciometria 1. En esta ocasin de realizaron las pruebas sobre 4 soluciones pH 7 a 100,

10 y 1 ppm de plomo ms un blanco.

En este caso se tom registro nicamente los potenciales, en intervalos de 2 minutos durante 12

minutos con repeticiones por triplicado.

Se estudiaron dos tcnicas diferentes para el tratado de los electrodos, en la primera se tomaron

lecturas consecutivas e ininterrumpidas entre las 4 soluciones y al final de cada repeticin se realiz

una limpieza del electrodo de carbn con un papel sobre la superficie de contacto. La segunda

tcnica consto en limpiar la superficie de contacto del electrodo con cada cambio de solucin.

5.2.4. Cronopotenciometrias realizadas con una segunda generacin de electrodos modificados

preparados a consideracin de las respuestas obtenidas

En esta cronopotenciometria se utilizaron los electrodos de segunda generacin y 6 soluciones, a

500, 100, 50, 10 y 1 ppm y una blanco con 0 ppm (agua destilada), las tcnicas, equipos, numero

de repeticiones y datos registrados fueron los mismos que en la cronopotenciometria 2.

5.2.5. Potenciometra acida

Esta tcnica utilizo las mismas soluciones y electrodos que en la Cronopotenciometria 3, con un

pH (rebajado de 7) acidificado mediante la adicin de una gota de cido Clorhdrico concentrado.

El proceso no se realiz con respecto al tiempo, si no que se tomaron los potenciales que emitan

los electrodos al estar inmersos en la solucin. Estas pruebas se realizaron por duplicado, para

obtener valores ms certeros.

35

6. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS:

6.1. Cronopotenciometrias para la determinacin del efecto del pH sobre el comportamiento de la

sustancia metalorgnica.

Con el objetivo de determinar el pH al cual el electrodo modificado opera de mejor manera, se

realiz la evaluacin de su potencial de corriente nula en funcin del tiempo, obteniendo un valor

promedio para los electrodos de -5.42 mV con una variabilidad promedio de 13.28 mV como se

puede observar en la Figura 10.

Figura 10.- Cronopotenciometria del sistema electrodo de trabajo EPC/ electrodo de referencia

Ag|AgCl 1M.

La variabilidad de los potenciales registrados se estabiliza con forme pasa el tiempo de inmersin.

Con esto se puede determinar el tiempo de muestreo, necesario para obtener lecturas estables y por

lo tanto tiles, a la vez de conocer su variabilidad. Esto es til para realizar una comparacin entre

el comportamiento de los electrodos sin modificar (EPC) y los que se modificaron.

As pues se obtuvieron grficas con un comportamiento similar al descrito anteriormente, como

resultado de los muestreos en los 3 diferentes pH y de los dos tipos de electrodo (Modificado y

Blanco).

-0.0500

-0.0300

-0.0100

0.0100

0.0300

0.0500

Pote

ncia

l/V

.

Tiempo de inmersion/min.

36

Figura 11.-Cronopotenciometria del sistema electrodo de trabajo EPC/ electrodo de referencia

Ag|AgCl 1M. en una solucin a pH 6.

.

Segn lo presentado en la Figura 11 el potencial de corriente nula para los EPC fue de -7.35 mV.

con una variabilidad de 16.12 mV, en comparacin, los electrodos modificados presentaron un

potencial de corriente nula de -36.75 mV. con una variabilidad de 53.39 mV., as pues la

diferencia de potencial entre ambos electrodos fue de 29.4 mV.

En tanto, en respuesta a su inmersin en la solucin con pH 7, los EPC y los electrodos modificados

generaron un potencial de corriente nula de 8.62 mV. con una variabilidad de 19.86 mV. y 21.84

mV. con variabilidad de 15.68 mV., respetivamente. La diferencia de potenciales entre electrodos

fue de 13.22 mV.

Estos resultados son demostrados en la Figura 12; donde grficamente se demuestra un

comportamiento ms cercano entre los dos electrodos a la vez que con una tendencia ms estable

que el caso anterior.

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0 2 4 6 8 10 12

Po

ten

cial

/V.

Tiempo de inmersion/ Min.

pH 6 Mod pH 6 EPC

37

Figura 12.- Cronopotenciometria del sistema electrodo de trabajo EPC/ electrodo de referencia

Ag|AgCl 1M. en una solucin a pH 7.

.

Los electrodos modificados demostraron tener menor rango como efecto del pH 7 no siendo as

para los EPC , los cuales demostraron un pequeo incremento en la variabilidad.

La Figura 13 demuestra el comportamiento que tuvieron los electrodos en pH 8, muestra una

variabilidad, en el caso de los EPC, ms grande.

Los EPC mostraron un potencial de corriente nula promedio de -27.2 mV. con una variabilidad de

69.63 mV. mientras que los Electrodos Modificados presentaron un potencian de corriente nula

de -7.57 mV. 9.1 mV. de variabilidad.

El comportamiento se aprecia ms estable, sin embargo la variabilidad de los EPC fue muy alta en

este pH, adems la diferencia entre los potenciales de corriente nula de los electrodos modificados

y loa pertenecientes a los EPC, de 19.62 mV., es mayor que la obtenida en el pH7.

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0 2 4 6 8 10 12

Po

teci

al/

V.

Tiempo de inmersion/ Min.

pH 7 EPC pH 7 Mod

38

Las grficas presentadas en las Figuras 11, 12 y 13 son promedios de los datos obtenidos por los 2

electrodos de cada clasificacin (CPE y Modificados) de las 5 repeticiones realizadas por muestra.

Para conocer el tiempo de estabilizacin se utilizaron los datos de cada electrodo en particular

provenientes de graficas similares a la mostrada en la imagen10.

As pues y de acuerdo con la Figura 14, se observ que el pH 6 ofrece tiempos de estabilizacin

ms irregulares, de entre 6 y 10 minutos para los electrodos blanco y 6-8 minutos para los

electrodos modificados. En comparacin el desempeo de los electrodos en la solucin de pH 7 se

observa la estabilizacin a los 6 minutos para los dos tipos de electrodos. Mientras el pH 8 muestra,

por su parte, estabilizacin antes de transcurrir los 2 minutos de muestreo establecido para ambos

electrodos blanco, pero no marco una tendencia para los electrodos Modificados

Figura 13.- Cronopotenciometria del sistema electrodo de trabajo EPC/ electrodo de

referencia Ag|AgCl 1M. en una solucin a pH 8.

.

.

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0 2 4 6 8 10 12

Po

ten

cial

/V.

Tiempo de inmersion / Min.

pH 8 EPC pH 8 Mod

39

Figura 14.- Tiempos de deriva de los 4 electrodos al estar en los 3 diferentes medios (1 M KCl

diferenciados nicamente por el pH)

Esto nos permiti determinar que el pH neutro (pH 7) era el ms conveniente para los dos tipos de

electrodos, por ser el que cuenta con la menor diferencia de potencial entre ellos (13.22 mV. vs

29.4 mV. y 19.62 mV. del pH 6 y pH 8 respectivamente) y con una variabilidad menor para los

EPC y los Electrodos Modificados simultneamente (sin beneficiar ms a uno u otro), La falta de

diferencia entre los dos electrodos es importante pues esto significa que el pH neutro no genera una

respuesta sobre la sustancia metalorgnica, y por tanto en los electrodos modificados, que pueda

alterar el resultado original.

Tambin por propiciar un tiempo de estabilizacin comn para los dos tipos de electrodos, lo que

permiti determinar un tiempo de estada igual al utilizado en la prueba anterior, quedando en un

tiempo de 10 minutos por prueba.

6.2. . Cronopotenciometrias en soluciones de [Pb]+2

Con las condiciones encontradas en la etapa 1, se procedi a realizar pruebas con distintas

concentraciones de [Pb]. Los resultados fueron promediados una vez se alcanz su estabilizacin

y con esto se obtuvo el potencial de corriente nula correspondiente con la concentracin que se est

analizando.

10

6

8

66

8

6 6

1 12

6

EPC 1 EPC 2 Mod 1 Mod 2

Tiem

po

/ M

in.

Electrodos.

pH6 pH7 pH8

40

Los datos obtenidos fueron clasificados segn el tratamiento que hayan tenido las superficies de

los electrodos durante el muestreo; as pues se obtuvieron dos relaciones, una para el muestreo

donde no se realiz remocin del grafito superficial al cambiar de solucin y otra si esta si se llev

a cabo, con lo que podemos demostrar los efectos de la superficie de contacto sobre el desempeo

de los electrodos como se ve en la figura 15.

Figura 15.- Relacin de concentracin de plomo con el potencial de corriente nula medido en

mV. Comparando el desempeo de los electrodos que no recibieron remocin de

superficie (izquierda), contra los que s (derecha).

Como se puede observar la remocin de la superficie de contacto entre muestras aumento la

sensibilidad del electrodo modificado, esto gener una curva ms excntrica. Este aumento en la

sensibilidad vino acompaado de una separacin entre las lecturas obtenidas de los dos tipos de

electrodos (EPC y Modificados) mayor que cuando no se removi la superficie activa. Esta

diferencia es de 20 mV. el remover la superficie y de 6 mV. al no hacerlo, lo que representa una

respuesta 3 veces mayor que sin remover la superficie de contacto. Al mismo tiempo se present

un aumento en la variabilidad de los datos obtenidos

Paralelamente al efecto sobre los potenciales de corriente nula, existe un efecto positivo sobre los

tiempos de estabilizacin para los electrodos modificados, como se observa en la figura 16. De

acuerdo con las grficas presentadas, el tiempo de estabilizacin de los EPC se da a los 6 minutos,

mientras los electrodos modificados manifiestan diferencias en sus tiempos de estabilizacin, de

41

entre 6 y 8 minutos, esto cambia cuando la superficie de contacto se limpia, ya que los electrodos

modificados se estabilizan en general a los 4 minutos mientras que los EPC se estabilizan a los 2

minutos.

Figura 16.- Tiempos de estabilizacin de los electrodos utilizados obtenidos del muestreo con

limpieza de la superficie de contacto (derecha) y sin limpieza (izquierda).

Es notorio que mientras las concentraciones menores, es decir 1 y 10 ppm, demuestran valores

bastantes cercanos, a las 100 ppm lo valores escalan repentinamente y obtienen valores con

diferencias muy significativas respecto del comportamiento de las concentraciones ms bajas. A

pesar de las respuestas potenciomtricas generadas, estas aun no son lo suficientemente

significativas, pues las variabilidades de los potenciales obtenidos generan la incertidumbre

respecto de si un valor corresponde a una concentracin.

Esto permiti establecer dos condiciones a analizar en la siguiente prueba, el efecto de la cantidad

de sustancia metalorgnica en el electrodo, la cual al aumentar debera aumentar la intensidad de

la seales generadas sin afectar la variabilidad, permitiendo discernir entre las seales

correspondientes para cada concentracin y observar el comportamiento de los electrodos con otras

concentraciones ms grandes.

42

6.3. Cronopotenciometrias realizadas con una segunda generacin de electrodos modificados

preparados a consideracin de las respuestas obtenidas

Con las condiciones determinadas anteriormente se procedi a realizar cronopotenciometrias

donde se utilizaron concentraciones al doble de compuesto metalorgnico en la pasta de los

electrodos modificados, adems de ampliar el espectro de soluciones utilizadas, agregando una

solucin de 50 ppm para tener un punto de referencia entre dos concentraciones adems de una de

500 ppm para observar el comportamiento de los electrodos al aumentar drsticamente la

concentracin de [Pb]; esta concentracin fue elegida pues, segn informacin otorgada en el

LADISER de qumica orgnica y biotecnologa, es la mxima concentracin que la sustancia

metalorgnica es capaz de adsorber antes de comenzar la desorcin. La caracterizacin del efecto

de la superficie activa sobre el desempeo del electrodo se continuo estudiando.

Se puede observar en la figura 17 que el aumento de la concentracin de sustancia metalorgnica

genero una disminucin de la variabilidad de los potenciales registrados por parte de los electrodos

que recibieron limpieza en la superficie de contacto. Mientras que los electrodos sin limpieza

muestran un aumento de variabilidad drstico; esto demuestra la importancia de la remocin de la

superficie de contacto pues adems de la disminucin de la variabilidad se presentan lecturas

ordenadas y con una correlacin entre concentracin y potencial ms ordenada.

Los potenciales registrados fueron tambin mayores, con potenciales promedio de 115 y 83 mV.

para los muestreos con limpieza y sin limpieza respectivamente, con respecto a los 4 y 20 mV. que

esos mismos electrodos demostraron al tener la mitad de la sustancia metalorgnica que los

electrodos de segunda generacin.

43

Figura 17.- Relacin de concentracin de plomo con el potencial de corriente nula medido en

mV. Comparando el desempeo de los electrodos de segunda generacin que

recibieron remocin de superficie (derecha), contra los que no (izquierda).

Como se observa en la figura 18 las lecturas registradas tuvieron una diferencia menor en el caso

de los electrodos a los que se les limpio la superficie de contacto en comparacin con los que no

fueron limpiados. A pesar de que no fueron muy significativa, se observa la capacidad de responder

a las concentraciones de [Pb] nuevamente y se demuestra que el aumento en la concentracin de la

sustancia metalorgnica mejora la sensibilidad y capacidad de respuesta de los electrodos,

reduciendo la variabilidad de los datos.

44

Figura 18.- Comparacin en la respuesta potenciomtrica de los electrodos con dos diferentes

concentraciones de sustancia metalorgnica en la pasta.

Los electrodos de segunda generacin presentaron los mismos tiempos de estabilizacin que los de

primera generacin, pero en este caso estos tiempos se presentaron para los dos tipos de electrodo

(EPC y Modificados), no as para los que no recibieron limpieza, los cuales presentaron diferencias

entre los dos tipos de electrodos, mientras los modificados se estabilizaron a los 2 minutos los EPC

se mostraron ms irregulares estabilizndose entre 6 y 8 minutos. Esto es demostrado en la figura

19.

Figura 19.- Tiempos de estabilizacin de los electrodos de segunda generacin utilizados

obtenidos del muestreo con limpieza de la superficie de contacto (derecha) y sin

limpieza (izquierda).

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

3.3 3.8 4.3 4.8 5.3P

ote

nci

al/

mV

.

pPb

1 generacion 2 generacion

45

6.4 Potenciometra acida

Debido a las seales dbiles obtenidas de los electrodos modificados, se procedi a observar el

efecto del pH en las soluciones (no en los electrodos), ya que el pH afecta la forma en la que el

plomo se encuentra en una solucin. De acuerdo con esto se obtuvo el diagrama de Pourbaix,

presentado en la figura 20, donde se demuestra que bsicamente no presentaban iones de plomo en

la forma de Pb+2. Por lo que a pesar de que este pH resulta benfico para el desempeo de los

electrodos como se mostr anteriormente, no es as para la solucin.

Figura 20. Diagrama de Pourbaix para iones de plomo, se muestra la relacin de la concentracin

con el pH.

46

Para anular esto se redujo el pH de las soluciones con 0.1 ml de cido clorhdrico concentrado

Adquirindose los valores de pH presentados en la tabla 1.

Tabla 1.- pH registrado despus de la adicin de cido clorhdrico

solucin (concentracin) pH

500 ppm 1.77

100 ppm 1.7

50 ppm 1.28

10ppm 1.71

1ppm 1.84

Estos pH, segn el diagrama de Pourbaix, son propicios para la aparicin de iones Pb+2 y fueron

muestreados sin interferir el tiempo, es decir solo se observ la respuesta de los electrodos al pasar

4 minutos, tiempo que demostr ser suficiente para obtener informacin segn lo observado en la

etapa anterior, y se realizaron pruebas con remocin de la superficie de contacto al cambiar entre

cada solucin, esto debido a que se demostr que esta prctica resulta benfica para el

comportamiento de los electrodos.

En la Figura 21 podemos observar un comportamiento irregular por parte de ambos electrodos, las

respuestas no marcan una tendencia clara que sea interpretable adems de que se presentan

variabilidades bastante altas e inconsistentes, es decir, las variabilidades de los potenciales no

presentan tendencias a aumentar o disminuir en relacin con la concentracin.

Figura 21. Grafica comparativa de respuestas potenciomtrica a distintas concentraciones de [Pb]

de los EPC y los electrodos modificados.

-500

-300

-100

100

300

500

2.6 3.1 3.6 4.1 4.6 5.1 5.6

Po

ten

cial

/ m

V.

pPb

EPC Modificado

47

Como ya se haba visto en la primera etapa, los pH cidos generan respuestas bastante irregulares

y excntricas, lo que hace que este medio sea funcional para la aparicin de iones Pb+2 pero no para

el desempeo de los electrodos modificados ni de los EPC. Incluso no se detectan valores

significativamente distintos a los registrados en las pruebas anteriores, puesto que estn dentro del

mismo rango. Estos resultados descartaron al pH como la razn de que las lecturas, a pesar de

marcar una respuesta, sean estadsticamente iguales y nos dej con el aumento en la seal

potenciomtrica causada por el incremento de sustancia metalorgnica en la pasta de los electrodos

modificados.

48

7. CONCLUSIN

La evaluacin cronopotenciomtrica de los EPC sin modificar no presentan ninguna diferencia

significativa en su comportamiento con respeto a los EPC modificados, al realizar pruebas en

soluciones con ausencia de iones de plomo y a pH 7, debido a que este pH no genera ninguna

reaccin de importancia sobre la superficie de los electrodos y permite alcanzar un equilibrio

general para los dos tipos de electrodos. La estabilidad propiciada por el pH neutro asegura que la

respuesta potenciomtrica que se obtuvieron, sean resultado de la interaccin entre el plomo y los

electrodos, y no del pH del medio.

As pues podemos asegurar que las pruebas con presencia de plomo realizadas en este pH fueron

representativas del comportamiento relacionado a la concentracin de plomo, las primeras pruebas

revelan la irreversibilidad de las reacciones llevadas a cabo en la superficie del electrodo, ya que

la presencia de una superficie de contacto que ya sufri una exposicin al plomo genero seales

ms dbiles y con una variabilidad muy elevada que no se regulaba al pasar el tiempo, este efecto

era causado por el plomo ya adsorbido por la sustancia encontrada superficialmente. Estos

resultados permitieron determinar cmo necesaria la limpieza de la superficie del electrodo al

cambiar entre solucin a analizar para tener una nueva superficie dedicada al anlisis en cuestin,

lo que mostrara respuestas electroqumicas por parte de la sustancia metalorgnica pertenecientes

nicamente a dicha solucin sin ningn tipo de interferencia generada por alguna interaccin con

el plomo anterior.

Los EPC modificados presentaron, adems, una respuesta potenciomtrica en funcin de la

concentracin de plomo, cuya sensibilidad demostr ser producto de las caractersticas de la

sustancia metalorgnica utilizada y de la proporcin en que esta se encuentra en la pasta. Esta

relacin fue demostrada al aumentar la concentracin de dicha sustancia en los electrodos, pues

simultneamente se manifestaran una mayor intensidad en las seales generadas as como una

reduccin en la variabilidad. Obtenindose entonces resultados con una diferencia estadstica ms

significativa en funcin de la cantidad de sustancia metalorgnica presente en el electrodo.

Las pruebas, adems, demostraron la capacidad del compuesto metalorgnico para detectar iones

de plomo en cualquier forma que se encuentren en la solucin.

49

Por lo que el uso de este material para el desarrollo de sensores electroqumicos es viable, sin

embargo para obtener respuestas tiles desde este punto de vista es necesario aumentar las

concentraciones de compuesto metalorgnico presentes en la superficie del sensor, esto con el fin

de obtener una respuesta electroqumica ms definida y aumentar la sensibilidad del sensor,

ampliando el rango de concentraciones que se pueden detectar y la exactitud de los mismos.

50

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Ja