Tesis doctoral de Daniel Calvo Boluda
El interés por desarrollar nuevos electrodos selectivos a iones (ises) de mejores características que los ises que se pueden encontrar comercialmente, y el hecho que el antibiótico tetransina presenta equilibrios de intercambio iónico en solución muy rápidos, nos hizo plantear el uso de este ionóforo como elemento electroactivo en ises. la primera parte de la investigación realizada corresponde a la construcción y evaluación de la respuesta de ises basados en este antibiótico para la detección de ión sodio. A priori, este ión es el primer candidato debido a que sus equilibrios en solución son los más rápidos. Se replanteó el ión principal de los ises basados en tetronasina después de hacer un exhaustivo estudio de interferentes, en el que se obtuvo una respuesta por parte del ión calcio tres ordenes de magnitud más grandes que para el ión sodio. El siguiente paso fue el de construir ises para ión calcio y evaluarlos más exhaustivamente , probando ocho composiciones distintas de membrana selectivas. La formulación óptima de la membrana utilizada un 1% de ionóforo, 0.2% de aditivo aniónico, 66% de onpoe y 33% de pvc. La caracterización de estos sensores mostró una respuesta anormalmente alta, del doble del predicho por la ley de nernst para iones divalentes (65mv/década) a ph =5. para la caracterización y el estudio del mecanismo de respuesta de los sensores desarrollados también se utilizó la técnica de la espectroscopia electroquímica de impedancias. El estudio de las características resistivas de las membranas en un rango entre 50khz-o.05hz confirmó la elección de la membrana óptima. El diagrama de nyquist de esta membrana en contacto con una solución de cloruro de calcio 0.001m mostró un único semicírculo correspondiente a la resistencia ofrecida por la membrana (resistivitat<700 kohms cm.) Y a la capacidad de doble capa electroquímica(98pf). El estudio de las propiedades resistivas de la membrana variando el ph, junto con los estudios potenciométricos permitieron asignar el mecanismo de respuesta conocida como "apparently twice-nerstian response", descrito recientemente en la bibliografía. el ise de mejores características se utilizó para construir diferentes herramientas analíticas avanzadas. La primera aplicación propuesta fue la de construir una lengua electrónica(le), utilizando un sistema sia, para determinar camiones alcalinotérreos gracias a una matriz con 5 sensores del tipo all-solid-state. La información utilizada para construir el modelo de respuesta mediante redes neuronales artificiales(rnas) fueron 5 medidas de potencial(una por sensor en el estado de equilibrio), por cada patrón preparado automáticamente por el sistema sia. La le construida permitía la determinación de magnesio y calcio en nuestras reales, mientras que el ión bario solo se determinó semi-cuantitativamente. la segunda aplicación propuesta (también basada en un sia) fue determinar simultáneamente iones alcalinos y alcalinotérreos mediante una le. Para esta propuesta se utilizó señales mucho más complejas que los potenciales de los ises en el estado de equilibrio. Los registros temporales de potencial obtenidos al pasar un escalón de muestra fueron utilizados para construir el modelo de respuesta de la le. La información significativa para construir el modelo con rnas se extrajo gracias a la transformada rápida de fourier(fft), utilizando unos pocos coeficientes de fourier como entrada a la red. La metodología propuesta permitía resolver mezclas de calcio, sodio y potasio con mucha más precisión que una le clásica. Las últimas aplicaciones de la presente tesis doctoral se basan también en el concepto de la le, pero aplicada en la detección del punto de equiValencia de valoraciones complexométricas de varios analitos simultáneamente. En primer lugar se propuso determinar los iones calcio y magnesio mediante una matriz de 4 ises y con procesamiento con rnas. El método propuesto consistió en realizar una valoración muy simple con edta con los volúmenes fijos de agente valorante (5 adiciones). La respuesta de la matriz antes de empezar a valorar y después de cada adición se utilizaban para construir el modelo de respuesta. Se probó la viabilidad de esta metodología en el análisis simultáneo de calcio y magnesio en muestras reales. una vez obtenidos buenos resultados con esta nueva estrategia, se aplicó el mismo concepto a la multideterminación de tres iones alcalinotérreos. El procedimiento a seguir fue el mismo pero aplicado a la determinación de mezclas ternarias de calcio, magnesio y estroncio. Los resultados obtenidos mostraron una buena capacidad de predicción de las concentraciones de estas tres especies en muestras acuosas
Datos académicos de la tesis doctoral «Construccio de sensors electroquimics amb el nou ionofor tetranasina i aplicacio en estrategies analitiques avanÁ§ades«
- Título de la tesis: Construccio de sensors electroquimics amb el nou ionofor tetranasina i aplicacio en estrategies analitiques avanÁ§ades
- Autor: Daniel Calvo Boluda
- Universidad: Autónoma de barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 19/07/2007
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Manel Del Valle Zafra
- Tribunal
- Presidente del tribunal: salvador Alegret sanroma
- matilde Santos peñas (vocal)
- roberto Muñoz guerrero (vocal)
- ivan Montoliu roura (vocal)