La conductividad eléctrica en medios líquidos

La conductividad eléctrica en una de las características más importantes de los electrolitos ya que representa la capacidad de estos para transportar la corriente eléctrica.

La resistencia de un conductor electrolítico al paso de la corriente se puede determinar mediante la ley de ohm, si se le aplica una diferencia de potencial a un fluido que contenga iones, se establecerá una corriente de iones positivos que se mueven en la dirección del campo eléctrico y los iones negativos lo harán en sentido contrario.
La conductividad electrolítica es una medida de la disociación de una solución que permite el paso de la corriente eléctrica por la migración de iones bajo la influencia de un gradiente de potencial.

Los iones se mueven a una velocidad que depende de su carga y tamaño, la viscosidad del medio y la magnitud del gradiente de potencial.

Conductividad del agua

Agua pura es un buen conductor de la electricidad. El agua destilada ordinaria en equilibrio con dióxido de carbono en el aire tiene una conductividad aproximadamente de 10 x 10-6 Ω-1*m-1 (20 dS/m). Debido a que la corriente eléctrica se transporta por medio de iones en solución, la conductividad aumenta cuando aumenta la concentración de iones. De tal manera, que la conductividad cuando el agua disuelve compuestos iónicos.

Conductividad en distintos tipos de aguas:

Conductividad eléctrica (EC) y TDS

Índice TDS o Sólidos totales disueltos (siglas en ingles de Total Dissolved Solids) es una medida de la concentración total de iones en solución. EC es realmente una medida de la actividad iónica de una solución en términos de su capacidad para transmitir corriente. En soluciones en dilución, TDS y EC son comparables con TDS en una muestra de agua basado en medida de EC calculado mediante la siguiente ecuación:

TDS (mg/l) = 0.5 x EC (dS/m o mmho/com) ó = 0.5 * 1,000 x EC (µS/cm)

La relación expresada en la formula de arriba también se puede usar para determinar la aceptabilidad de un análisis químico del agua. No se aplica en agua residuales crudas sin ningún tratamiento o en aguas residuales industriales con amplia contaminación.

Esto es porque, cuando la solución está más concentrada (TDS > 1,000 mg/l, EC > 2,000 ms/cm), la proximidad de los iones en solución entre ellos inhibe su actividad y en consecuencia su habilidad de transmitir corriente, a pesar de que la concentración física de sólidos disueltos no queda afectada. A amplios valores de TDS, la relación TDS/EC aumenta y la relación tienen a ser en torno a TDS = 0.9 x EC.

En estos casos, la relación anterior no debe usarse y cada muestra debe caracterizarse de manera separada. Para propósitos de uso en agua en agricultura e irrigación los valores de EC y TDS están relacionados y se pueden convertir con una precisión de aproximadamente un 10% usando la siguiente ecuación:

TDS (mg/l) = 640 x EC (ds/m o mmho/cm)

Los conductímetros

Los conductímetros son los aparatos utilizados para medir la conductividad. Básicamente los conductímetros son instrumentos compuestos por dos placas de un material especial (platino, titanio, níquel recubierto con oro, grafito, etc.), una fuente alimentadora y un sector o escala de medición. Aplicada una diferencia de potencial entre las placas del conductímetro, este mide la cantidad de corriente que como consecuencia pasa por ellas.

Con los valores del voltaje aplicado y con la intensidad eléctrica de la corriente que pasa por las placas, los conductímetros determinan, de acuerdo a su previa calibración, la conductividad de la muestra ensayada.

Hay muchos tipos de conductímetros y los valores de la conductividad son dependientes de la geometría de la celda de cada aparato. Es por ello que cada uno realmente mide una conductividad específica la cual es el producto de la conductividad realmente medida multiplicada por la constante de la celda del mismo. Esta constante es la relación que hay entre la distancia a la cual se encuentran sus placas y la superficie de las misma la cual para dar lecturas confiables deberá ser calibrado conforme lo indica el fabricante utilizando soluciones estándar de conductividad conocida.

Una empresa con experiencia en la calibración de conductímetros es Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB).

El personal de ICLAB está ampliamente capacitado para dar un servicio y asesoría a la mayoría de los instrumentos existentes en el mercado.

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de ICLAB.

O bien, haga contacto directo con ICLAB para solicitar mayor información sobre su servicio de calibración de equipos.

¿Qué es la electroforesis?

La electroforesis es la migración de proteínas, moléculas u otras partículas cargadas eléctricamente, disueltas o suspendidas en un electrolito a través del cual se pasa una corriente eléctrica.

Precauciones en la electroforesis

Los voltajes utilizados en electroforesis pueden proporcionar descargas eléctricas letales. El peligro se incrementa por el uso de soluciones acuosas reguladoras y la posibilidad de trabajar en ambientes húmedos.

A excepción de la fuente de poder, el equipo debe estar dentro de una caja metálica o en una caja de material aislante. La caja debe tener un aditamento que permita apagar la fuente de poder en caso de ser abierta.

Los cables de alto voltaje que unen la fuente de poder y el aparato deben ser de metal trenzado y protegido. Cubierto completamente la parte central aislada del conductor el cual debe estar aterrizado.

La base del aparato debe estar conectada a tierra de tal forma que cualquier escape de la solución electrolitos produzca un corto que desactive la fuente de energía.

Debido a los peligros potenciales asociados a la electroforesis, el personal del laboratorio que maneje esta técnica debe estar completamente familiarizado con el equipo y el proceso antes de aplicarlo.

Equipos para electroforesis

El aparato para electroforesis consiste de:

Fuente de poder adecuada que administre una corriente constante directa y aditamentos para indicar y controlar tanto el voltaje de suministro como el consumo de corriente, se puede adicionar un circuito que estabilice la salida de corriente (regulador de voltaje).

Ensamble electroforético con aditamentos especiales para soportar las placas electroforéticas. Para las electroforesis donde se utilice papel, gel de agar, gel de agarosa-almidón o acetato de celulosa como soporte electroforético, el ensamble consiste en un tanque con tapa de vidrio o de algún otro material que permita el cerrado hermético. El tanque contiene aditamentos de seguridad los cuales desconectan la fuente de energía cuando la tapa se quita, además dos dobles canales en cada extremo provistos de una parte divisoria central.

A lo largo del fondo de los compartimentos de cada doble canal se encuentra un electrodo de platino conectado por medio de cables aislados y sellados a las paredes del tanque, al cable externo conectado a la fuente de poder.

Los canales se llenan con la suficiente cantidad del  electrolito especificado en la monografía, para asegurar la inmersión completa de los electrodos.

El contacto entre el compartimiento interno y el externo de cada doble canal puede ser por medio de un puente  de papel electroforético o bien mediante pequeñas perforaciones de la parte central divisoria.

Para electroforesis en gel de agar y en gel de agarosa-almidón el tanque está diseñado para permitir cierta ventilación y evitar la condensación de la humedad o que la capa del medio sólido se seque.

Para electroforesis en gel de poliacrilamida el ensamble consiste en dos recipientes de polimetilmetacrilato para la solución reguladora, conteniendo cada uno un electrodo de platino. El recipiente superior está montado arriba verticalmente del inferior y su altura es ajustable. En su base, tiene una serie de soportes de hule equidistantes del electrodo.

Soporte electroforético

Para electroforesis en papel y en acetato de celulosa, el soporte electroforético es en forma de tiras sostenidas entre los canales sobre una superficie uniforme compuesta de puntos de contacto de plástico inerte o vidrio, espaciados para minimizar la difusión capilar de la solución de electrolitos.

Para electroforesis en gel de agar y de agarosa-almidón, el soporte electroforético es en forma de capa de gel de 6mm de grosor sobre una placa de vidrio la cual, se coloca sobre una placa cóncava metálica a través de la cual puede ser circulado un líquido congelante y la superficie superior de la cual esta sujeta para permitir un contacto íntimo con la placa de vidrio.

El soporte electroforético se conecta tanto directamente como indirectamente por medio de mechas de un material adecuado, al compartimiento de cada doble canal donde no contiene el electrodo.

Para electroforesis en gel de poliacrilamida, el soporte electroforético es en forma de gel contenido en tubos de vidrio limpios de 7.5 cm de longitud y 0.5cm de diámetro interno.

Dado que en la electroforesis es crucial el buen funcionamiento de la cámara electroforética, tanto para prevención de accidentes como para la separación adecuada de los analitos, es importante que la cámara sea verificada al menos dos veces al año, ICLAB cuenta con ingenieros de servicio capacitados para tal efecto.

Instrumentos Científicos y de Laboratorio (ICLAB) es una empresa dedicada a la calibración de instrumentos de medición tales como: espectrofotómetros, potenciómetros,  viscosímetros, balanzas, básculas, manómetros, entre otros.

El personal de ICLAB está ampliamente capacitado para dar un servicio y asesoría a la mayoría de los instrumentos existentes en el mercado.

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¿Qué son los sulfosuccinatos?

El término surfactantes viene de las palabras en inglés: surface active agents (agentes de superficie activa o que afectan la superficie), surfactant. Estamos hablando del fenómeno físico que se presenta entre la superficie de un líquido y el aire (tensión superficial) o entre dos sustancias (tensión interfacial).

Así dentro de los surfactantes o tensoactivos tenemos a los sulfosuccinatos, siendo el más conocido el Dioctil sulfosuccinato de sodio (DOSS) surgido después de la Segunda Guerra Mundial, hoy por hoy, es el humectante-dispersante más utilizado en industrias como la farmacéutica, textil, agroquímica, polimerización, petróleo, y minería.

Los sulfosuccinatos se dividen en dos categorías: los monoésteres y los diésteres.

Los primeros se emplean en el cuidado personal, esto debido a ser materiales que presentan alta suavidad el contacto con la piel.

En la formulación de dermolimpiadores, la recomendación es mezclarlos con LES o LSS o su derivados, por ejemplo, sales de amonio, TEA, MEA, DEA, magnesio, etc. Lográndose con esto reducir significativamente, inclusive en mayor medida que con los anfotéricos, la irritación causada por dichos alquil sulfatos. El LES (lauril ester sulfato de sodio) es el que muestra mejor sinergia junto con los monoésteres para reducir la irritación, en una relación 50:50

Las aplicaciones de los sulfosuccinatos son para elaborar shampoos, dermolimpiadores para piel delicada, para niños, en quirófanos y productos hospitalarios.

Por otra parte los diésteres son poderosos humectantes empleados en la industria, son de baja espuma, menor solubilidad y no son suaves a la piel.

Por su carácter iónico se clasifican como aniónicos, presentan alta tolerancia a los electrolitos aunque en medios altamente alcalinos o ácidos sufren hidrólisis.

Son altamente biodegradables, provienen de cadenas alifáticas lineales. Su presencia en las formulaciones de limpiadores faciales por fabricantes de renombre mundial hace pensar en los sulfosuccinatos como materia primas confiables para la elaboración de productos de vanguardia.

En un entorno cambiante a gran velocidad hemos vivido estos tiempos con esfuerzo y lucha constante por mantener nuestra calidad, por otra parte se ha logrado una mayor capacidad de manufactura, de esta forma Mexochem está reconocido por ser el principal fabricante de sulfosuccinatos en México.

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