aplicaciones analiticas de la microbalanza de cristal de cuarzo ...
aplicaciones analiticas de la microbalanza de cristal de cuarzo ... aplicaciones analiticas de la microbalanza de cristal de cuarzo ...
Por último, es importante señalar un fenómeno que durante cierto tiempo no setuvo en cuenta y que está siendo investigado actualmente: La aparición de ondaslongitudinales y su efecto en la medición.El cristal de cuarzo utilizado en la MCQ oscila en modo corte, es decir, transversalmentea su eje cilíndrico. Esto significa que las ondas que produce en los medios encontacto con él son ondas acústicas transversales polarizadas en determinadadirección, pero que no producen enrarecimiento y compresión de la fase en contacto,sino simplemente movimientos laterales.Sin embargo, la no uniformidad de los perfiles de velocidad a lo largo de la ondatransversal provoca que una parte de la energía de ésta produzca ondas longitudinalesque alteran las mediciones.Lin y Ward [64] han demostrado la presencia de estas ondas en líquidos por mediode la colocación de una placa reflectora cercana al cuarzo. También muestran que lavariación de altura en capas de líquido provoca cambios en la frecuencia resonantedebidos principalmente a la interacción de las ondas longitudinales con la interfaselíquido-aire. Si bien este tema está siendo estudiado activamente, aún no existe unformalismo que describa la influencia de ondas longitudinales en mediosviscoelásticos.Las variaciones de frecuencia que se producen al existir ondas longitudinales sondel órden de decenas de Hz, de modo que este efecto es importante principalmente altratar con adsorciones y mediciones gravimétricas en la escala de la monocapamolecular.5.4 Velocidad de medición, resolución y error de mediciónLa medición de los parámetros equivalentes del cuarzo está limitada por lainstrumentación con que se adquieren los valores de la función de transferencia encada frecuencia.133
Cuando se mide la función de transferencia se aplica una señal sinusoidal quecorresponde a una frecuencia pura. La variación de frecuencia alrededor de unafrecuencia central para obtener la totalidad de los puntos de la función de transferenciaes una modulación en frecuencia, y provoca la aparición de bandas laterales(frecuencias espurias) al deformarse la señal sinusoidal ante la modulación que intentacambiar continuamente la frecuencia.En nuestro diseño, la frecuencia no varía contínuamente como una rampa sino enforma de escalera, en pasos discretos, esto produce un pico espurio a cada cambio defrecuencia, que se amortigua en los ciclos siguientes a frecuencia fija.Es necesario que el muestreo de la función de transferencia ocurra a una velocidadal menos 100 veces menor que el período de un ciclo de 10 MHz, de esta formaexistirán al menos 100 ciclos de frecuencia fija antes del punto de muestreo, de modoque el sistema se podrá considerar en estado estacionario.Esto arroja un período de muestreo de 100 x 0,1 µs = 10 µs, lo que corresponde a10 5 puntos por segundo, es decir que un barrido típico de 100 puntos alrededor de laresonancia puede completarse en 1 ms.Disponiendo de mejores filtros para eliminar las bandas laterales y mediantedispositivos de muestreo ultrarrápidos capaces de tomar puntos a velocidades muchomayores de 10 MHz sería posible obtener velocidades 100 veces más rápidas.Sin embargo, existe otra limitación para la medición dado que el cristal de cuarzopresenta una respuesta relativamente lenta a los cambios de frecuencia, ya que es unsistema mecánico en oscilación. Este tiempo de respuesta es mayor cuanto menoreslas pérdidas sobre el cristal y de acuerdo con Buttry y Ward [9] , el tiempo de respuestadel cristal es:τ = Q / π f r ≈ 2L / RPara un cristal de 10 MHz de los utilizados en esta tesis, los valorescorrespondientes de los tiempos son, en aire τ = 150 µs , y en agua τ = 70 µs . Estoimplica que para medios de viscosidad similar al agua, una estimación de 70 µs pormuestra sea más razonable, lo cual implica un límite de medición de 7 ms/barrido parala adquisición de un espectro de frecuencia de 100 puntos.134
- Page 83 and 84: 4.2.4.1 Geles de PAA-Ferroceno-Gluc
- Page 85 and 86: El incremento de X Lf en una zona d
- Page 87 and 88: potenciales mayores a 0,3 V cuando
- Page 89 and 90: 490Rf , X Lf/ Ω480470R f460X Lf450
- Page 91 and 92: Fig 4.25G" x 10 -3 / Nm -2G' x 10 -
- Page 93 and 94: modificados con GOx mientras que lo
- Page 95 and 96: La MCQ muestra claramente la variac
- Page 97 and 98: La figura 4.28 muestra los resultad
- Page 99 and 100: solución de PVF se depositaron sob
- Page 101 and 102: X Lf/ Ω440420400380360340320300100
- Page 103 and 104: La figura 4.32 muestra el resultado
- Page 105 and 106: La diferencia entre el estado oxida
- Page 107 and 108: Fig. 4.34Estados rédox de la polia
- Page 109 and 110: 4.2.5.1 Películas de PANI-PSS-DABE
- Page 111 and 112: La figura 4.38 muestra la variació
- Page 113 and 114: q / mC1210864203020R f/ Ω1001000X
- Page 115 and 116: La figura 4.40 muestra la voltametr
- Page 117: Para prevenir evolución de gases u
- Page 120 and 121: El gráfico de la figura 4.40 permi
- Page 122 and 123: i / µA806040200-20-40-60-800.0 0.1
- Page 124 and 125: 5.1 La MCQ y el método de oscilaci
- Page 126 and 127: comunes de oscilación. Es necesari
- Page 128 and 129: La comparación entre los resultado
- Page 130 and 131: densidad como la viscosidad son cos
- Page 132 and 133: que es máxima en el centro y míni
- Page 136 and 137: Por otra parte, la medición de los
- Page 138 and 139: La figura 5.7 muestra un barrido ta
- Page 140 and 141: 5.5 Limitaciones del modelo: la med
- Page 142 and 143: análisis de la figura 2.9, en ella
- Page 144 and 145: G' / 10 6 Nm -242α=5 α=2 α=1α=0
- Page 146 and 147: La pregunta mas importante al habla
- Page 148 and 149: favorables y con medición simultan
- Page 150 and 151: El parámetro equivalente R f aumen
- Page 152 and 153: variaciones de R f son comparables
- Page 154 and 155: [21] Hy-Q Handbook of Quartz Crysta
- Page 156: [66] Johannsmann, K. Mathauer, G. W
Por último, es importante seña<strong>la</strong>r un fenómeno que durante cierto tiempo no setuvo en cuenta y que está siendo investigado actualmente: La aparición <strong>de</strong> ondaslongitudinales y su efecto en <strong>la</strong> medición.El <strong>cristal</strong> <strong>de</strong> <strong>cuarzo</strong> utilizado en <strong>la</strong> MCQ osci<strong>la</strong> en modo corte, es <strong>de</strong>cir, transversalmentea su eje cilíndrico. Esto significa que <strong>la</strong>s ondas que produce en los medios encontacto con él son ondas acústicas transversales po<strong>la</strong>rizadas en <strong>de</strong>terminadadirección, pero que no producen enrarecimiento y compresión <strong>de</strong> <strong>la</strong> fase en contacto,sino simplemente movimientos <strong>la</strong>terales.Sin embargo, <strong>la</strong> no uniformidad <strong>de</strong> los perfiles <strong>de</strong> velocidad a lo <strong>la</strong>rgo <strong>de</strong> <strong>la</strong> ondatransversal provoca que una parte <strong>de</strong> <strong>la</strong> energía <strong>de</strong> ésta produzca ondas longitudinalesque alteran <strong>la</strong>s mediciones.Lin y Ward [64] han <strong>de</strong>mostrado <strong>la</strong> presencia <strong>de</strong> estas ondas en líquidos por medio<strong>de</strong> <strong>la</strong> colocación <strong>de</strong> una p<strong>la</strong>ca reflectora cercana al <strong>cuarzo</strong>. También muestran que <strong>la</strong>variación <strong>de</strong> altura en capas <strong>de</strong> líquido provoca cambios en <strong>la</strong> frecuencia resonante<strong>de</strong>bidos principalmente a <strong>la</strong> interacción <strong>de</strong> <strong>la</strong>s ondas longitudinales con <strong>la</strong> interfaselíquido-aire. Si bien este tema está siendo estudiado activamente, aún no existe unformalismo que <strong>de</strong>scriba <strong>la</strong> influencia <strong>de</strong> ondas longitudinales en mediosviscoelásticos.Las variaciones <strong>de</strong> frecuencia que se producen al existir ondas longitudinales son<strong>de</strong>l ór<strong>de</strong>n <strong>de</strong> <strong>de</strong>cenas <strong>de</strong> Hz, <strong>de</strong> modo que este efecto es importante principalmente altratar con adsorciones y mediciones gravimétricas en <strong>la</strong> esca<strong>la</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> monocapamolecu<strong>la</strong>r.5.4 Velocidad <strong>de</strong> medición, resolución y error <strong>de</strong> mediciónLa medición <strong>de</strong> los parámetros equivalentes <strong>de</strong>l <strong>cuarzo</strong> está limitada por <strong>la</strong>instrumentación con que se adquieren los valores <strong>de</strong> <strong>la</strong> función <strong>de</strong> transferencia encada frecuencia.133
Change language