aplicaciones analiticas de la microbalanza de cristal de cuarzo ...
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y( d )ZsA= Z2A+ Z1tanh k 1 1( d )Ec. 2.19Z tanh 1k1 1= ZsA − Z2A Ec. 2.20tanh k( d )1 1Z=− ZsAZ 12AEc. 2.21reemplazando 2.21 y 2.20 en 2.19 y resolviendo:Z( − )ZsZ2B ZsA Z2A= ρ 1G =Z − Z − Z + Z2 B1 1sA 2A sB2BEc. 2.22Dado que todas las cantidades en el segundo miembro son números complejosconocidos, sabiendo la densidad ρ 1 se pueden conocer Gy G' "1 1simultáneamente.Para conocer el valor del espesor d 1 se puede utilizar la ecuación 2.21, ya queconociendo Z 1 :=Z1 Ztanhd 1ω ρ1− ZZSA2A1Ec. 2.23Las ecuaciones 2.22 y 2.23 son extremadamente importantes ya que nos permitenobtener parámetros de una capa por medio de variar las condiciones en la otra.No es necesario poner en contacto con la capa a medir un líquido newtoniano.Cualquier material de propiedades reológicas conocidas es útil para obtenerinformación de la otra capa. Cuanto mas cercanos sean los valores de impedanciamecánica entre las capas mejor será la interacción entre ellas y mejores resultados sepodrán obtener por medio de la variación de las propiedades de una de ellas.La figura 2.12 muestra el mismo procedimiento para obtener datos de la capainferior moduficando propiedades de la capa superior. En este caso, se deposita plata,37
u otro metal similar. Se ve claramente que la variación para los tres materiales de lafigura 2.9 es claramente distinguible.3000α = 1R f/ Ω2000d Ag= 50 nmα = 21000α → ∞d Ag→ 0A00 1000 2000 3000X Lf/ ΩFig 2.12Variación de R f y X Lf cuando sobre las películas de la fig 2.9 se pone encontacto una capa de metal rígido (|G | > 10 8 N.m -2 ) de ρ = 10 g.cm -3Otro caso a tener en cuenta es la adsorción de capas mono o multimoleculares apartir de soluciones. En este caso, la capa puede tener una elasticidad o viscosidadmoderadas, no mucho mayores que la viscosidad de la solucion desde la que seadsorbe, por lo que no se cumplen las condiciones a y c.Sin embargo, el espesor de un material compuesto por unas pocas capasmoleculares es muy pequeño y se cumple la condicion b, por lo que generalmente laadsorcion se comporta aditivamente.38
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y( d )ZsA= Z2A+ Z1tanh k 1 1( d )Ec. 2.19Z tanh 1k1 1= ZsA − Z2A Ec. 2.20tanh k( d )1 1Z=− ZsAZ 12AEc. 2.21reemp<strong>la</strong>zando 2.21 y 2.20 en 2.19 y resolviendo:Z( − )ZsZ2B ZsA Z2A= ρ 1G =Z − Z − Z + Z2 B1 1sA 2A sB2BEc. 2.22Dado que todas <strong>la</strong>s cantida<strong>de</strong>s en el segundo miembro son números complejosconocidos, sabiendo <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad ρ 1 se pue<strong>de</strong>n conocer Gy G' "1 1simultáneamente.Para conocer el valor <strong>de</strong>l espesor d 1 se pue<strong>de</strong> utilizar <strong>la</strong> ecuación 2.21, ya queconociendo Z 1 :=Z1 Ztanhd 1ω ρ1− ZZSA2A1Ec. 2.23Las ecuaciones 2.22 y 2.23 son extremadamente importantes ya que nos permitenobtener parámetros <strong>de</strong> una capa por medio <strong>de</strong> variar <strong>la</strong>s condiciones en <strong>la</strong> otra.No es necesario poner en contacto con <strong>la</strong> capa a medir un líquido newtoniano.Cualquier material <strong>de</strong> propieda<strong>de</strong>s reológicas conocidas es útil para obtenerinformación <strong>de</strong> <strong>la</strong> otra capa. Cuanto mas cercanos sean los valores <strong>de</strong> impedanciamecánica entre <strong>la</strong>s capas mejor será <strong>la</strong> interacción entre el<strong>la</strong>s y mejores resultados sepodrán obtener por medio <strong>de</strong> <strong>la</strong> variación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> una <strong>de</strong> el<strong>la</strong>s.La figura 2.12 muestra el mismo procedimiento para obtener datos <strong>de</strong> <strong>la</strong> capainferior moduficando propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>la</strong> capa superior. En este caso, se <strong>de</strong>posita p<strong>la</strong>ta,37