aplicaciones analiticas de la microbalanza de cristal de cuarzo ...

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yπG' = G"⋅tg − 2arctg X 2 RLff ec. 4.1G"=2ωLQπ µQρQ2R2f+ X ρf1+tg 22Lfπ X− 2arctg 2 RLff1/ 2ec. 4.2La figura 4.6 muestra los valores calculados de G" y G' con las ecuacionesanteriores y los datos de la figura 4.5. La viscosidad η = G" / ω varíaaproximadamente un 30% entre el agua pura y una solución de PAA 250 mM. Esimportante notar que esta viscosidad está medida a una frecuencia de 10 MHz ycorresponde principalmente a la viscosidad debida a la relajación de las atmósferasiónicas en el electrolito como puede verse de datos de absorción de ultrasonido porsoluciones de polielectrolitos. [30]El módulo elástico, despreciable en agua, llega a un valor de 7 kNm -2 para lasolución mas concentrada, lo cual representa una tangente de pérdidas de 10. Estevalor es muy bajo para un líquido, y muestra cuán elástica es la PAA en solución. A10 MHz, el movimiento segmental de las cadenas de PAA es demasiado lento comopara seguir a la perturbación mecánica, que solamente logra desplazar los iones -NH + 3con respecto a su atmósfera iónica. En un electrolito de bajo peso molecular, losiones y contraiones pueden moverse libremente y el resultado es una solución que secomporta como líquido newtoniano. El cristal de cuarzo arrastra en su movimiento aesta solución, que no contiene macromoléculas.En un polielectrolito,en cambio, la cadena polimérica solidaria al cristal en algunospuntos intenta mover consigo los grupos amino protonados, que se ven detenidoselásticamente por la presencia de los contraiones que ocupan sus posiciónes deequilibrio previas al movimiento. Esta elasticidad de la atmósfera iónica está en elórden de la frecuencia de la MCQ.65
80G "|G| / 10 3 Nm -2605G '00 50 100 150 200 250 300[PAA] / m MFig. 4.6Variación de los modulos elástico G' y de pérdidas G" cuando varíala concentración de soluciones acuosas de PAA. T = 20 °CLas propiedades ácido/base de la PAA son conocidas [31] , comportándose comouna polibase con un muy amplio rango de valores de pK b , lo que le confiere ciertopoder regulador a cualquier pH. El grado de protonación de la PAA en función delpH se muestra en la figura 4.7Fracción de PAA protonada0.60.50.40.30.20.10.03 4 5 6 7 8 9 10pHFig. 4.7Grado de protonación de PAA en función del pH66
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