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

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medición de polímeros conductores y polímeros redox. Las propiedadesviscoelásticas de éstos no permitieron tratarlos correctamente con el formalismoutilizado hasta entonces, consistente principalmente por los modelos de Sauerbrey yKanazawa, útiles para el estudio de materiales metálicos en contacto con solucionesde líquidos newtonianos.Muchos autores han considerado los efectos de los materiales no rígidos en elcontexto del estudio de polímeros en contacto con el cristal de cuarzo. [9] Muramatsuet al estudiaron el comportamiento de varios polímeros electroactivos, entre ellospolipirrol [10] y Nafión. [11] Noel y Topart informaron un monitoreo in situ de cambiosviscoelásticos y de volumen durante el crecimiento electroquímico y la conversiónrédox de electrodos modificados de polipirrol. [12]Hillman y colaboradores, [8,13] asi como Oyama y Tatsuma [14-16] han estudiado elcomportamiento de varios polímeros conductores.En esta tesis hemos hecho hincapié en la necesidad de contar con métodos yformalismos confiables para poder estudiar el comportamiento de materialesviscoelásticos, especialmente aquellos de importancia electroquímica cuyaspropiedades reológicas son variables y dependen de factores como el pH, la fuerzaiónica, el estado de oxidación, la actividad acuosa, la entrada y salida de iones ysolvente, el grado de entrecruzamiento, la estrategia de deposición y preparación, etc.Para la obtención de un formalismo para describir la respuesta de la MCQ enfunción de la reología de los materiales en estudio nos hemos basado en el modelo deMartin y Granstaff [17-18] del cual hemos derivado casos límite y varias dependenciasútiles en el tratamiento de materiales modelo (secciones 2.1 y 2.2).En cuanto a la posibilidad de una medición confiable y rápida, que pueda serutilizada para la medición in situ de sistemas bajo perturbación electroquímica, hemosdesarrollado un método basado en la medición de función de transferencia que seexpone en las secciónes 3.1.1 a 3.1.5.1.2 - Descripción eléctrica equivalente de la MCQ:7
Los cristales de cuarzo utilizados normalmente en la MCQ son cilíndricos, depequeño espesor y un diámetro de 10 a 30 mm con electrodos generalmente circularesy de diámetro bastante menor que el del cristal. Los cristales son generalmente decorte AT dado que estos resonadores son los que presentan menor variación de lafrecuencia de resonancia con la temperatura a temperaturas cercanas a la ambiente, sinembargo, a temperaturas mas altas puede ser beneficioso utilizar cristales de corte BT.La oscilación del cristal de cuarzo es transversal, de manera que las caras deslizancontra la superficie del líquido en contacto con ellas.Los cristales pueden montarse de muy diversas formas, con una o las dos caras encontacto con el material en estudio, pudiéndose sumergir en la solución o biénutilizarse como la parte inferior de una celda abierta o cerrada. En el caso de utilizaruna celda, esta debe ser hermética para prevenir el escape del líquido, el sellado de lajuntura del cristal con la celda se logra mediante pegamentos de tipo Fastix ® o biénmediante o-rings que presionan adecuadamente la oblea de cuarzo.Las propiedades piezoeléctricas del cristal de cuarzo permiten considerar a éstecomo un circuito RLC equivalente como se ve en la figura 1.1. [19]El cristal se esquematiza en el centro de la figura. A la izquierda se ve el circuitoresonante principal , en el que no están incluídas las pérdidas. A la derecha se ve elcircuito Butterworth-Van Dyke (BVD) que contempla las pérdidas viscosas y lacapacidad parásita de las conexiones, como se describirá mas adelante.sin pérdidascon pérdidasFig 1.1 Circuitos equivalentes del cristal de cuarzo.Este formalismo es utilizado en ingeniería desde que se extendió la aplicación decristales de cuarzo como patrones robustos de frecuencia, y es común la8
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