¿Qué es el níquel? 

El níquel es un elemento químico metálico que pertenece al grupo de los metales de transición. Presenta un color plateado con un leve tono dorado, y se caracteriza por su dureza, maleabilidad y facilidad para ser laminado, pulido o forjado. Además, es altamente resistente a la corrosión y a la oxidación, especialmente a temperatura ambiente, lo que lo convierte en un material ideal para múltiples aplicaciones industriales, en particular como recubrimiento protector o decorativo.

Aproximadamente el 65 % del níquel producido a nivel mundial se destina a la fabricación de acero inoxidable austenítico, mientras que cerca del 12 % se utiliza en la elaboración de superaleaciones a base de níquel. El restante 23 % se distribuye entre otras aplicaciones como aleaciones especiales, baterías recargables, catálisis, acuñación de monedas, recubrimientos metálicos y fundición.

La galvanoplastia, también conocida como electrodeposición, es un proceso electroquímico mediante el cual se recubre una pieza metálica con una capa delgada de otro metal, utilizando corriente eléctrica. Este procedimiento tiene como objetivos principales proteger contra la corrosión, mejorar la apariencia estética, aumentar la resistencia al desgaste y, en ciertos casos, mejorar la conductividad eléctrica.

Existen dos tipos principales de procesos de galvanoplastia: la electroformación, que se emplea para fabricar láminas metálicas destinadas a moldes, y el revestimiento decorativo o protector de superficies. Para la electroformación se utilizan principalmente metales como el estaño y el cromo, mientras que para los revestimientos son más comunes el níquel, el cobre y la plata.

En la actualidad, la galvanoplastia tiene una amplia gama de aplicaciones industriales, incluyendo sectores como la automoción, electrodomésticos, construcción, equipos médicos, joyería, plomería, maquinaria de oficina, productos electrónicos y ferretería, entre otros.

El proceso de galvanoplastia comienza con la recepción de piezas metálicas como hierro, acero, cobre o latón, junto con diversos insumos químicos. A continuación, las piezas pasan por un desengrase químico para eliminar grasas y aceites, seguido de un lavado con agua. Luego, se realiza el decapado, que elimina óxidos mediante soluciones ácidas o alcalinas, también seguido de un enjuague.

Después, se prepara la superficie mediante procesos mecánicos como desbaste, esmerilado y pulido, lo que permite obtener una superficie lisa y brillante. Se realiza una limpieza final para eliminar residuos sólidos, antes de aplicar el recubrimiento metálico mediante electrólisis, utilizando sales de níquel, cromo o estaño y corriente eléctrica.

Finalizada la galvanización, las piezas se lavan nuevamente, se secan con aire caliente y se les aplica una capa de aceite protector. Finalmente, se almacenan para su despacho. A lo largo del proceso, se generan residuos líquidos, sólidos y gases, por lo que se requieren servicios auxiliares como el tratamiento de aguas residuales y el mantenimiento de equipos.

La galvanoplastia de níquel, o niquelado, es un proceso que deposita una capa de níquel sobre la superficie de un objeto metálico mediante la aplicación de una corriente eléctrica a través de una solución electrolítica. Este proceso puede ser utilizado para fines decorativos, para mejorar la resistencia a la corrosión y al desgaste, o para la reconstrucción de piezas desgastadas.

El níquel se usa comúnmente en galvanoplastia para recubrir objetos metálicos debido a sus excelentes propiedades:

1. Resistencia a la corrosión: El recubrimiento de níquel protege los metales subyacentes de la oxidación.
2. Acabado brillante: Da un aspecto atractivo y decorativo, por eso se usa mucho en automóviles, grifería, utensilios, etc.
3. Dureza y durabilidad: El níquel mejora la resistencia mecánica de las superficies tratadas.
4. Capa intermedia: A menudo se aplica una capa de níquel antes de recubrir con otros metales como el cromo.
5. Soldabilidad: El recubrimiento permite soldar metales difíciles.
6. Fines ornamentales: Una variedad de colores y acabados puede dar un aspecto estéticamente agradable a un objeto. Desde acero inoxidable cepillado hasta negro metálico, existe una amplia gama de opciones disponibles que hacen del níquel un material atractivo para muchas industrias.

El baño de níquel contiene: Sales de níquel (como sulfato o cloruro de níquel), aditivos (brillantes, niveladores, etc.) Y otros componentes que ayudan a controlar la calidad del recubrimiento.

Para mantener una calidad constante del recubrimiento, es esencial medir y controlar la concentración de níquel en el baño.

Medición con Electrodo Fotométrico

La concentración de níquel es un parámetro fundamental tanto en los procesos de recubrimiento electroquímico como en los no electroquímicos, ya que influye directamente en la calidad del revestimiento final. A medida que avanza el proceso de niquelado, el níquel se consume progresivamente, lo que provoca una disminución en su concentración en el baño. Por esta razón, es esencial realizar controles frecuentes y ajustes precisos que permitan minimizar los tiempos de inactividad y maximizar la vida útil del baño.

Una de las técnicas más utilizadas para determinar la concentración de iones níquel (Ni²⁺) en baños de galvanoplastia es la medición con electrodos fotométricos. Esta metodología se basa en la ley de Beer-Lambert, la cual establece que la absorbancia de una solución es directamente proporcional a la concentración del analito presente, permitiendo una cuantificación rápida y precisa.

La determinación cuantitativa de níquel se realiza comúnmente mediante titulación con EDTA. La muestra se ajusta a un pH de 10, utilizando una solución buffer de amoníaco (NH₄OH/NH₄Cl), y se titula hasta detectar el cambio de color del indicador murexida. En sistemas automáticos, como los tituladores avanzados, la dosificación del titulante es precisa y el punto final se detecta objetivamente mediante un electrodo fotométrico, como el HI900604, que utiliza un LED azul de 470 nm para medir la absorbancia correspondiente.

El uso de electrodos fotométricos en este tipo de análisis ofrece múltiples ventajas para el control de calidad en la industria. La principal es la rapidez en la obtención de resultados, lo que permite realizar ajustes inmediatos durante la producción. Además, se eliminan errores subjetivos en la detección del punto final, se asegura una dosificación exacta y se cuenta con una trazabilidad completa de los datos generados. Todo esto contribuye a una gestión más eficiente, precisa y segura del proceso de niquelado.

Especificaciones de los electrodos fotométricos, HI90060x Series

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¿Qué es el hipoclorito de sodio?
Es uno de los compuestos más utilizados para la desinfección del agua debido a su poder bactericida, su bajo costo y su presencia residual que prevalecen en el sistema de agua, teniendo la capacidad de continuar con su efecto desinfectante. El hipoclorito de sodio ha sido utilizado como desinfectante desde hace más de 70 años y ha sido reconocido como agente efectivo contra un amplio espectro de microrganismos patógenos: grampositivos, gramnegativos, hongos, esporas y virus, incluyendo los coronavirus. Por lo tanto, es el ingrediente activo del blanqueador ordinario de uso doméstico y además de que también es utilizado para purificar agua y desinfectar albercas. 

Las soluciones de hipoclorito de sodio exhiben un equilibrio dinámico de acuerdo con la siguiente ecuación:

Cl2g+2NaOHac→NaCl ac+NaCIOac+H2O(l)

El análisis e interpretación de esta ecuación puede explicar las acciones del hipoclorito de sodio. En medio alcalino, prevalece la forma iónica disociada (estable y menos activa), o sea, el hipoclorito de sodio. Por ese motivo, la vida de almacenaje de las soluciones de hipoclorito de sodio con pH elevado es más estable que las de pH próximo al neutro. 

Además, el hipoclorito de sodio presenta una baja tensión superficial, incluso inferior a la del agua, lo que favorece su penetración en superficies. Su acción desinfectante se basa en la desnaturalización y solubilización de las proteínas presentes en la envoltura de los virus, lo que conduce a su desintegración. A su vez, el pH básico inhibe el crecimiento de bacterias, reforzando su efectividad como agente antimicrobiano.

Precauciones al usar hipoclorito de sodio
El hipoclorito de sodio es una sustancia altamente alcalina, es decir, tiene un pH que suele oscilar entre 11 y 13, lo cual garantiza su estabilidad y eficacia como desinfectante, pero también implica riesgos de irritación en contacto con la piel, los ojos o las vías respiratorias. Debido a su alcalinidad, puede reaccionar de forma violenta con compuestos ácidos, liberando gases tóxicos como el cloro gaseoso, lo que exige un manejo cuidadoso y conocimiento técnico de sus reacciones.

Este compuesto químico inorgánico no debe utilizarse en combinación de agua caliente, amoniaco, vinagre, ácidos cítricos o muriático y productos de limpieza que contengan ácido clorhídrico, ya que a pH ácido el equilibrio se desplazaría de acuerdo con la ecuación hacia la formación del ácido hipocloroso y cloro gaseoso, altamente tóxico. De igual manera no se debe combinar con alcohol o peróxido de hidrógeno, ya que se pueden generar cloroformo, cloratos y reacciones exotérmicas peligrosas. 

La mezcla de amoniaco con hipoclorito de sodio puede provocar afectaciones al organismo, ya que esta combinación provoca la liberación de vapores de cloro o cloramina, gases irritantes para las mucosas y las vías respiratorias.

¿Por qué medir el hipoclorito de sodio?
La medición del hipoclorito de sodio en productos de limpieza es fundamental para garantizar su calidad, eficacia y seguridad. Esta medición permite determinar la concentración de cloro activo, que es clave para la capacidad desinfectante del producto.

Conocer con precisión dicha concentración ayuda a evitar riesgos para los usuarios, daños en superficies o en sistemas, y asegura el cumplimiento de normativas legales. Por ejemplo, verificar si la concentración real coincide con la declarada en la etiqueta permite confirmar que el producto cumple con los estándares regulatorios y de formulación. Esto evita la comercialización de soluciones ineficaces por estar demasiado diluidas o, por el contrario, peligrosas por contener niveles excesivos del compuesto.

En cuanto a la seguridad del usuario, una concentración elevada de hipoclorito puede causar irritación en la piel, los ojos o las vías respiratorias, además de deteriorar diversas superficies. Por esta razón, los productos de uso doméstico deben ajustarse a límites máximos establecidos por normativas específicas.

La efectividad del hipoclorito como agente bactericida depende principalmente de su concentración, el pH del producto y el tiempo de contacto con las superficies. Una concentración insuficiente puede resultar en una desinfección ineficaz, sin eliminar correctamente los microorganismos patógenos.

Además, la medición es una herramienta clave para que los fabricantes mantengan la calidad y consistencia de sus productos. También permite a los usuarios realizar diluciones adecuadas para tareas de limpieza y desinfección, siguiendo las instrucciones del fabricante. Es importante considerar que el hipoclorito de sodio se degrada con el tiempo, especialmente cuando se expone a la luz o al calor. Por ello, monitorear su concentración ayuda a evaluar la estabilidad del producto y a establecer fechas de vencimiento realistas.

Uso de titulaciones para medir el hipoclorito de sodio
Este método permite determinar con precisión la concentración del hipoclorito, ya que es un método analítico que proporciona resultados precisos y confiables para determinar la concentración de hipoclorito en una solución.  Es un método accesible, pues utiliza reactivos comunes como tiosulfato de sodio, yoduro de potasio, ácido acético glacial. Es un método estandarizado, validado y aceptado por organismos internacionales (como ASTM, AOAC o ISO), lo que facilita su implementación en laboratorios de control de calidad. Funciona bien para soluciones concentradas o diluidas, además es una reacción oxido-reducción rápida, completa, con un punto final observable. 

Para determinar la concentración del hipoclorito de sodio por medio de una titulación se recomienda utilizar el equipo HI931 de Hanna Instruments, con un electrodo HI3131B, el cual es específico para una reacción oxido-reducción, como reactivos se utilizará el tiosulfato de sodio (Na₂S₂O₃) 0.1M, ácido acético glacial y yoduro de potasio al 10%. 

Especificaciones del HI931

Especificaciones del HI3131B

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¿Qué es una titulación potenciométrica?

Una titulación potenciométrica es un tipo de titulación en la que se mide el cambio en el potencial eléctrico de una solución durante el proceso de titulación, sin necesidad de recurrir a un indicador visual. Esto se debe a que los indicadores tradicionales presentan limitaciones de precisión, pueden verse afectados por interferencias cuando las soluciones son coloreadas o turbias, y su interpretación es subjetiva. En lugar de observar un cambio de color, este método registra cómo varía el potencial de la solución a medida que se añade el reactivo valorante.

Además, la titulación potenciométrica permite generar una curva de titulación, un gráfico que muestra la relación entre el potencial eléctrico (medido en mV) y el volumen de reactivo añadido. A medida que se realiza la titulación, se puede observar cómo cambia el potencial de la solución conforme se va agregando el titulante, lo que permite una determinación más precisa del punto de equivalencia.

Determinación del blanco

Una determinación del blanco contiene los reactivos y disolventes que se utilizan en una determinación, pero carece del analito. Comúnmente, muchos de los componentes de una muestra se añaden para simular el ambiente del analito; esto se conoce como matriz de la muestra. En una determinación del blanco, se lleva a cabo todos los pasos del análisis en la muestra en blanco. Los resultados se aplican como corrección para las mediciones hechas en las muestras. Las determinaciones del blanco revelan errores debidos a contaminaciones de los reactivos o de los recipientes que se emplean en el análisis. Las determinaciones del blanco también se utilizan para corregir los datos de una valoración para el volumen de reactivo que provoca un cambio en la señal de potencial eléctrico que genera un electrodo. 

Ahora bien, el uso de blancos en las titulaciones potenciométricas es una práctica importante para mejorar la exactitud de las mediciones y corregir posibles interferencias que podrían alterar los resultados obtenidos en el proceso de titulación. Como ya se mencionó, en una titulación potenciométrica, se mide la diferencia del potencial eléctrico, mientras se agrega un reactivo titulante a la muestra. Sin embargo, durante este proceso, pueden surgir factores que no están relacionados con la sustancia que se está titulando, pero que influyen en el valor del potencial medido. Estos factores son los que se corrigen mediante el uso del blanco, ya que su función es medir cualquier interferencia que no sea del analito, como las impurezas en los reactivos, residuos en el equipo, o el medio de la solución, y restar ese efecto de las lecturas obtenidas en la titulación de la muestra. Al restar el valor del blanco de las mediciones de la muestra, se obtiene una lectura más exacta y se reflejan únicamente los cambios que son causados por la reacción entre el analito y el titulante.

En Hanna Instruments, ofrecemos una amplia gama de tituladores potenciométricos automáticos adaptables a sus necesidades específicas, brindando resultados precisos y una experiencia de usuario excepcional, todo en un equipo compacto. Entre nuestras opciones se encuentran:

• El sistema de titulación potenciométrica automática (pH/mV/ISE) con dos buretas HI932.
• El sistema de titulación potenciométrica automática (pH/mV/ISE) con una sola bureta HI931.

Ambos modelos cuentan con el exclusivo sistema de cambio rápido de buretas Clip Lock™ de Hanna, lo que permite cambiar titulantes y reactivos en cuestión de segundos, minimizando el riesgo de contaminaciones cruzadas y optimizando el tiempo de trabajo. Estos equipos vienen equipados con una bureta de 25 mL, aunque es posible optar por buretas de 5 mL, 10 mL o 50 mL, según las necesidades del usuario. Cada bureta está fabricada con un cilindro de vidrio resistente y un émbolo de PTFE, lo que las hace aptas para manejar los productos químicos más agresivos.

Con el electrodo adecuado, estos tituladores son capaces de realizar una amplia variedad de titulaciones estándar, incluyendo mediciones de pH y mV con puntos finales fijos, de un solo punto o múltiples puntos de equivalencia. Además, la pantalla permite visualizar en tiempo real la curva de titulación, facilitando el seguimiento de cada proceso.

Los tituladores de Hanna Instruments permiten almacenar hasta 100 métodos de usuario, que incluyen métodos estándar y de medición directa. Cada método es completamente personalizable y optimizable de acuerdo con los requerimientos específicos de la aplicación.

Gracias a nuestra bomba exclusiva de 40,000 pasos, estos tituladores dosifican volúmenes extremadamente pequeños y precisos de titulante. Además, incluyen un soporte capaz de alojar hasta 3 electrodos y 1 sonda de temperatura simultáneamente. El soporte tiene un diseño adaptable y el agitador puede retirarse para facilitar titulaciones de volúmenes pequeños de muestra sin inconvenientes. Asimismo, es posible utilizar electrodos de diferentes diámetros simplemente cambiando la guía del electrodo, sin necesidad de reubicarlos, ya que el soporte giratorio permite alinear los electrodos de manera rápida y sencilla.

Especificaciones del HI931

Especificaciones del HI932

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La Calificación de Instrumentos Analíticos (AIQ, por sus siglas en inglés) es un proceso documentado que garantiza que los equipos de laboratorio funcionen adecuadamente para su propósito previsto, cumpliendo con las especificaciones y normas aplicables. Este proceso es esencial en industrias reguladas, como la farmacéutica, para asegurar la calidad y confiabilidad de los datos generados. Los documentos de calificación del instrumento analítico validan que el equipo se entrega, instala y opera de acuerdo con las especificaciones.

Fases de la calificación de instrumentos analíticos:

Calificación del Diseño (DQ):
En esta fase se definen los requisitos y especificaciones funcionales y operativas del equipo, asegurando que el diseño del instrumento cumpla con las necesidades del laboratorio. También se establecen los criterios para la selección del equipo, basados en su propósito previsto. El usuario debe revisar que las especificaciones proporcionadas por el fabricante antes de la compra coincidan con lo requerido.

Calificación de la Instalación (IQ):
En esta etapa se lleva a cabo una recopilación documentada de todas las actividades necesarias para asegurar que el equipo se haya entregado y esté instalado de acuerdo con las especificaciones del fabricante y las necesidades del laboratorio. Además, se verifica que el instrumento se haya instalado correctamente y que las condiciones ambientales sean las adecuadas para su funcionamiento óptimo.

Calificación de la Operación (OQ):
En esta fase se demuestra que el equipo funcionará según las especificaciones establecidas, bajo las condiciones ambientales apropiadas. El representante del fabricante realiza pruebas para validar la linealidad y la repetibilidad del instrumento. Durante este proceso, también se proporciona capacitación al usuario para garantizar un uso adecuado del equipo.

Calificación del Desempeño (PQ):
En esta etapa se evalúa la capacidad del equipo para operar de manera continua y confiable en condiciones reales de uso. Se garantiza que el instrumento mantenga el rendimiento esperado, conforme a las especificaciones establecidas por el usuario. Después de completar la IQ y OQ, se puede confirmar que el equipo sigue funcionando correctamente a través de la realización periódica de la PQ. Además, los planes de mantenimiento preventivo, la documentación de reparaciones y otros cambios son necesarios para asegurar la correcta calificación continua del instrumento.

La clasificación de los instrumentos en grupos (A, B o C) se basa en su complejidad, criticidad y el impacto que tienen en los resultados analíticos. Esta clasificación determina el nivel de calificación y mantenimiento requerido para cada equipo.

Grupo A: Equipos de baja complejidad

Características: Son instrumentos estándar que se monitorizan mediante observación y son menos complejos que no requieren mediciones precisas ni calibraciones frecuentes.

Ejemplos: Agitadores magnéticos, mezcladores de vórtice.

Requisitos de calificación: Generalmente no requieren actividades de calificación adicionales más allá de una inspección visual para garantizar su funcionamiento correcto.

Grupo B: Equipos de complejidad media

Características: Instrumentos que realizan mediciones o mantienen condiciones experimentales que pueden influir en las mediciones.

Ejemplos: Medidores de pH, hornos de secado.

Requisitos de calificación: Requieren calibraciones rutinarias, mantenimiento regular y verificaciones de funcionamiento. El alcance de estas actividades puede depender de la criticidad de la aplicación específica.

Grupo C: Equipos de alta complejidad

Características: Instrumentos analíticos avanzados con alto grado de informatización y sofisticación.

Ejemplos: Cromatógrafos líquidos de alta presión (HPLC), espectrómetros de masas.

Requisitos de calificación: Necesitan una calificación exhaustiva que incluya la validación del software, pruebas de rendimiento y documentación detallada para garantizar su funcionamiento adecuado y la integridad de los datos generados.

Esta clasificación permite asignar recursos y esfuerzos de manera eficiente, enfocándose más en los equipos que tienen un mayor impacto en la calidad y confiabilidad de los resultados analíticos.

La implementación efectiva de la AIQ ayuda a minimizar errores, garantizar la trazabilidad de los datos y asegurar el cumplimiento de las Buenas Prácticas de Fabricación (GMP), contribuyendo a la confianza en la calidad de los medicamentos y otros productos analizados. 

Hanna Instruments cuenta con los documentos para la Calificación de los tituladores automáticos Karl Fischer HI933 y HI934, modelos ampliamente utilizados en la industria farmacéutica para la determinación de humedad en materia prima y productos terminados. De igual manera, se cuenta con la calificación del titulador potenciométrico HI932 y HI932, los cuales pueden realizar titulaciones ácido-base, redox, argentométricas, complejométricas e inversas.

Especificaciones del HI933

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El índice de refracción es una medida de cómo se comporta la luz a medida que pasa a través de una muestra. Dependiendo de la composición de la muestra, la luz se refractará o reflejará de manera diferente. Esto se utiliza principalmente para determinar la calidad o consistencia de un producto.

Al medir esta actividad con un sensor de imagen lineal, el índice de refracción de la muestra se puede evaluar y utilizar para determinar sus propiedades físicas, como la concentración y la densidad. Pero el problema está en la percepción de lo que ve cada usuario, lo que permite un gran número de errores. Entonces, ¿cómo podemos medir con exactitud el índice de refracción?

Hanna Instruments cuenta con el refractómetro digital para índice de refracción y Brix HI96800. Este equipo mide el índice de refracción y muestra los resultados con y sin compensación de temperatura.

Las variaciones en la temperatura afectaran la exactitud de las lecturas del índice de refracción, por lo que se recomienda ampliamente utilizar la compensación de temperatura para obtener resultados confiables. El HI96800 contiene un sensor de temperatura integrado y está programado con algoritmos de compensación de temperatura de acuerdo con los métodos ICUMSA (Comisión Internacional de Métodos Uniformes para el Análisis del Azúcar) para una solución de azúcar a 20°C. Estos algoritmos de compensación varían de acuerdo con el parámetro a medir. El usuario puede elegir entre lecturas con compensación de temperatura (nD20), sin compensación de temperatura (nD) y %Brix compensado por temperatura presionando el botón “Range” cuando se encuentre en el modo de medición.

El HI96800 también convierte el índice de refracción a % Brix con solo presionar un botón, haciéndolo adecuado para su uso en el sector de vino. Las industrias farmacéutica, alimentaria y ambiental también pueden beneficiarse con este refractómetro como una forma de indicar la calidad y consistencia de sus productos.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del refractómetro digital para índice de refracción y Brix HI96800

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La vitamina C, además de ser un nutriente esencial, también se utiliza en una variedad de aplicaciones. Afortunadamente, la concentración de ácido ascórbico se puede determinar fotométricamente sin ningún inconveniente.

¿Qué es el ácido ascórbico?

La mayoría de las personas conocen el ácido ascórbico como vitamina C. La vitamina C se encuentra presente de forma natural en muchas frutas y verduras, y es fundamental para que una persona esté sana. La cantidad exacta de vitamina C necesaria por día varía según la edad y las condiciones médicas, sin embargo, es indiscutible que se necesita algo de vitamina C a diario, ya que es un antioxidante que ayuda a fortalecer el cuerpo contra los oxidantes y juega un papel fundamental en la producción de algunas sustancias como los neurotransmisores.

¿Cuáles son las industrias que analizan el ácido ascórbico?

Alimentos y bebidas

Los usos del ácido ascórbico en la industria de alimentos y bebidas son muy diversos. No solamente podemos encontrar la vitamina C en algunos alimentos de forma natural; también es muy común la fortificación de los alimentos con este nutriente. Esta no solo es una forma de incorporar más vitamina C en la dieta promedio, sino que también juega un papel clave en la calidad y seguridad de los alimentos. La Vitamina C se puede utilizar como potenciador de sabor y como conservante. Se utiliza comúnmente como conservante en algunos alimentos como mermeladas, jaleas, pan, carnes en conserva, carne molida, ¡y más! La vitamina C se utiliza en este tipo de aplicaciones ya que es seguro para su consumo y es un gran ajustador del pH. El pH de los alimentos y bebidas (tales como vinos y cerveza) se puede ajustar para preservar el sabor, así como, la integridad de un producto. El ajuste del pH puede significar la diferencia entre que un artículo sea estable o se eche a perder.

Cosmética y cuidado de la piel

La vitamina C se puede encontrar en todo tipo de lociones, cremas, bálsamos, tónicos, exfoliantes y cosméticos. El ácido ascórbico ayuda al cuerpo a contrarrestar los efectos de los radicales libres y la contaminación del medio ambiente. En el cuidado facial, la vitamina C ha demostrado ser eficaz para suavizar las líneas finas y las arrugas. También ayuda a cuidar el daño causado por la exposición al sol y puede aclarar las manchas oscuras. Además, ayuda al cuerpo a producir y absorber colágeno. A largo plazo, esto puede resultar en una piel de aspecto más joven.

Agua

El ácido ascórbico se puede utilizar en las plantas de tratamiento de agua y en los hogares como un declorador. El cloro se usa comúnmente como desinfectante para hacer que el agua sea segura para beber, bañarse y nadar. La decloración ocurre de forma natural si se permite que el agua permanezca al aire y a la luz ultravioleta el tiempo suficiente. Esto es útil en lotes pequeños (por ejemplo, uno o dos galones de agua para un acuario), pero si se tiene que declorar una mayor cantidad de agua, este método es un poco costoso en términos de tiempo y espacio. El uso del ácido ascórbico para declorar el agua permite que las plantas de tratamiento devuelvan el agua al medio ambiente. A menor escala, las personas pueden utilizar el ácido ascórbico en sus hogares para declorar el agua que viene de la llave y regaderas (existen accesorios precargados con vitamina C en el mercado).

Además de estas aplicaciones, existen otras áreas en donde también realizan análisis de ácido ascórbico, como en investigación (cultivos celulares, ajustador de pH, purificación de agua), productos farmacéuticos (producción de vitaminas), agricultura (ajuste del pH del medio de crecimiento), fotografía (desarrollo de imágenes) y procesos (plásticos).

Titulaciones fotométricas contra potenciométricas

Para determinar la concentración del ácido ascórbico en muestras, Hanna Instruments recomienda la titulación (ya sea potenciométrica o fotométrica).

Potenciometría

Para titular la vitamina C por potenciometría, se debe utilizar una titulación redox (oxidación-reducción). Estas titulaciones requieren de un titulador (o medidor ORP), un electrodo ORP, yodo, ácido sulfúrico y yoduro de potasio. Uno de los inconvenientes con este método es el hecho de que la reacción redox toma en cuenta todos los agentes reductores en la muestra. Esto puede causar valores más altos que los esperados.

Fotometría

La titulación por fotometría del ácido ascórbico es seguro y fácil. Este método tiene la ventaja de que cumple con los métodos estándares y evita algunos de los inconvenientes asociados con la titulación potenciométrica de la vitamina C. En lugar de medir un cambio de mV en la muestra, el método fotométrico tiene un punto final al cambio de color. Para realizar una titulación fotométrica automática, se requiere de un electrodo fotométrico con la longitud de onda correcta, ácido oxálico, 6-dicloroindofenol y agua desionizada (además del titulador automático).

Titulación fotométrica de la vitamina C

Materiales

• HI900601 Electrodo fotométrico de 525 nm (verde)
• 6-Dicloroindofenol (DPIP) 0.00086M
• Solución de ácido oxálico al 2%
• Agua desionizada
• Pipetas volumétricas clase A
• Vaso de precipitados de 150 mL
• Titulador automático

Procedimiento de operación estándar

1. Instale su titulador automático y seleccione el método
2. Elija el tamaño de la muestra de acuerdo con ISO 6557-2 Determinación del contenido de ácido ascórbico – Parte 2: Métodos de rutina
3. Use material de vidrio clase A para transferir una cantidad exacta de ácido oxálico de 1 a 5 veces la de la muestra.
4. Aumente el volumen de la muestra con agua destilada (hasta la marca de 75 mL del vaso de precipitados).
5. Coloque el vaso de precipitados debajo del ensamble del agitador y sumerja lentamente el electrodo y la propela de agitación. Asegúrese de que la parte del sensor del electrodo está por debajo de 5-6 mm de la superficie. Nota: La punta de dosificación debe estar en contacto con la superficie de la muestra.
6. Presione “Start”. El titulador comenzará con el análisis.
7. Al final de la titulación, cuando se alcance los puntos de equivalencia, se mostrará “titulación completa” con los resultados expresados como g/L de ácido ascórbico.
8. Retire el electrodo y la propela de agitación de la muestra y enjuague vigorosamente.
9. Registre los resultados

Consejos para el análisis

1. Si su muestra de titulación involucra frutas y verduras frescas o congeladas, puede ser necesario retirar las semillas y las paredes de las cavidades de las semillas. Después, se debe mezclar la muestra vigorosamente para homogenizarla. Filtre la muestra, y posteriormente puede realizar la titulación. Si existen muchos residuos en la muestra, puede hacer que la titulación sea más complicada.
2. ¿Muestras congeladas? Para titularlas, permita que las muestras se descongelen en un recipiente cerrado. Una vez descongeladas, no olvide mezclar muy bien el líquido formado.
3. Si su muestra es muy espesa o tiene sólidos suspendidos, estos pueden interferir con las titulaciones. Los sólidos suspendidos se pueden retirar o separar filtrando o centrifugando la muestra.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones de los electrodos fotométricos HI90060x

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La galvanoplastia se ha realizado por siglos y actualmente es aún más usada en la industria para varios propósitos. Dependiendo de la aplicación, las superficies se pueden galvanizar por propósitos decorativos, para proteger la superficie de la corrosión o para mejorar su función.

Con el objetivo de crear productos con muy poco metal, los fabricantes usan técnicas de galvanizado para cubrir materiales baratos con una capa delgada de metal. Esta técnica reduce drásticamente los costos de producción, especialmente cuando los materiales requeridos son metales preciosos como el oro o el paladio.

Dependiendo de la función que desempeñará, del tipo de metal, el sustrato de galvanizado y de muchos otros factores, las industrias de galvanoplastia pueden emplear diferentes procesos de deposición química y electroquímica para cubrir con metal las superficies. Muchos de estos procesos involucran baños de galvanizado que son soluciones que contienen una fuente de iones del metal que se aplicará, y otros compuestos como estabilizadores. Para asegurarse de la efectividad de una solución de galvanizado, es importante medir la concentración del metal.

Existen muchos métodos para analizar metales específicos en las soluciones de galvanizado, entre ellas están la absorción atómica y las técnicas espectroscópicas selectivas que pueden medir un amplio intervalo de concentraciones, sin embargo estos métodos requieren equipos caros. Existen métodos gravimétricos en los que el metal se precipita de la solución y se pesa. Para muchos de estos métodos, los procedimientos son muy demandantes, requieren calentamientos y filtrados, uso de compuestos químicos adicionales y equipo externo que puede ser costoso, limitante de espacio y requerir mucho tiempo.

Un método alternativo para el análisis de metales en baños de galvanizado es la titulación. Las titulaciones brindan una exactitud comparable con los métodos gravimétricos y son más convenientes en cuanto a costos que la absorción atómica o la espectroscopía.

Aplicación

Muchos metales como el cobre, el níquel y el zinc reaccionan con EDTA y pueden determinarse mediante una titulación complejométrica; el oro y el paladio reaccionan con yoduro formando sales de yoduro metálicas. El método de titulación por yoduro puede utilizarse en baños que contienen estos dos metales realizando la titulación dos veces, con y sin la adición de ácido cítrico. El ácido cítrico actúa enmascarando al paladio para aislar a los iones de oro mientras que la concentración del paladio se puede calcular por una diferencia en el volumen entre las dos titulaciones. Se recomienda el sistema de titulación automática HI931 para realizar esta titulación junto con el electrodo de ion selectivo combinado para yoduro HI4111.

Con este sistema es muy fácil realizar la titulación, bridando resultados exactos gracias a la bureta que tiene una exactitud de dosificación de 0.1%. Además es de bajo costo, ya que el método puede personalizarse para medir un amplio intervalo de concentraciones de oro y paladio.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del titulador automático HI931.

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Entre todos los elementos de la tabla periódica, el flúor es el más electronegativo. Al ser un elemento no metálico altamente reactivo, el flúor se combina prácticamente con todos los elementos, a excepción del oxígeno y los gases nobles, para formar fluoruros. Los fluoruros son aniones inorgánicos de flúor que se encuentran de forma natural en el suelo, el agua, las plantas y los animales. Principalmente a través del consumo de alimentos y el agua potable fluorada, los seres humanos consumen diariamente pequeñas cantidades de fluoruro. Si bien la exposición a pequeñas cantidades de fluoruro de fuentes naturales es deseable para el fortalecimiento de los huesos y reducción de la caries dental, cantidades más altas de fluoruro pueden tener un impacto negativo en la salud.

Existen muchas profesiones en las que los empleados están expuestos regularmente a cantidades elevadas de fluoruro. Una forma importante de fluoruro que es muy común en las industrias químicas es el fluoruro de hidrógeno. Este compuesto se utiliza para el tratamiento de cristales, en el decapado de acero inoxidable y en la producción de aluminio. La exposición laboral a fluoruro de hidrógeno puede ocurrir al inhalar los vapores en forma gaseosa o por contacto de la piel con la forma líquida.

Los efectos de la exposición crónica al fluoruro incluyen irritación ocular, edema pulmonar y fluorosis esquelética; por estas razones, en estas industrias generalmente se requiere la vigilancia médica de los trabajadores. Cuando los trabajadores están expuestos al fluoruro de hidrógeno, se realiza un análisis antes y después del turno para determinar el nivel de la exposición al fluoruro. El Instituto Nacional para la Salud y Seguridad Ocupacional de los Estados Unidos (NIOSH) recomiendan niveles de fluoruro de no más de 4 mg/L en la orina antes del turno y 7 mg/g en la orina después del turno. La concentración de fluoruro se reporta como creatinina urinaria.

Aplicación

Algunos laboratorios médicos aplican el método NIOSH 8303 para la determinación de fluoruro en la orina el cual utiliza un electrodo de ion selectivo (ISE).

Debido a que estos análisis requieren una alta exactitud, Hanna recomienda el medidor de pH/mV/ISE grado investigación HI5222 junto con el electrodo de ion selectivo de media celda HI4010 y el electrodo de media celda de referencia de ISE HI5315.  Con este equipo es muy fácil realizar la medición directa de fluoruro.

Después de realizar la calibración del electrodo, solo se necesita preparar la muestra de orina y agregar el ajustador de fuerza iónica total (TISAB). El TISAB se requiere en las muestras para garantizar que los iones de fluoruro se puedan separar de los complejos formados con otros iones que puedan estar presentes en la muestra, que incluido aluminio o el hierro (III); el TISAB también ajusta el pH de la muestra para que esté dentro del intervalo de medición óptimo de pH 5 a 7. Al agregar el TISAB II HI4010-00 a las muestras, podrá confiar en sus mediciones de la concentración de fluoruro total.

Además, el equipo permite implementar controles de calidad con el uso del método de adición de analito. En este tipo de medición, se agrega un volumen fijo de la muestra con concentración de fluoruro desconocido (analito) a un volumen fijo de un estándar conocido. El medidor HI5222 cuenta con un método programado y cálculos para las determinaciones de adición de analito; el usuario solo necesita seguir las recomendaciones dadas por el equipo. Una vez que el método se ha completado, en la pantalla se mostrará el resultado de la concentración de fluoruro de la muestra original, sin la necesidad de realizar cálculos manuales.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del medidor de mesa HI5222

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El sulfato de cobre es un compuesto inorgánico con la fórmula química CuSO₄·XH₂O, en donde x puede tomar los valores entre 0 y 5. Una de las formas más comunes en las que podemos encontrar el sulfato de cobre es el pentahidratado (CuSO4·5H₂O). Esta sal es de color azul brillante y se disuelve fácilmente en agua y metanol.

El sulfato de cobre pentahidratado se utiliza en una gran variedad de aplicaciones como: ingrediente en alimentos de animales, en la agricultura por su acción fungicida, en procesos industriales como galvanoplastia, como anticorrosivo de metales y en el tratamiento de agua, ya que elimina algas y malos olores. Además se utiliza comúnmente en pinturas, baterías, pesticidas, conservación de madera y en otras materias primas. En la industria farmacéutica se emplea como antifúngico y antídoto para el fósforo, y se utiliza también en el tratamiento de deficiencia de cobre.

Aplicación

Algunas sustancias sólidas como las sales iónicas forman compuestos llamados hidratos, esto quiere decir que contienen grandes cantidades de agua unidos fuertemente a su estructura cristalina. Tal es el caso del sulfato de cobre pentahidratado, en donde el agua es una parte definida de su estructura y no debe ser considerado “húmedo”.

El porcentaje de agua contenido en una molécula de sulfato de cobre pentahidratado es de aproximadamente 36.08%¹, este puede ser determinado mediante el método gravimétrico, sin embargo, durante el proceso de secado se pueden formar otros compuestos dando lugar a resultados poco exactos y confiables.

Debido a que la sal de sulfato de cobre pentahidratado es soluble en metanol, Hanna Instruments recomienda realizar esta determinación mediante el método de Karl Fischer utilizando el titulador volumétrico HI933-01, el cual mide el contenido de humedad en muestras tanto sólidas como líquidas en un intervalo de 100 ppm al 100%.

La titulación se debe realizar con un sistema de reactivos de un componente para evitar que se formen reacciones secundarias. El medio de trabajo o solvente utilizado, en este caso metanol, se debe titular hasta eliminar el agua presente, de esta forma se evita que contamine y agregue más agua a la muestra. La ventaja de utilizar el HI933-01 es que este proceso lo hace de forma automática. Posteriormente se agrega la muestra y se titula con reactivo Karl Fischer de 5 mg/mL hasta llegar al punto final de titulación.

El equipo permite personalizar el método de análisis y modificar los parámetros más importantes para poder obtener resultados exactos dependiendo del tipo de muestra, reactivos utilizados, intervalo de humedad esperado, entre otros aspectos importantes que se deben considerar.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del titulador Karl Fischer HI933

Fuente:

¹ https://sciencing.com/percent-sulfate-copper-sulfate-pentahydrate-8116532.html

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El índice de refracción es una característica óptica de las sustancias y las partículas disueltas en ella. Este principio se usa para conseguir características deseadas cuando se fabrican productos de higiene personal, por ejemplo, para producir maquillajes que reflejan la luz y que dan al usuario una apariencia brillante, se escoge materia prima que refracta y refleja la luz, como la mica. Lo opuesto también se aplica al hacer productos que maquillan las líneas de la piel; se usan materiales que absorben la luz y con bajos índices de refracción, como los óxidos de hierro. El índice de refracción también es llevado a las lociones y los productos para el cabello; por ejemplo, al shampoo y los acondicionadores se les agrega compuestos de silicona para aumentar el brillo. Debido a un alto índice de refracción muy cercano al del cabello, el fenil dimeticona es un compuesto de silicona encontrado comúnmente en los acondicionadores. Una nueva tendencia en el mercado de productos de higiene personal son los geles claros, encontrados en desodorantes, geles desinfectantes, shampoo y demás. Para lograr un gel claro, los índices de refracción de los componentes acuosos y no acuosos deben coincidir en la emulsión.

El índice de refracción de una sustancia está fuertemente influenciado por la temperatura y por la longitud de onda de la luz utilizada para medirlo; por lo anterior, deben controlarse o compensarse las diferencias de temperatura y longitud de onda. Típicamente los índices de refracción son reportados compensándolos a una temperatura de referencia de 20°C (nD₂₀) o no compensado (nD). Los valores de n típicos para soluciones acuosas comunes se enlistan en la tabla siguiente.

Aplicación

En la fabricación de artículos para el aseo personal como lociones, cremas, shampoos y jabón líquido corporal, se busca medir el índice de refracción de la materia prima y productos terminados para propósitos de control de calidad y reportes. Un producto típico como el jabón líquido para cuerpo contiene agua, surfactantes o detergentes, compuestos antibacteriales, fragancias, esencias y en ocasiones, ajustadores de pH; aunque la medición de los índices de refracción en materias primas o productos finales no es un indicador de las concentraciones de componentes individuales, es importante para asegurar la consistencia del producto lote a lote. El índice de refracción de un producto final puede indicar que todos los componentes están presentes en las concentraciones correctas, asegurando así que el producto final exhiba las cualidades deseadas.

En refractómetro digital HI96800 para la medición de índice de refracción y % Brix en materiales acuosos es ideal para esta aplicación ya que muestra directamente el índice de refracción en la pantalla. Además, cuenta con la característica de compensación automática de temperatura (AT) y un amplio intervalo de compensación, de 1.3330 a 1.5040 nD₂₀, con una alta exactitud de ±0.005 nD₂₀. El depósito para muestra de acero inoxidable es fácil de limpiar, y la operación mediante tres botones es de fácil uso para personas sin muchos conocimientos técnicos.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del refractómetro HI96800.

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