METODOS COULOMBIMÉTRICOS (O CULOMÉTRICOS)

Estos métodos, donde se permite que circule corriente por la celda de trabajo, se basan en la idea de medir la variación de carga que circula en un instante dado por el sistema. La carga, medida en unidades de Coulombios (C ) se relaciona con la corriente del siguiente modo:Q

Q = I x t

Si el tiempo se mide en segundos y la corriente en Amperes, la Carga se obtiene en Coulombios

La relación fundamental entre la carga y la concentración, se puede encontrar en la Ley de Faraday para la electrólisis, que establece que cada vez que circule un mol de electrones por el sistema, se depositara, disolverá o generará un equivalente de la especie en cuestion.

La carga del mol de electrones corresponde a 96493C (para los cálculos puede utilizarse el valor de 96500 C).

La principal ventaja de este método frente a la electrogravimetría es que se pueden analizar cantidades de analíto muy pequeñas, y por lo tanto masas muy pequeñas, que serían imposible de determinar por variación de peso.

Las desventajas principales tienen que ver con la necesidad de conocer perfectamente la reacción que se está llevando a cabo, no solo por que es necesario el número de electrones intercambiados (para el cálculo de los equivalentes), sino porque se debe evitar que ocurran otras reacciones que compitan con la de interes. En otras palabras es ideal contar con una eficiencia de 100% en la corriente empleadaEsta técnica de análisis puede llevarse a cabo de varias maneras:

Coulombimetría DirectaSe basa en la obtención de la cantidad de material que reacciona a partir de la cuantificación de la carga eléctrica empleada en la reacción. Esta medición, a su vez puede llevarse a cabo de dos maneras diferentes:

Con corriente constanteEn este caso se aplica una corriente directa durante un determinado tiempo. Al conocerse los dos parámetros se puede calcular fácilmente el valor de la cargaQ = i x t

Este método requiere un perfecto conocimiento de la solución de trabajo, puesto que puede ocurrir que luego de terminada la reacción de interés el potencial se mueva a valores donde comienzan otras reacciones electroquímicas y esto no ser advertido si no se

monitorea la variación de potencial. Por lo anterior es difícil alcanzar una eficiencia de la corriente del 100%.

Con potencial constanteEn este caso, se aplica una diferencia de potencial constante en la celda de medida. Este valor se selecciona de modo tal de asegurar que solo la especie de interés sufrirá la reacción electroquímica. Ahora la corriente variará continuamente con el tiempo, disminuyendo en la proporción que se vaya consumiendo la especie electroactiva.

La Carga se obtendrá a partir de la integral de la curva corriente-tiempo.

Coulombimetría IndirectaEste método se basa en la determinación de la carga necesaria para alcanzar el punto equivalente de una reacción dada. Es decir que se trata de una titulación coulombimétrica , donde el titulante no es agregado desde una bureta sino que es generado en el mismo medio de reacción. Estas titulaciones culombimétricas se pueden realizar de dos maneras diferentes:

Titulación directaEl analito reacciona directamente en el electrodo de trabajo. Dado que no es seguro tener en este caso una eficiencia de corriente de 100%, este método no es empleado ampliamente.

Titulación indirectaEl titulante es generado electroquímicamente y reacciona con el analito. Este método puede ser aplicado a una variedad de reacciones, distintas de las electroquímicas inclusive. Puesto que solamente se reemplaza la bureta por un sistema electroquímico de generación de titulante, es necesario emplear indicadores o equipos de medida, adecuados para detectar el punto final de la titulación.

Este tipo de titulaciones presenta varias ventajas sobre el método convencional: se utiliza menor cantidad de reactivos (solo los necesarios para alcanzar el punto equivalente), se evita los cuidados que se deben tener con reactivos inestables, posibilidad de automatizar el sistema, alta sensibilidad, manipulación sencilla, medida de tiempo más fácil que las medidas de volumen, no es necesario valorar el reactivo, etc.¿Qué carácterísticas tiene una celda de titulación coulombimétrica?

La celda consiste en un par de electrodos, Generalmente inertes, uno de ellos (el de mayor área) se denomina electrodo generador, el otro electrodo, (el auxiliar) se lo ubica dentro de un contenedor que impida que los productos de reacción puedan interferir con la titulación culombimétrica. El circuito se conecta a un potenciostáto (amperostáto) y posee también un sistema de control del tiempo de electrólisis. Si se desea controlar el potencial al cual se mantiene el electrodo generador se debe conectar entonces un electrodo de referencia adecuado 

¿Qué clases de titulaciones pueden realizarse por este método?

Como fue mencionado antes, existe la posibilidad de aplicar este tipo de técnica a varias reacciones químicas:

a) Valoraciones por óxido reducciónPor ejemplo, es posible titular Fe(II) con solución de Ce(IV) generado in situ de acuerdo a:

Fe2+ + Ce4+ == Fe3+ + Ce3+

El Ce4+ se genera mediante la aplicación de una corriente, que también puede oxidar directamente al Fe2+ con lo que se consigue una eficiencia de 100% para la valoración.

b) Valoraciones ácido-baseEn este caso se generan los iones OH- o H+ titulantes a partir de la correspondiente electrólisis de una solución acuosa

2H2O + 2e == H2(g) + 2OH-

2H2O === O2(g) + H+ + 4e

c) Valoración de precipitación con reactivos generados electrolíticamenteEspecialmente útil para la cuantificación de halogenuros, se puede conseguir mediante la generación de cationes Ag+ a partir de la oxidación de un ánodo (de gran área) de Ag

Ag(s) == Ag+(ac) + e 

Ag+(ac) + X- == AgX(s)

d) Valoración por formación de complejos con reactivos generados electrolíticamenteSe emplea un electrodo de Hg que se oxida produciendo Hg2+ el que a su vez puede reaccionar con Y4- (EDTA) y por lo tanto se puede valorar este acomplejante.

Elaborado por : Mario VazquezDocente Instituto de Química U de A

http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/ova/mod/resource/view.php?inpopup=true&id=735

ntroducción: Titulación Karl-Fischer ConvencionalDesde los años treinta del siglo pasado se conoce esta técnica para la determinación del contenido de agua. Está basada en la reacción equimolar del yodo con el agua y el dióxido de azufre en ciertas condiciones que se logran mediante la presencia de un alcohol y una base nitrogenada. La reacción de Karl-Fischer consta de dos etapas cuyo resultado final puede resumirse en la siguiente ecuación:

I2 + H2O + SO2 + CH3OH + 3 RN → (RNH) SO4CH3 + 2 (RNH)I

El punto final se detecta mediante un electrodo doble de platino.

En la práctica existen dos formas de llevar a cabo la determinación:

• Karl-Fischer volumétrico

El reactivo titulante conteniendo yodo molecular y todas las sustancias necesarias para

la reacción con el agua se agrega mediante una bureta a la muestra disuelta en un

solvente. (También es posible que sólo el yodo esté presente en el reactivo titulante y

el resto de las especies químicas necesarias para la reacción formen parte del

solvente.) El resultado se obtiene a partir del gasto de reactivo titulante.

• Karl-Fischer coulombimétrico

El reactivo es también el solvente de la muestra pero contiene yoduro en lugar de yodo

molecular. El yoduro es convertido paulatinamente en yodo molecular por medios

electroquímicos hasta alcanzar el punto final de la titulación (ver Figura 3). La cantidad

de carga eléctrica que fue necesario suministrar a la celda para generar los moles de

yodo consumidos por el agua permite conocer la cantidad de esta última (según las

leyes de Faraday).

Ambas metodologías tienen sus puntos a favor y en contra, así como sus rangos de

aplicabilidad en lo que respecta a tipos de muestra y contenido de agua.

Titulación híbrida

Después de décadas sin avances significativos en los conceptos básicos de la

instrumentación para la determinación de agua por el método de Karl-Fischer, el nuevo

titulador MKH-700 ofrece la posibilidad de tener los dos tipos de titulación en un solo

equipo. De esta manera puede seleccionarse la técnica más adecuada para cada tipo

de muestra o contenido de agua.

Como puede verse en la Figura 1, el equipo consta de una celda electroquímica, una

unidad de bureta automática y un controlador microprocesado provisto de una pantalla

táctil color de 8 pulgadas. Los resultados se almacenan en memoria no volátil y pueden

verse en pantalla, imprimirse o extraerse mediante un dispositivo USB.

Un solo instrumento para todas las muestras

A los efectos de obtener la máxima precisión, la máxima economía de reactivos y el

menor tiempo de análisis, el tipo de titulador de Karl-Fischer es seleccionado

usualmente en el momento de la compra en función del contenido de agua de las

muestras a cuyo análisis será destinado. Las muestras con un alto contenido de agua

(1% o superior) se deben analizar con un equipo volumétrico, mientras que las

muestras conteniendo trazas de agua (del orden de partes por millón, ppm) se deben

analizar con un equipo coulombimétrico.

El nuevo titulador híbrido permite hacer cualquiera de los dos tipos de titulación y es

por lo tanto, apto para muestras con un contenido de agua desde 10μg hasta 500 mg.

Además de trabajar en modo volumétrico o coulombimétrico, el equipo puede realizar

el análisis en un nuevo modo de titulación híbrido, en el que ambas titulaciones son

realizadas en paralelo. Esto permite analizar muestras cuyo contenido de agua no se

conoce siquiera de manera aproximada como para seleccionar previamente la técnica

adecuada y obtener sin embargo un resultado preciso y exacto al primer intento. O,

mirando desde otro ángulo esta característica, el modo híbrido permite también la

obtención de un buen resultado analítico independiente de la cantidad de muestra

analizada.

Medición electrolítica del factor reactivo

Los equipos tituladores por Karl-Fischer mediante el método volumétrico requieren la

valoración periódica del reactivo titulante para establecer su factor. Esta operación no

solo demanda tiempo sino que requiere también patrones de agua, por lo que a veces

no se realiza con la frecuencia necesaria, con el consiguiente impacto negativo en la

calidad de los resultados.

El nuevo titulador híbrido permite calcular el factor del reactivo titulante mediante la

simple presión de un botón. Todo el procedimiento es automático y consta del

dispensado - mediante la bureta motorizada - de un volumen de reactivo titulante

seguido por la conversión del yodo molecular presente en yoduro, operando la celda

coulombimétrica en modo inverso al habitual (ver Figura 4). De esta manera, la

cantidad de electricidad requerida para convertir el yodo en yoduro permite el cálculo

automático del factor que es almacenado en la memoria del equipo.

Innovador diseño de celda de titulación

Las innovaciones del titulador híbrido se extienden también a su diseño mecánico e

incluyen una celda de titulación con una tapa removible (ver Figura 2). Esto permite

una limpieza fácil y rápida del recipiente, pues los electrodos, tobera y desecante están

sujetos a la tapa y no es necesario retirarlos individualmente. Más aún: la tapa

prescinde de un sello de vidrio esmerilado, por lo que no se corre el riesgo de que la

misma quede adherida por descuido en la aplicación de grasa.

Otro punto que suele requerir mantenimiento frecuente en un titulador KF

convencional es la membrana de la celda generadora de yodo, especialmente como

consecuencia de las muestras analizadas rutinariamente por la industria del petróleo.

El proceso de limpieza normalmente requiere tiempo y cuidado, debido a la proximidad

de la membrana a los delicados electrodos de malla de platino. En el nuevo titulador

híbrido la membrana es desmontable (ver Figura 5), por lo que en caso de falla debida

a contaminación de la misma, basta cambiarla por una en buen estado para volver a

dejar al equipo inmediatamente operativo. La membrana contaminada puede limpiarse

luego, cuando se disponga de tiempo, sin temor a dañar los electrodos de malla de

platino ni demorar el análisis de las muestras.

Análisis mediante vaporización

Existe una significativa cantidad de tipos de muestras cuyo contenido de agua no

puede determinarse directamente mediante la titulación Karl-Fischer. Estas muestras

están comprendidas principalmente en dos categorías: las que no son suficientemente

solubles en el reactivo o solvente y las que son químicamente incompatibles con la

técnica porque reaccionan con el yodo o porque su pH es menor que 5 o mayor que 8.

Si bien en muchos casos existen aditivos y modificaciones de la técnica para subsanar

estos inconvenientes, en otros es necesaria la vaporización previa del agua de la

muestra por medio del calentamiento. Para estos casos el titulador cuenta con

accesorios que realizan esta operación de manera controlada y reproducible, y

transfieren el vapor de agua a la celda de titulación:

Evaporador de uso general (ADP-611)

Para muestras sólidas insolubles en la celda de titulación.

Evaporador para minerales (ADP-512)

Para la determinación del agua de cristalización o químicamente ligada a

minerales de hierro, manganeso, arcillas y otros sólidos inorgánicos.

Evaporador de alta temperatura (ADP-512S)

Ídem ADP-512 pero con la capacidad de calentar hasta 1000ºC.

Evaporador para muestras viscosas (ADP-513)

Para la determinación del contenido de humedad de aceites lubricantes, grasa,

alquitrán, pintura y otros líquidos viscosos.

Evaporador/muestreador automático (CHK-501)

Para la determinación automática del contenido de humedad de hasta 24

muestras con programación individual del tratamiento térmico.

Esta nota ha sido proporcionada por el Lic. Ariel Grillo.

Contenido de agua en Petróleo o Biodiesel 

La presencia de agua en tales productos está acotada y Normas internacionales (ASTM, ISO, IP, UOP) detallan los métodos de análisis que permiten su medición de manera precisa, así como los valores máximos permitidos en cada producto.

De esta manera, mientras productores nacionales de derivados de petróleo o combustibles sustitutos que se desarrollan actualmente tales como el BIODIESEL, quieran cumplir con Normas de nivel internacional, deberán ajustarse a métodos de ensayo que las mismas normas estipulan.

Tal es el caso de la determinación Coulumbimétrica del contenido de agua, por el METODO DE KARL FISCHER, requerido en las ASTM D4928-00E1; ASTM D6304-04AE1; IP 438; IP 436; ISO 10337 y UOP 481-91, en productos tales como el petróleo crudo y sus derivados, aceites lubricantes y sus aditivos así como en hidrocarburos líquidos en general.

Método de Karl Fischer.

La reacción de Karl Fischer, que da base química al método y explica su especificidad ocurre en dos etapas (Ver Fórmula 1)

Si bien en un principio se utilizaba piridina como base débil (RN), hoy en día ha sido sustituída por otros compuestos menos tóxicos (imidazol). La velocidad de reacción depende del pH y la máxima se alcanza cuando éste oscila entre 5,5 y 8.

Además, la relación I2: H2O debe ser 1:1 en todo el rango de reacción y se mantiene siempre que haya una presencia mínima de CH3OH como solvente alcohólico (el ROH de la Ec1). En el caso de que no deba existir CH3OH debido a que las sustancias a analizar sean aldehídos o cetonas, evitando así reacciones secundarias, es necesaria una presencia mínima de otros alcoholes primarios tales como etilen-glicolmonometileter.

Para obtener la completa solubilización de muestras de hidrocarburos, lubricantes, aceites o sus derivados, las Normas recomiendan la utilización de TOLUENO o XILENO en una proporción inferior al 50% en el seno de la mezcla de valoración.

Fundamentos de Coulombimetría.

El I2 necesario para que reaccione con el H2O presente a partir de su liberación desde la muestra, puede dosificarse mediante un reactivo que lo contenga: tal es el caso del Método Volumétrico, utilizado cuando el contenido de H2O es superior a 0,01% (100 ppm) hasta 100%.

Reactivos de diversa concentración son comercializados en el mercado listos para ser usados (5mg H2O/ml, 2mg/ml, y 1mg H2O/ml) de acuerdo al contenido esperado de H2O en la muestra.

Cuando el contenido de H2O es muy inferior, hasta llegar a 1ppm, o se quieren lograr resultados con una baja dispersión y alta precisión en el rango de H2O < 500 ppm, es necesario recurrir al Método Coulombimétrico de Karl Fischer, en donde el I2 reactivo no se dosifica sino que se forma por pasaje de corriente entre el ánodo y su cátodo en el llamado "Electrodo de Generación".

El pasaje de corriente es controlado de manera muy precisa, de manera que la cantidad generada de I2 está muy bien identificada y el error por exceso en la adición de reactivo se reduce a un mínimo.

Así, cuando deja de haber H2O en el medio de valoración, si se continúa con su generación se identifica una mínima cantidad de I2 en exceso sin reaccionar al no haber más H2O y el "Electrodo de Medición" indica la finalización del ensayo, al detectar el I2 en exceso.

¿Cómo opera el "Electrodo de Medición"? Se trata de un electrodo de doble punta de Platino al que se le aplica una pequeña corriente de polarización (2 Micro Ampere, por ejemplo).Mientras que al principio de la valoración se necesitan entre 400 a 500 mV para mantenerla, al final de la valoración la presencia de I2 libre que toma un electrón de un pin y lo descarga en el otro pin de Platino, provoca un incremento de la conductividad iónica y la consiguiente caída en el voltaje a valores entre 50 mV a 100 mV ¡ESE ES EL PUNTO FINAL DE LA VALORACIÓN!

Al haber medido con exactitud la cantidad de corriente que circuló desde el inicio de la valoración hasta que no se detectó más H2O liberado por la muestra, se conocerá la masa de H2O determinada a través de la relación: 1mg H2O = 10,72 Coulomb lo que permite asegurar que el coulombimétrico es un MÉTODO ABSOLUTO.

Equipo a utilizar al analizar biodiesel o petróleo: TITULADOR AUTOMÁTICO COULOMBIMÉTRICO.

Al enfrentar las distintas posibilidades de adquisición de un instrumento analítico que le permita efectuar la valoración acorde a las exigencias de las Normas citadas, al usuario deberá exigir que:1. El equipo sea fácil de operar, aún por personal no especializado en el manejo de instrumentos analíticos y que se necesite poco tiempo de entrenamiento.2. El instrumento sea robusto, de manera que pueda ser operado en un medio ambiente exigente y en algunos casos casi agresivo. Debe reducir a un nivel nulo la emisión de sustancias tóxicas.3. Las mediciones deben ser precisas, certeras y rápidas, emitiendo informes impresos4. Ante una cantidad elevada de muestras, la automatización es altamente deseable para evitar pérdidas de tiempo durante el manipuleo de las muestras y determinaciones.5. Posibilite el almacenaje electrónico de los resultados e integración a sistemas tales como LIMS, para dinamizar el gerenciamiento de datos.

Mettler – Toledo: DL32 Responde

¡El titulador automático METTLERTOLEDO coulombimétrico modelo DL32 responde a todos los requerimientos de las Normas y el usuario!

Su manejo es muy sencillo ya que inicia la valoración al apretar el operador UNA UNICA TECLA, DE COLOR VERDE. El instrumento determina en poco tiempo de manera automática la línea de base y en ese instante ADVIERTE al usuario que ya se puede ingresar la muestra; se aprieta nuevamente la MISMA TECLA VERDE, se carga la muestra líquida a través del septum mediante una jeringa con aguja y se digita la MASA o VOLÚMEN de la alicuota ingresada.

Se confirma el peso de la misma APRETANDO POR TERCERA VEZ LA MISMA TECLA VERDE y a partir de ese instante, el equipo efectúa todo el proceso analítico descripto de manera automática; sin ninguna intervención del operador, al cabo de 3 a 4 minutos emite el resultado, que aparecerá en la pantalla del instrumento y podrá imprimir un informe detallado acorde a las Buenas Práctidas de Laboratorio (GLP).

El DL32 permite ser operado también mediante el programa LABX LIGHT desde una PC, bajo entorno Windows, con la misma sencillez, mediante clicks en el mouse y permitiendo el almacenamiento y

tratamiento estadístico de datos de muestras como los resultados obtenidos de H2O presente en las mismas.

Acorde a las recomendaciones detalladas en las Normas citadas, es conveniente en el caso de BIODIESEL el agregado de Tolueno al reactivo para facilitar la disolución de la muestra y la posterior liberación del H2O a determinar.

Las masas de muestra a utilizar varían entre 200 mg y 2.000 gramos, recomendando el uso de una balanza con sensibilidad 0,1mg para disminuir el error relativo, para determinar contenidos de agua que oscilan entre los 100 y 200 ppm.

El uso del DL32 para la DETERMINACIÓN COULOMBIMETRICA DE AGUA acorde al METODO DE KARL FISCHER presenta como ventajas adicionales a las ya detalladas:(a) tiene un tutorial incorporado y una interface hombre-equipo amigable, que facilita los ensayos,(b) limpieza sencilla de la celda electrolítica y del electrodo de medición,(c) cambio fácil del reactivo agotado, mediante una bomba de aspiración incorporada que evita la apertura del vaso de valoración,(d) queda siempre listo para un nuevo ensayo, buscando de manera automática la nueva línea de base, una vez finalizada una determinación y permitiendo el ingreso rápido de una nueva muestra,(e) permite la automatización del ensayo,(f) el programa LABX LIGHT ahorra tiempo en el manejo de resultados y se entrega sin costo con el DL32

El DL32 de METTLER-TOLEDO, mediante una MISMA TECLA VERDE permite de manera SENCILLA, EFICIENTE Y SEGURA la determinación de H2O acorde al MÉTODO COULOMBIMÉTRICO de KARL FISCHER requerido por NORMAS para BIODIESEL, PETRÓLEO, HIDROCARBUROS y sus derivados.

Para mayor información:Tec Instrumental S.A.Ruiz Huidobro 2543

http://www.catlab.com.ar/imprimir_art.php?accion=imprimir&idm=500

EXTRACCIÓN > 9.1. FUNDAMENTO DE LA TÉCNICA

¿En qué consiste?

La extracción con disolventes es la técnica de separación de un compuesto a partir de una mezcla sólida o líquida, aprovechando las diferencias de solubilidad de los componentes de la mezcla en un disolvente adecuado. Constituye una de las técnicas de separación de compuestos más utilizada en el laboratorio químico.

En un laboratorio químico, es frecuente utilizar mezclas complejas de diferentes compuestos. Casi siempre que se lleva a cabo una reacción de preparación de un compuesto determinado, es necesario separar este producto de la mezcla de reacción donde puede haber subproductos formados en la reacción, sales u otras impurezas. Así, en el laboratorio químico la separación y la purificación del producto deseado son tan importantes como la optimización de su síntesis, con lo cual, además de mejorar las condiciones de reacción buscando un elevado rendimiento de formación del producto deseado, se tienen que plantear procesos eficientes de separación que permitan una recuperación máxima del producto a partir de la mezcla de reacción. La extracción es una te las técnicas más útiles para hacerlo.

 

Fundamento teórico:

La separación de un compuesto por extracción se basa en la transferencia selectiva del compuesto desde una mezcla sólida o líquida con otros compuestos hacia una fase líquida (normalmente un disolvente orgánico). El éxito de la técnica depende básicamente de la diferencia de solubilidad en el disolvente de extracción entre el compuesto deseado y los otros compuestos presentes en la mezcla inicial.

Objetivo:

El principal objetivo de la extracción es separar selectivamente el producto de una reacción, o bien eliminar las impurezas que lo acompañan en la mezcla de reacción, gracias a sus diferencias de solubilidad en el disolvente de extracción elegido.

 

Analyzing Water in Oil

High water content of lubricating oils negatively impacts the operation and longevity of the oils and the mechanical equipment components being lubricated. Water increases the oxidation rate of oils, thus prematurely using up the oils’ oxidation inhibitors. Additionally, water has been known to cause certain oil additives to precipitate out, as well as to chemically attack some additives. Some of the modes by which water exists in lubricating oils can lead to catastrophic equipment failure. These include corrosion, erosion, etching and hydrogen embrittlement.

El alto contenido de agua de los aceites lubricantes afecta negativamente a la operación y la longevidad de los aceites y los componentes de los equipos mecánicos están lubricados. El agua aumenta la velocidad de oxidación de los aceites, de este modo prematuramente utilizando los aceites inhibidores de la oxidación. Además, el agua ha sido conocido por causar ciertos aditivos de aceite a precipitar, así como para atacar químicamente algunos aditivos. Algunos de los modos por los que existe agua en aceites lubricantes puede conducir a fallo del equipo catastrófico. Estos incluyen la corrosión, la erosión, el grabado y la fragilización por hidrógeno.

Water in oils can occur in dissolved, emulsified and free states. Visual indication is reliable for quantifying water content only in the free state, while the hot plate crackle test can be used to detect free and emulsified water. However, neither of these methods can detect dissolved water or reproducibly detect trace levels of emulsified water. Furthermore, neither visual indication nor the hot plate test can be used to reliably quantify the water present. Distillation methods, such as ASTM D95 and D4006 provide better quantitative data in the range of approximately 500 ppm to 25 percent, but require large sample sizes and involve long analysis times, typically 60 to 110 minutes.

Since its invention by German petroleum chemist Dr. Karl Fischer in 1935, Karl Fischer (KF) analysis has progressed from an esoteric laboratory procedure to a widely accepted instrumental method routinely used for water determination in the petrochemical industry. It is estimated that nearly 500,000 KF determinations are performed daily around the world. The method forms the basis of several commonly used ASTM standards for water determination in oils, including ASTM D1533, D1744, D4377, D4928 and D6304. The KF method does not suffer from the same issues and limitations associated with the other techniques described above, and a number of recent advances in titrator instrumentation and reagent formulations have further improved the accuracy and reproducibility of KF analyses.

El agua en los aceites puede ocurrir en disueltos, emulsionados y estados libres. Indicación visual es fiable para cuantificar el contenido de agua solamente en estado libre, mientras que la prueba del crujido placa caliente se puede utilizar para detectar el agua libre y emulsionada. Sin embargo, ninguno de estos métodos puede detectar agua disuelta o reproducible detectar niveles de trazas de agua emulsionada. Además, ni indicación visual ni la prueba de la placa caliente se pueden utilizar para cuantificar de manera fiable el agua presente. Métodos de destilación, tales como la norma ASTM

D95 y D4006 proporcionan mejores datos cuantitativos en el intervalo de aproximadamente 500 ppm a 25 por ciento, pero requieren grandes tamaños de muestra e implican largos tiempos de análisis, típicamente 60 y 110 minutos.

Desde su invención por el químico de petróleo alemán Dr. Karl Fischer en 1935, Karl Fischer (KF) análisis ha pasado de un procedimiento de laboratorio esotérico a un método instrumental ampliamente aceptado que se utiliza habitualmente para la determinación de agua en la industria petroquímica. Se estima que cerca de 500.000 KF determinaciones se realizan a diario en todo el mundo. El método forma la base de varias normas ASTM comúnmente utilizados para la determinación de agua en aceites, incluyendo ASTM D1533, D1744, D4377, D4928 y D6304. El método KF no sufre de los mismos problemas y limitaciones asociados con las otras técnicas descritas anteriormente, y un número de los últimos avances en la instrumentación valorador y formulaciones de reactivos han mejorado aún más la precisión y la reproducibilidad de análisis de KF.

Chemistry and Principles Karl Fischer titration proceeds according to a reaction with a two-step mechanism in which sulfur dioxide initially reacts with an alcohol (ROH) to form an ester intermediate which is neutralized, or buffered, by an appropriate organic base (RN). The subsequent oxidation of the alkylsulfite salt to an alkylsulfate salt by iodine consumes water in a 1:1 ratio to iodine, thus making the quantification of water possible. The following reactions represent this two-step mechanism.

ROH + SO2 + RN → (RNH)·SO3R

(RNH).SO3R + 2 RN + I2 + H2O + → (RNH)·SO4R + 2 (RNH)I

The end-point determination in KF titration occurs by means of bivoltametric indication. That is, while the iodine in the KF reagent is reacting with water, there is no free iodine present in the titration cell, and a high voltage is required to maintain the set polarization current at the double platinum pin indicator electrode. Once all the water has reacted with the iodine, trace quantities of free iodine appear in the titration cell, causing a drop in voltage necessary to keep the polarization current constant, which in turn signals the end-point of the titration.

Valoración de Karl Fischer procede de acuerdo a una reacción con un mecanismo de dos pasos en el que el dióxido de azufre reacciona inicialmente con un alcohol (ROH) para formar un éster intermedio que se neutraliza, o tamponada, por una base orgánica adecuada (RN). La oxidación subsiguiente de la sal alkylsulfite en una sal de alquilsulfato por yodo consume agua en una relación 1:1 a yodo, con lo que la cuantificación de agua posible. Las siguientes reacciones representan este mecanismo de dos pasos.

ROH + SO2 + RN → (RNH) • SO3R

(RNH). SO3R + 2 RN + I2 + H2O + → (RNH) • SO4R + 2 (RNH) I

La determinación del punto final de la valoración KF se produce por medio de la indicación bivoltametric. Es decir, mientras que el yodo en el reactivo KF está reaccionando con agua, no hay yodo libre presente en la célula de valoración, y se requiere una alta tensión para mantener la corriente de polarización en el conjunto de doble electrodo indicador de la pata de platino. Una vez que toda el agua ha reaccionado con el yodo, cantidades traza de yodo libre aparecen en la célula de valoración, causando una caída en el voltaje necesario para mantener constante la corriente de polarización, que a su vez indica el punto final de la valoración.

Types of Titration Volumetric KF Volumetric KF proceeds in the conventional manner of a classic titration, in that the titrant containing iodine is added mechanically to the solvent containing the sample by the titrator's burette (Figure 1). The two types of volumetric KF differ in the exact composition of titrant and solvent. In one-component KF, the titrant (usually referred to as a CombiTitrant or a composite) contains all the ingredients needed for the KF reaction, namely iodine, sulfur dioxide, base and a suitable alcohol, while the solvent is typically dry methanol. In two-component KF, the titrant contains only an alcoholic solution of iodine, while the solvent contains the other ingredients needed for the reaction. With both types of volumetric KF, imidazole is the base used most frequently as a buffer to maintain optimal pH for the reaction.

The most widely used standard methods based on volumetric KF are ASTM D1533 (Method A), D1744 and D4377. Volumetric KF is most accurate in the range of 500 ppm to 100 percent water.

Volumétrica KF procede en la manera convencional de una titulación clásico, en que se añade el reactivo de valoración que contiene yodo mecánicamente al disolvente que contiene la muestra por bureta del valorador (Figura 1). Los dos tipos de volumétrica KF difieren en la composición exacta de reactivo de valoración y disolvente. En un solo componente KF, el reactivo de valoración (generalmente referido como un CombiTitrant o un material compuesto) contiene todos los ingredientes necesarios para la reacción KF, a saber, yodo, dióxido de azufre, base y un alcohol adecuado, mientras que el disolvente es típicamente metanol seco. En de dos componentes KF, el reactivo contiene sólo una solución alcohólica de yodo, mientras que el disolvente contiene los otros ingredientes necesarios para la reacción. Con ambos tipos de volumétrica KF, imidazol es la base utilizada más frecuentemente como un tampón para mantener el pH óptimo para la reacción.

Los métodos estándar más ampliamente utilizados basados en volumétrica KF son la norma ASTM D1533 (Método A), D1744 y D4377. Volumétrica KF es más preciso en el rango de 500 ppm a 100 por ciento de agua.

Figure 1. Key Components of a Modern Volumetric KF Titrator

Coulometric KF In coulometric KF, the iodine needed by the KF reaction is not present in the KF reagent, but is instead generated electrochemically in situ from iodide at the anode of the generator electrode, a component of the coulometric titration cell (Figure 2). Corresponding reduction of hydride to hydrogen takes place at the cathode. In coulometry, the quantity of iodine generated corresponding to the amount of water present is calculated by the titrator on the basis of current (mA) and time (sec). Coulometric KF is considered an absolute method because time and current can both be accurately measured. The most widely used standard methods based on coulometric KF are ASTM D1533 (Method B), D4928 and D6304 (Method A). Coulometric KF is most accurate in the range of 1 ppm to 5 percent water.

En coulométrica KF, el yodo sea necesario por la reacción KF no está presente en el reactivo de KF, sino que se genera electroquímicamente en situ a partir de yoduro en el ánodo del electrodo generador, un componente de la célula de valoración coulométrica (Figura 2). Reducción de hidruro de hidrógeno correspondiente tiene lugar en el cátodo. En la coulometría, la cantidad de yodo generado correspondiente a la cantidad de agua presente es calculado por el valorador sobre la base de la corriente (mA) y el tiempo (seg). Coulométrica KF se considera un método absoluto, porque el tiempo y la corriente de ambos pueden ser medidos con precisión. Los métodos estándar más ampliamente utilizados basados en coulométrica KF son la norma ASTM D1533 (Método B), D4928 y D6304 (Método A). Coulométrica KF es más exacta en el intervalo de 1 ppm a 5 por ciento de agua.

Figure 2. Key Components of a Modern Coulometric KF Titrator

Oil Sample Challenges Solubility If a sample does not dissolve fully during KF analysis, then only part of the water content will be determined, leading to erroneously low results. Oils have limited solubility in alcohols, such as methanol, which are typically used in common KF reagent formulations, while they are fully soluble in organic solvents like chloroform, toluene and xylene. However, alcohols cannot be completely removed from KF reagents, because the presence of alcohol is required by the mechanism of the KF reaction.Reactivity Certain compounds in the oil will undergo interfering side reactions either with methanol or iodine components of KF reagents. A number of lubricating oil additives are reactive and are known to interfere with direct KF titration. These include aldehydes, higher phenols, modified mercaptans, ketoacids, polysiloxanes, sulfides and metal oxides. Used oils may also contain contaminants that can potentially interfere with direct KF analysis, such as trace metals, polyaromatic hydrocarbons, polychlorinated biphenyls, as well as various products of incomplete combustion.Sample Size and Reproducibility As with any analytical technique, the sampling error in KF analysis is inversely proportional to the sample size. In other words, the larger the sample, the less error is introduced into the analysis by sample weighing, transfer and other handling. However, due to solubility and reactivity issues described above, analysts often drastically reduce sample size, which tends to reduce the reproducibility of test results.Techniques for Successful KF of Oil Samples Direct Titration Sample solubility issues may be overcome by using co-solvents such as chloroform, toluene or xylene to increase the solvent capacity of conventional KF reagents in the titration cell. Alternatively, specially preformulated KF reagents incorporating one or several of these solvents are commercially available for both volumetric and coulometric KF.

For those oil samples which fail to adequately dissolve even when using KF reagents formulated with organic co-solvents, or those that are suspected of containing

interfering compounds, an indirect KF analysis using an oil evaporator is recommended, as described below.

Desafíos para muestras de aceite

solubilidad

Si una muestra no se disuelve completamente durante el análisis de KF, a continuación, se determinará sólo una parte del contenido de agua, lo que lleva a resultados erróneamente bajos. Aceites tienen una solubilidad limitada en alcoholes, tales como metanol, que se utilizan típicamente en formulaciones comunes de reactivos KF, mientras que son completamente solubles en disolventes orgánicos como cloroformo, tolueno y xileno. Sin embargo, los alcoholes no se pueden eliminar completamente de reactivos KF, debido a la presencia de alcohol es requerido por el mecanismo de la reacción KF.

reactividad

Ciertos compuestos en el aceite se someterán a interferir las reacciones secundarias o bien con componentes de metanol o de yodo de reactivos KF. Una serie de aditivos para aceites lubricantes son reactivos y se sabe que interfieren con valoración directa KF. Estos incluyen aldehídos, fenoles, mercaptanos superiores modificados, cetoácidos, polisiloxanos, sulfuros y óxidos metálicos. Los aceites usados también pueden contener contaminantes que pueden interferir potencialmente con el análisis directo KF, tales como metales traza, hidrocarburos poliaromáticos, bifenilos policlorados, así como diversos productos de la combustión incompleta.

Tamaño de la muestra y reproducibilidad

Como con cualquier técnica analítica, el error de muestreo en el análisis de KF es inversamente proporcional al tamaño de la muestra. En otras palabras, cuanto mayor sea la muestra, se introduce el menor error en el análisis por muestra de pesaje, la transferencia y otras manipulaciones. Sin embargo, debido a problemas de solubilidad y reactividad descritos anteriormente, los analistas a menudo reducen drásticamente tamaño de la muestra, que tiende a reducir la reproducibilidad de los resultados de la prueba.

Técnicas para el éxito de KF de Muestras de Aceite

Titulación directo

Problemas de solubilidad de la muestra se pueden superar mediante el uso de co-disolventes tales como cloroformo, tolueno o xileno, para aumentar la capacidad

disolvente de reactivos KF convencionales en la célula de valoración. Alternativamente, los reactivos KF especialmente preformulados que incorporan uno o varios de estos disolventes están disponibles comercialmente tanto para volumétrica y KF coulométrica.

Para aquellas muestras de aceite que no logran disolver adecuadamente, incluso con el uso de reactivos KF formulados con co-disolventes orgánicos, o los que se sospecha que contienen compuestos que interfieren, se recomienda un análisis indirecto KF utilizando un evaporador de aceite, tal como se describe a continuación.

Figure 3. Oil Evaporator for Indirect KF Analysis of Oils

Indirect Titration Using an Oil Evaporator The indirect titration method utilizes a specialty accessory, the oil evaporator, which is connected to a volumetric or coulometric KF titrator (Figure 3). This innovative KF technique is incorporated in ASTM D6304 (Method B) and is applicable to nearly all oil-based samples.

The procedure involves adding the oil sample to the solvent present in the evaporation chamber where it dissolves in the solvent, and in the process forms a binary azeotrope between the solvent and the sample's water content. The solvent/sample mixture is then heated to near the azeotropic point and kept at that temperature while a dry, inert carrier gas, such as nitrogen, is used to carry the azeotropic vapor into the titration cell of the KF titrator, where the water content is quantified. This method thus combines the best features of both KF titration and distillation techniques, such as ASTM D95, because the oil evaporator is simply a miniaturized Dean & Stark distillation apparatus. The distillation component of the indirect titration method ensures that the hard-to-dissolve oil samples, or those containing potentially interfering compounds, are not introduced to the titration cell, while the KF titration component of the method accurately quantifies the water content of the azeotropic vapor carried into the titration cell by the dry gas.

Additionally, because the oil evaporator contains a miniaturized distillation set-up, only small sample (0.1 to 2.5g) and solvent (10 to 15mL) quantities are required.

Titulación indirecto utilizando un evaporador de aceite

El método de valoración indirecta utiliza un accesorio de la especialidad, el evaporador de aceite, que está conectado a un volumétrica o coulométrica KF (Figura 3). Esta innovadora técnica de KF se incorpora en la norma ASTM D6304 (Método B) y es aplicable a casi todas las muestras a base de aceite.

El procedimiento implica la adición de la muestra de aceite a la disolvente presente en la cámara de evaporación donde se disuelve en el disolvente, y en el proceso forma un azeótropo binario entre el disolvente y el contenido de agua de la muestra. La mezcla de disolvente / muestra se calienta entonces a cerca del punto de azeotrópica y se mantuvo a esa temperatura mientras que un gas portador inerte seco, tal como nitrógeno, se utiliza para llevar el vapor azeotrópica en la célula de valoración de la valorador KF, donde el contenido de agua se cuantifica. Así pues, este método combina las mejores características de ambos de titración KF y técnicas de destilación, tales como ASTM D95, debido a que el evaporador de aceite es simplemente un aparato de destilación de Dean & Stark miniaturizado. El componente de la destilación del método de valoración indirecta asegura que el disco-a-disolver las muestras de aceite, o las que contienen compuestos potencialmente interferentes, no se presentó a la célula de valoración, mientras que el componente de titración KF del método cuantifica con precisión el contenido de agua de la azeotrópica de vapor llevado a la célula de valoración por el gas seco.

Además, debido a que el evaporador aceite contiene una destilación de configuración miniaturizada, sólo pequeña muestra (0,1 a 2,5 g) y el disolvente (10 a 15 ml) se requieren cantidades.

Table 1. Recommended Sample Sizes for KF Analysis

Sample Size Selection For both direct and indirect KF methods, sample size selection is critical for minimizing errors associated with sample weighing, transfer and injection. As a guideline, sample sizes shown in Table 1 are recommended for volumetric and coulometric KF, respectively.

KF analysis is a versatile and robust analytical tool for water content analysis in oil samples, and can detect water in any of three states commonly found in oils. The technique also offers other substantial advantages over more conventional hot plate crackle test and distillation methods, and it has been incorporated into numerous ASTM standards. Volumetric or coulometric KF methods, utilizing either direct titration or the oil evaporator technique, can be used to quantify water in oil samples from trace amounts to 100 percent.

Tamaño de la muestra de selección

Por tanto directa como métodos indirectos KF, la selección del tamaño de la muestra es crítica para minimizar los errores asociados con la muestra de pesaje, transferencia e inyección. A modo de orientación, tamaño de las muestras que se muestran en la Tabla 1 se recomiendan para la volumetría y coulométrica KF, respectivamente.

Análisis KF es una herramienta analítica versátil y robusto para el análisis de contenido de agua en muestras de aceite, y puede detectar agua en cualquiera de los tres estados se encuentran comúnmente en los aceites. La técnica también ofrece otras ventajas sustanciales sobre los métodos de prueba crujido placa caliente y de destilación más convencionales, y se ha incorporado en numerosas normas de la ASTM. Volumétrica o métodos KF culombimétricos, ya sea por valoración directa o la técnica de evaporador de aceite, se pueden utilizar para cuantificar agua en muestras de aceite a partir de cantidades traza a 100 por ciento.

Vial   (medicina) - Wikipedia, la enciclopedia libre Es un frasco pequeño destinado a contener generalmente un medicamento inyectable, del cual se van extrayendo las dosis convenientes.

Un agitador tipo vórtex o mezclador de

vórtice es un dispositivo simple que se usa comúnmente en los laboratorios para agitar

pequeños tubos o frascos de líquido. Se compone de un motor eléctrico con el eje de

transmisión orientado verticalmente y unido a un trozo de goma o caucho montado en forma

de copa, ligeramente excéntrico. A medida que el motor gira la pieza de caucho oscila

rápidamente en un movimiento circular. Cuando un tubo de ensayo o recipiente adecuado se

coloca en el soporte de goma (o toca su borde) el movimiento se transmite al líquido en su

interior y se crea un vórtice. La mayoría de los mezcladores de vórtice tienen una

configuración de velocidad variable y pueden ser configurado para ejecutarse de forma

continua, o para que funcione sólo cuando una débil presión se aplica a la goma. Poseen unos

pies de ventosa en la base para evitar desplazamientos.

Los agitadores tipo vortex son bastante comunes en los laboratorios de ciencias biológicas. En

los laboratorios de cultivos celulares y de microbiología se pueden utilizar para suspender

las células. En un laboratorio de bioquímica o de análisis puede ser utilizado para mezclar

los reactivos de un ensayo o para mezclar una muestra experimental y undiluyente.

Urea

Urea

Nombre (IUPAC) sistemático

Diaminocetona

General

Fórmula semidesarrollada CO(NH2)2

Fórmula estructural Ver imagen.

Fórmula molecular C O N 2H4

Identificadores

Número CAS 57-13-61

Número RTECS YR6250000

ChEBI 16199

ChemSpider 1143

DrugBank {{{DrugBank}}}

PubChem 1176

Propiedades físicas

Estado de agregación sólido

Apariencia blanco

Densidad 1340 kg/m 3 ; 1,34g/cm 3

Masa molar 60,06 g/mol

Punto de fusión 405,8 K (133 °C)

Propiedades químicas

Acidez 0.18 pKa

Solubilidad en agua En agua:

108 g/100 ml (20 °C)

167 g/100 ml (40 °C)

251 g/100 ml (60 °C)

400 g/100 ml (80 °C)

733 g/100 ml (100 °C)

Valores en el SI y en condiciones estándar

(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

La urea es un compuesto químico cristalino e incoloro descubierto por Friedrich Wöhler; de fórmula CO(NH2)2. Se encuentra abundantemente en la orina y en la materia fecal. Es el principal producto terminal del metabolismo de proteínas en el hombre y en los demás mamíferos. La orina humana contiene unos 20 g por litro, un adulto elimina de 25 a 39 g diariamente.[cita requerida] Es uno de los pocos compuestos orgánicos que no tienen enlaces C-C o C-H.

En cantidades menores, se presenta en la sangre, en el hígado, en la linfa y en los fluidos serosos, y también en los excrementos de los peces y muchos otros animales. También se encuentra en el corazón, en los pulmones, en los huesos y en los órganos reproductivos así

como el semen. La urea se forma principalmente en el hígado como un producto final del metabolismo. El nitrógeno de la urea, que constituye el 80% del nitrógeno en la orina, procede de la degradación de los diversos compuestos con nitrógeno, sobre todo de los aminoácidos de las proteínas en los alimentos. En los mamíferos la urea se forma en un ciclo metabólico denominadociclo de la urea. La urea está presente también en los hongos así como en las hojas y semillas de numerosas legumbres y cereales.[cita requerida]

Debido a su momento dipolar, la urea es soluble en agua y en alcohol, y ligeramente soluble en éter. Se obtiene mediante la síntesis de Wöhler, que fue diseñada en1828 por el químico alemán Friedrich Wöhler, y fue la segunda sustancia orgánica obtenida artificialmente, luego del oxalato de amonio.

Índice

  [ocultar] 

1   Derivados

2   Usos

3   Referencias

4   Enlaces externos

Derivados[editar]

Los derivados de la urea formados por sustitución de alguno de los hidrógenos se denominan de tres maneras:

Como productos sustitutivos de la urea. Por ejemplo metilurea CH3NHCONH2

Si el grupo de la urea es denominado como sustituyente de otro compuesto principal,

se utiliza el prefijo ureido- para el grupo H2N-CO-NH-. Por ejemplo, el nombre IUPAC

de la citrulina es Ácido 2-amino-5-ureidopentanoico:

Otro nombre que puede adquirir el grupo H2N-CO-NH- es carbamilamino. En el caso

de la citrulina, también se puede llamar como Ácido 2-amino-5-

carbamilaminopentanoico

Si hay sustituyentes en ambos nitrógenos se pueden utilizar los locantes N y N' o 1 y 3, respectivamente.

Usos[editar]

Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas. Este aviso fue puesto el 12 de mayo de 2011.Puedes añadirlas o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Aviso referencias|Urea}} ~~~~

Fertilizante׃ El 91% de la urea producida se emplea como fertilizante. Se aplica al

suelo y provee nitrógeno a la planta. También se utiliza la urea de bajo contenido

de biuret (menor al 0.03%) como fertilizante de uso foliar. Se disuelve en agua y se

aplica a las hojas de las plantas, sobre todo frutales, cítricos.

La urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido

de nitrógeno, esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente

con la cantidad de tallos y hojas, quienes absorben la luz para la fotosíntesis. Además

el nitrógeno está presente en las vitaminas y proteínas, y se relaciona con el

contenido proteico de los cereales.

La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos. Es necesario fertilizar, ya que con la

cosecha se pierde una gran cantidad de nitrógeno. El grano se aplica al suelo, el cuál

debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicación puede hacerse en el

momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza y se descompone.

Debe tenerse mucho cuidado en la correcta aplicación de la urea al suelo. Si ésta es

aplicada en la superficie, o si no se incorpora al suelo, ya sea por correcta

aplicación, lluvia o riego, el amoníaco se vaporiza y las pérdidas son muy importantes.

La carencia de nitrógeno en la planta se manifiesta en una disminución del área foliar y

una caída de la actividad fotosintética.

Fertilización foliar׃ La fertilización foliar es una antigua práctica, pero en

general se aplican cantidades relativamente exiguas con relación a las de

suelo, en particular de macronutrientes. Sin embargo varios antecedentes

internacionales demuestran que el empleo de urea bajo de biuret permite

reducir las dosis de fertilizantes aplicados al suelo, sin pérdida de

rendimiento, tamaño y calidad de fruta.[cita requerida] Estudios realizados

en Tucumán demuestran que las aplicaciones foliares de urea en bajas

cantidades resultan tan efectivas como las aplicaciones al suelo.

[cita requerida] Esto convalida la práctica de aplicar fertilizantes junto con las

aplicaciones de otros agroquímicos como complemento de un programa

de fertilización eficiente.

Industria química y de los plásticos׃ Se encuentra presente en

adhesivos, plásticos, resinas, tintas, productos farmacéuticos y acabados

para productos textiles, papel y metales.

Suplemento alimenticio para el ganado: Se mezcla en el alimento del

ganado y aporta nitrógeno,que es vital en la formación de las proteínas.

Producción de resinas׃ Como por ejemplo la resina urea-formaldehído .

Estas resinas tienen varias aplicaciones en la industria, como por ejemplo

la producción de madera aglomerada. También se usa en la producción

de cosméticos y pinturas.

Producción de drogas׃ Se usa como adulterante para la fabricación de

drogas como la metanfetamina.2

1. ColesterolCompuesto químico

2. El colesterol es un esterol que se encuentra en los tejidos corporales y en el plasma sanguíneo de los vertebrados. Se presenta en altas concentraciones en el hígado, médula espinal, páncreas y cerebro. Wikipedia

3.4. Fórmula: C27H46O5. Masa molar: 386,65 g/mol6. Denominación de la IUPAC: (3β)-cholest-5-en-3-ol7. Punto de fusión: 148 °C8. Densidad: 1,05 g/cm³9. Punto de ebullición: 360 °C

1. CreatininaCompuesto químico

2. La creatinina es un compuesto orgánico generado a partir de la degradación de la creatina. Se trata de un producto de desecho del metabolismo normal de los músculos que habitualmente produce el cuerpo ... Wikipedia

3.4. Fórmula : C4N7H3O5. Masa molar : 113,1179 g/mol6. Densidad : 1,09 g/cm³7. Denominación de la IUPAC : 2-Amino-1-methyl-1H-imidazol-4-ol

La creatinina es un compuesto orgánico generado a partir de la degradación de

la creatina (que es un nutriente útil para los músculos). Se trata de un producto de desecho

del metabolismo normal de los músculos que habitualmente produce el cuerpo en una tasa

muy constante (dependiendo de la masa de los músculos), y que normalmente filtran

los riñones excretándola en la orina. La medición de la creatinina es el modo más simple de

monitorizar la correcta función de los riñones.

Índice

  [ocultar] 

1   Uso en diagnóstico

2   Interpretación

3   Véase también

4   Enlaces externos

Uso en diagnóstico[editar]

Medir la creatinina del suero es una prueba simple y es el indicador más común de la función

renal. Un aumento en los niveles de creatinina de la sangre solamente es observada cuando

hay un marcado daño en las nefronas (RC). Por lo tanto, esta prueba no es conveniente para

detectar estados tempranos de enfermedad del riñón. Una mejor valoración de la función del

riñón la da la prueba de aclaramiento de creatinina. La separación de creatinina puede ser

calculada con precisión usando la concentración de la creatinina del suero y alguna o todas

las variables siguientes: sexo, edad, peso, y raza según lo sugerido por la National Diabetes

Association con una recolección de orina de menos de 24 horas. Algunos laboratorios

calcularán el ClCr si está escrito en la forma de solicitud de la patología; y, la edad, el sexo, y

el peso necesarios son incluidas en la información del paciente.

Interpretación[editar]

En los Estados Unidos, los niveles de creatinina son típicamente expresados en mg/dL,

mientras que en Canadá y Europa puede ser usado μmol/litro [μM]. 1 mg/dL de creatinina son

88.4 μmol/l.

El típico rango de referencia para las mujeres es estimado de 0,6 a 1,1 mg/dL (cerca de 45 a

90 μmol/l), para los hombres es de 0,8 a 1,3 mg/dL (60 a 110 μmol/l). La concentración de

creatinina en la circulación sanguínea depende de la masa muscular además de la función

renal. Por ello, mientras una concentración de 2,0 mg/dL (150 μmol/l) de creatinina en el suero

puede indicar una función normal del riñón en un fisioculturista masculino, una creatinina del

suero de 0,7 mg/dl (60 μmol/l) puede indicar una enfermedad renal en una mujer anciana. Más

importante que un nivel absoluto de creatinina es la tendencia de los niveles de la creatinina

en un cierto plazo. Un nivel creciente de creatinina indica daño del riñón, mientras que un nivel

de creatinina que declina indica una mejora de la función del riñón.

GlucosaGlucosa

Moléculas de D- y L-glucosa

Nombre IUPAC

* 6-(hidroximetil) hexano-2,3,4,5-tetrol* (2R,3R,4S,5R,6R)-6-(hidroximetil) tetrahidro-2H-pirano-2,3,4,5-tetraol

Otros nombres Azúcar

Fórmula molecular C6H12O6

Número CAS50-99-7 (D-glucosa)921-60-8 (L-glucosa)

Masa molar 180,1 g/mol

Propiedades

Densidad 1.54 g cm³

Punto de fusiónα-D-glucose: 146 °Cβ-D-glucose: 150 °C

Punto de ebullición

Solubilidad en agua

La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6. Es una hexosa, es decir, contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carboniloestá en el extremo de la molécula (es un grupo aldehído). Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar. Es un isómero de la fructosa, con diferente posición relativa de los grupos -OH y =O.

La aldohexosa glucosa posee dos enantiómeros, si bien la D-glucosa es predominante en la naturaleza. En terminología de la industria alimentaria suele denominarsedextrosa (término procedente de «glucosa dextrorrotatoria»)1 a este compuesto.

Índice

  [ocultar] 

1   Etimología

2   Características

3   Biosíntesis

4   Polímeros de glucosa

5   Gastronomía

6   Véase también

7   Referencias

8   Enlaces externos

Etimología[editar]

El término «glucosa» procede del idioma griego γλεῦκος (gleûkos; "mosto", "vino dulce"), y el sufijo «-osa» indica que se trata de un azúcar. La palabra fue acuñada enfrancés como "glucose" (con anomalía fonética) por Dumas en 1838; debería ser fonéticamente "gleucosa" (o "glicosa" si partimos de glykos, otro lexema de la mismaraíz).2

Características[editar]

Ciclación de la glucosa.

La glucosa, libre o combinada, es el compuesto orgánico más abundante de la naturaleza. Es la fuente primaria de síntesis de energía de las células, mediante su oxidación catabólica, y es el componente principal de polímeros de importancia estructural como la celulosa y de polímeros de almacenamiento energético como el almidón y el glucógeno.

A partir de su estructura lineal, la D-glucosa sufre una ciclación hacia su forma hemiacetálica para dar sus formas furano y pirano (D-glucofuranosa y F-glucopiranosa) que a su vez presentan anómeros alfa y beta. Estos anómeros no presentan diferencias de composición estructural, pero si diferentes características físicas y químicas.

La glucosa es uno de los tres monosacáridos dietéticos, junto con fructosa y galactosa, que se absorben directamente al torrente sanguíneo durante la digestión. Las células lo utilizan como fuente primaria de energía y es un intermediario metabólico. La glucosa es uno de los principales productos de la fotosíntesis y combustible para la respiración celular.

Todas las frutas naturales tienen cierta cantidad de glucosa (a menudo con fructosa), que puede extraerse y concentrarse para preparar un azúcar alternativo. Sin embargo, a escala industrial tanto el jarabe de glucosa (disolución de glucosa) como la dextrosa (glucosa en polvo) se obtienen a partir de la hidrólisis enzimática de almidón de cereales(generalmente trigo o maíz).

Biosíntesis[editar]

Los organismos fotoautótrofos, como las plantas, sintetizan la glucosa en la fotosíntesis a partir de compuestos inorgánicos como agua y dióxido de carbono, según la reacción:

Los seres heterótrofos, como los animales, son incapaces de realizar este proceso y toman la glucosa de otros seres vivos o la sintetizan a partir de otros compuestos orgánicos. Puede obtenerse glucosa a partir de otros azúcares, como fructosa o galactosa. Otra posibilidad es la síntesis de glucosa a partir de moléculas no glucídicas, proceso conocido como gluconeogénesis. Hay diversas moléculas precursoras, como ellactato, el oxalacetato y el glicerol.3

También existen ciertas bacterias anaerobias que utilizan la glucosa para generar dióxido de carbono y metano según esta reacción:

Polímeros de glucosa[editar]

La glucosa es el constituyente básico de diversos polímeros de gran importancia biológica, como son los polisacáridos de reserva almidón y glucógeno, y los estructurales celulosa y quitina.

Celulosa. En su forma cíclica D-glucopiranosa, dos moléculas de glucosa se unen mediante un enlace ß-glucosídico en el que reaccionan los -OH de sus carbonos 1 y 4, respectivamente, para formar el disacárido celobiosa ; la unión de varias de estas moléculas forma celulosa, constituyente esencial de la pared celular de las células vegetales.

Quitina. Un derivado nitrogenado de la glucosa, la N-acetilglucosamina, también en su forma cíclica ß-D-glucopiranosa, forma el disacárido quitocina, cuya repetición da lugar a la quitina, el componente delexoesqueleto de los artrópodos, el grupo animal con mayor éxito evolutivo.

Glucógeno y almidón. La unión de dos moléculas de D-glucopiranosa mediante enlace α-glucosídico da lugar a la maltosa y a la isomaltosa, disacáridos que son la base de los polisacáridos glucógeno (reserva energética propia de animales y hongos) y almidón (reserva típica de los vegetales y muchas algas).

Gastronomía[editar]

En repostería se utiliza un derivado de la sacarosa, producido mediante hidrólisis ácida o enzimática, que se llama azúcar invertido, compuesto a partes iguales de fructosa y glucosa. Añadido a la mezcla o formado durante el proceso, se usa en la elaboración de bollería, caramelos y otros productos de confitería.4

La mezcla cristaliza con más dificultad que la sacarosa, evita la desecación de los productos congelados y hace descender el punto de congelación de helados.5