Wednesday, April 29, 2009

Nuevo sensor electroquímico de cloro

Cuando bebemos un vaso de agua del grifo ingerimos también una pequeña cantidad de lejía. La lejía, con su contenido en cloro, es necesario para desinfectar el agua que bebemos, pero en altas dosis podría intoxicarnos. Por ello es importante que las herramientas que detectan la cantidad de cloro en el agua sean fiables. Investigadores del Centro Nacional de Microelectrónica (CNM) de la Universidad Autónoma de Barcelona han creado un chip que permite verificar con exactitud y de manera contínua la cantidad de cloro en el agua. Las ventajas de este novedoso método electroquímico lo anteponen a los métodos tradicionales.

El cloro es el agente desinfectante de uso más extendido
En agua se utiliza el hipoclorito (ClO-, lejía), para evitar el crecimiento bacteriano y garantizar así la potabilidad. Sin embargo, debido a su alta toxicidad, el cloro debe emplearse a muy bajas concentraciones y su control es crítico para evitar intoxicaciones. Actualmente en España el nivel máximo permitido de cloro libre en aguas potables es de 1 mgL-1 (19.4 mmol L-1). Por lo tanto, son necesarias herramientas fiables que permitan su seguimiento continuo.

El método de referencia que se utiliza actualmente para detectar y cuantificar cloro en agua es óptico consiste en medir el cambio de color que tiene lugar, de incoloro a rosado, al añadir un reactivo (N,N-dietil-p-fenilendiamina o DPD) a una muestra con cloro. Este método resulta muy sensible y preciso, pero tiene sus desventajas. Primero, no permite medir de forma contínua. Segundo, genera residuos y tercero supone una serie de costes de mantenimiento, desde los reactivos necesarios hasta el tiempo necesario para reponer estos reactivos o la reparación de averías en algún componente del analizador.

En contraposición a lo anterior, también pueden utilizarse métodos electroquímicos para medir el nivel de cloro en agua. La electroquímica estudia, principalmente, reacciones de oxidación y reducción sobre la superficie de un electrodo, que normalmente es una pieza de metal. La electroquímica presenta ventajas como: no necesitar reactivos adicionales, permitir trabajar en continuo y ser poco contaminante. El cloro, que es un fuerte agente oxidante, se reduce en la superficie del sensor cediendo dos electrones.
Así, fijando el potencial eléctrico del sensor adecuadamente, se puede medir una corriente directamente proporcional a la concentración de cloro presente en el medio. Hemos desarrollado un sensor (ver figura 1) capaz de detectar cloro a partir de 0.08 mgL-1. Se han llevado a cabo pruebas en instalaciones industriales donde se ha podido seguir con éxito el nivel de cloro durante 24 horas al día a lo largo de más de un mes. Aplicando una novedosa función de potencial sobre un electrodo de oro se ha conseguido medir cloro de una forma más fiable y durante más tiempo que con un sensor convencional.
Bibliografía:

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