1. Dispositivo (10) para realizar medidas espectroelectroquímicas,

caracterizado porque comprende:a) una fuente (20) de un haz de radiación;b) un recipiente (30) con al menos un electrodo de trabajo (31); y,c) una placa móvil (40) provista con una rendija (41) de tal forma que al moverse la placa se varia la posición de la rendija (41) con respecto al electrodo de trabajo (31) del recipiente (30) permitiendo el paso del haz de radiación de forma paralela y a distancias conocidas de la superficie del electrodo de trabajo (31).2. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente un posicionador (50) donde se monta la placa (40) y donde el recipiente (30) se encuentra en una posición fija con respecto al posicionador.3. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 2, caracterizado porque el posicionador (50) comprende:i. un soporte móvil (51) provisto con unaabertura (54) donde se recibe libremente una porción inferior (32) del recipiente (30);ii. un alojamiento (52) unido al soporte móvil (51) y que se proyecta hacia arriba del mismo, estando montada la placa (40) dentro el alojamiento (52) y en donde el recipiente (30) se encuentra dentro del alojamiento (52) y a un lado de la placa (40); yiii. un soporte vertical (53) al cual se une de manera móvil el soporte (51); de modo que al moverse el soporte móvil se varía la posición de la placa (40) y en consecuencia la posición de la rendija (41) con respecto al electrodo de trabajo (31) que permanece en una posición fija.4. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 2, caracterizado porque el posicionador es piezoeléctrico.5. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque el soporte móvil se mueve a lo largo de los ejes X, Y y Z.6. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5 caracterizado porque el dispositivo comprende una primera lente colimadora (21) montada fijamente en el alojamiento (52) por donde se alimenta el haz de luz que pasa a través de la rendija (41), y una segunda lente colimadora (22) que es opuesta a la primera lente (21) y que se encuentra montada en el alojamiento (52) por donde se recibe el haz de luz que ha pasado por el recipiente.7. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 6, caracterizado porque comprende una primera fibra óptica (91) conectada a la primera lente colimadora; y, una segunda fibra óptica (92) conectada a la segunda lente y a un espectrofotómetro (95).8. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente un soporte de recipiente (70) unido a una porción superior (35) del recipiente (30) a fin de mantenerlo fijo.9. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente un electrodo de referencia (33) y un contraelectrodo (34) localizados dentro del recipiente (30).10. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende adicionalmente un segundo electrodo de referencia dentro del recipiente para realizar medidas en interfases líquido-líquido.11. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los electrodos son fabricados a base de C, Au, Pt o Ag.12. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque comprende adicionalmente un potenciostato/galvanostato conectado a cada uno de los electrodos (31, 33 y 34).13. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente (30) tiene por lo menos dos paredes transparentes (37 y 38) perpendiculares al haz de luz, donde las paredes son opuestas entre sí.14. Dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas, según la reivindicación 13, caracterizado porque el electrodo de trabajo (31) se encuentra en una posición perpendicular con respecto a las paredes transparentes del recipiente

Dispositivo para medidas espectroelectroquímicas con rendija móvil.

Campo de la invención

La presente invención se enmarca en los métodos electroquímicos de análisis, y particularmente, se refiere a un dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas de transmisión con haz de radiación paralelo a la superficie del electrodo, útil por ejemplo para ensayos en laboratorios de investigación.

Antecedentes de la invención

La espectroelectroquímica es una fuente de múltiple información sobre la composición y características de un sistema químico. Esta técnica proporciona dos señales simultáneas, la electroquímica y la espectrofotométrica, que pueden ser consideradas como totalmente independientes y convierten a la espectroelectroquímica de los espectros ultravioleta visible (UV/Vis) en una verdadera técnica dual.

Otras técnicas mixtas proporcionan también múltiples informaciones sobre una misma muestra pero, a diferencia de las técnicas espectroelectroquímicas, lo hacen de modo secuencial, con lo que no siempre es posible garantizar que las señales proceden de un mismo sistema químico, ya que éste puede haberse modificado con el tiempo.

Las señales electroquímica y espectrofotométrica obtenidas son netamente diferentes, no sólo por su propia naturaleza física, sino también por la información que contienen. La respuesta electroquímica traduce a magnitudes eléctricas el fenómeno de transferencia de electrones que sucede exclusivamente en la superficie del electrodo. Bien es cierto que las señales electroquímicas son habitualmente utilizadas para obtener información sobre la composición de zonas de la disolución alejadas de la superficie electródica. De hecho, el objetivo inmediato de las medidas electroanalítioas es conocer la concentración de diferentes especies en el seno de la disolución, es decir, en puntos relativamente lejanos de la superficie del electrodo donde se está produciendo la transferencia electrónica. Para alcanzar este objetivo, la electroquímica utiliza normalmente leyes básicas del transporte de masa, como las ecuaciones de Fick para la difusión, que permiten relacionar las concentraciones existentes en dos puntos diferentes del sistema. De este modo, es posible evaluar indirectamente la composición de un punto de la disolución a partir de la medida directa de la concentración en la superficie del electrodo.

Por su parte, en la espectrofotometría de absorción, la respuesta espectral depende de la capacidad de absorber radiación electromagnética que presenta un sistema formado por una disolución y un electrodo inmerso en ella. El haz de luz puede atravesar la disolución incidiendo perpendicularmente a un electrodo transparente o bien pasar paralelamente a la superficie del electrodo plano.

Cuando el haz de luz atraviesa la disolución en una dirección paralela a la superficie del electrodo, se consigue que la longitud del camino óptico sea tan grande como el propio electrodo y las características ópticas del electrodo no interfieran en las medidas espectrofotométricas. Este tipo de dispositivos son conocidos como "celdas de largo camino óptico". Así, se obtiene directamente información sobre la composición química de la disolución situada en el entorno del electrodo.

Sin embargo, se necesitan nuevas técnicas y dispositivos que permitan obtener mayor información sobre la transferencia electrónica, la difusión y la estructura molecular mediante la espectroscopia de absorción, permitiendo además proporcionar datos característicos del proceso electródico difíciles de obtener con cualquier otra técnica desarrolladas hasta el momento, tanto en interfases líquido/líquido o sobre electrodos sólidos.

Breve descripción de la invención

Para cumplir el objetivo anterior, se provee un dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas de transmisión con haz de radiación paralelo a la superficie del electrodo. El dispositivo comprende en asociación: una fuente de un haz de radiación; un recipiente con al menos un electrodo de trabajo; y una placa móvil provista con una rendija de tal forma que, al moverse la placa, se varía la posición de la rendija con respecto al electrodo de trabajo permitiendo el paso del haz de radiación de forma paralela al electrodo y a distancias variables y conocidas de la superficie del mismo.

En una realización preferida de la invención, el dispositivo comprende adicionalmente un posicionador preferiblemente de naturaleza piezoeléctrica donde el recipiente se encuentra en una posición fija y en donde la placa se monta de manera móvil al posicionador.

En otra realización preferida, el posicionador se mueve a lo largo de los ejes "X", "Y" y "Z", a fin de variar la posición de la rendija con respecto a la superficie del electrodo de trabajo.

En otra realización más el dispositivo comprende un soporte del recipiente unido a una porción superior del recipiente a fin de mantenerlo fijo con respecto al posicionador.

El arreglo de componentes de la presente invención, permite realizar la medida espectroscópica haciendo pasar el haz de luz de forma paralela y a distancias controladas y conocidas de la superficie del electrodo. Además, el posicionador permite un control de la velocidad de movimiento, y de este manera el dispositivo puede obtener información de la disolución adyacente al electrodo de modo continuo. La invención es de un sencillo manejo y permite realizar mediciones con alta fiabilidad.

Una de las ventajas de la presente invención es que permite obtener espectros completos de las especies en disolución, pudiéndose identificar tanto reactivos como productos e intermedios de reacción que absorban en la región espectral estudiada.

Breve descripción de las figuras

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con ejemplos preferentes de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de esta descripción, un juego de dibujos, en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La Figura 1 es una vista en perspectiva superior de un dispositivo para realizar medidas espectroelectroquímicas construido de conformidad con una realización preferida de la presente invención.

La Figura 2 es vista lateral derecha del dispositivo mostrado en la figura 1.

La Figura 3 es una vista en perspectiva del posicionador utilizado en la realización preferida de la presente invención.

La Figura 4 muestra una vista en perspectiva superior del soporte de recipiente utilizado en la realización preferida de la presente invención.

La Figura 5 es un esquema que representa la conexión de equipos para hacer las mediciones y registros correspondientes utilizando el dispositivo de la presente invención.

Las Figuras 6A a 6C muestran, respectivamente, un voltamperograma cíclico (Figura 6A); un gráfico de evolución de la absorbancia con el tiempo para las diferentes longitudes de onda (Figura 6B); y, un gráfico de selección de espectros a diferentes potenciales registrados (Figura 6C) durante una voltabsorciometría cíclica en una disolución de ferrocianuro potásico 1.4-10^-3 M y 1 M de nitrato potásico utilizando una realización de la presente invención.

Descripción detallada de la realización preferida de la invención

Haciendo referencia a las figuras que se acompañan y en particular a las Figuras 1 a 2, en ellas se muestra un dispositivo 10 para realizar medidas espectroelectroquímicas, que está construido de conformidad con una realización preferida de la presente invención, que debe ser considerada únicamente como ilustrativa pero no limitativa de la presente invención.

El dispositivo 10 para realizar medidas espectroelectroquímicas se compone por una fuente 20 de un haz de radiación; un recipiente 30 con un electrodo de trabajo 31. En la realización que se describe, también se provee al menos un electrodo de referencia 33, y un contraelectrodo 34, de ellos el primero permite controlar el potencial del electrodo de trabajo, y el segundo permite el paso de corriente en la celda, dichos electrodos 34 y 35 se encuentran localizados dentro del recipiente 30 y sumergidos dentro del sistema que se desea analizar. Los electrodos 31, 33 y 34 pueden ser fabricados a base de C, Au, Pt, Ag entre otros materiales.

1. Dispositivo (10) para realizar medidas espectroelectroquímicas, caracterizado porque comprende: