Aplicaciones de materiales nonestructurados en determinaciones de impacto ambiental

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El cobre es un metal importante en la vida cotidiana presente en una diversa gama deobjetos que van desde cables y monedas hasta pinturas y circuitos impresos. En las distintasetapas de su obtención a partir del mineral y en su purificación se usan aditivos que en generalno son amigables con el medi...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Pedre, Ignacio
Otros Autores: González, Graciela Alicia
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2018
Materias:
MINERIA DEL COBRE
MONITOREO
XANTATO
TIOUREA
SENSORES
COPPER MINING
MONITORING
XANTHATE
THIOUREA
SENSORS
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6309_Pedre
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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Elmonitoreo de su concentración es importante para mantenerlos en niveles óptimos desde elpunto de vista de calidad del producto y también del reacondicionamiento de soluciones,permitiendo su reutilización, para lo cual es importante contar con métodos simples, robustosy económicos de cuantificación de estos compuestos en aguas de procesos y en efluentes. En esta tesis se desarrollaron diferentes sensores para los dos compuestosmencionados, los cuales incluyen la utilización de técnicas espectroscópicas (UV-vis) yelectroquímicas (voltametrías cíclica y de onda cuadrada y espectroscopía de impedancia). Orientados a las etapas intermedias de producción, donde el pH es muy bajo y lafuerza iónica, elevada; se desarrollaron sensores basados en la interacción de los analitos conmateriales nanoestructurados inmovilizados en una matriz polimérica, ya sea en tiras deacetato de celulosa para obtener sensores espectrofotométricos, o en electrodos de grafitoobtenidos por serigrafía para lograr sensores electroquímicos. En el primer caso se evaluó elefecto del analito sobre la banda del plasmón de resonancia superficial de las nanopartículas yen el segundo, su efecto sobre los procesos de oxidación y/o la resistencia a la transferencia decarga de la superficie. Por otra parte, con el objetivo de medir tiourea en efluentes y dado que la misma esun conocido inhibidor enzimático, se hizo una prueba de concepto de un sensor enzimático,basado en peroxidasa de rábano picante (HRP por sus siglas en inglés). Así, mediante la técnicade voltametría cíclica se midió la corriente catalítica de reducción de peróxido de hidrógeno, lacual se vio disminuida en presencia de tiourea debido a la inhibición de la enzima. Finalmente, completando la explicación del principio de funcionamiento de lossensores, se realizaron caracterizaciones de los mismos mediante técnicas de microscopía (SEM), electroquímicas (voltametría cíclica), espectroscópicas de absorción en el IR (PM-IRRAS, ATR) y acústicas (microbalanza de cristal de cuarzo, QCM). Copper is an important metal in daily life present in a broad spectrum of objectsranging from wires and coins to paints and imprinted circuits. At the different stages of itswinning from the mineral sources and for its purification, additives are used which are ingeneral not friendly with the environment, such as potassium ethyl xanthate and thiourea. Themonitoring of their concentrations is important to maintain their concentrations at the optimallevels from the point of view of the product quality, as well as the reconditioning of solutions,allowing their reutilization, for which it is important to count on simple, robust andinexpensive methods of quantification of these pollutants in process waters and effluents. In this thesis, different sensors for the mentioned compounds were developed, whichinclude the use of spectroscopic (UV-vis) and electrochemical (cyclic and square wavevoltammetries and electrochemical impedance spectroscopy) techniques. Oriented to the intermediate stages of production, in which the pH is very low and theionic strength, elevated; sensors were developed based on the interaction of the analytes withnanostructured materials immobilized in a polymeric matrix, be it on cellulose acetate strips toobtain spectrophotometric sensors, or on screen printed graphite electrodes to obtainelectrochemical sensors. In the first case, the effect of the analyte on the surface plasmonresonance band of the nanoparticles was evaluated and in the second, the effect on theoxidation processes and/or the surface charge transfer resistance. On the other hand, with the goal of measuring thiourea in effluents, and given the factthat this compound is a known enzymatic inhibitor, a proof of concept for an enzymatic sensorwas carried out, based on horseradish peroxidase (HRP). Thus, using cyclic voltammetry, thecatalytic current for the reduction of hydrogen peroxide was measured, which was attenuateddue to enzyme inhibition. Finally, completing the explanation of the working principles of the sensors,characterizations of them were carried out using microscopic (SEM), electrochemical (cyclicvoltammetry), IR spectroscopic (PM-IRRAS, ATR) and acoustic (quartz crystal microbalance, QCM) techniques. Fil: Pedre, Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2018-03-13 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6309_Pedre

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