Fundamentos Esenciales: Química Orgánica, Sensores y Carboquímica
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Aminas
Las aminas son compuestos polares. Las primarias y secundarias pueden formar enlaces de hidrógeno (H) intermoleculares, mientras que las terciarias solo pueden asociarse mediante interacciones dipolo-dipolo. Es importante destacar que las tres clases de aminas pueden formar enlaces de hidrógeno con agua.
Amidas
Las amidas son consideradas derivados de ácido carboxílico. Las primarias y secundarias forman enlaces de hidrógeno intermoleculares, mientras que las terciarias presentan interacciones dipolo-dipolo. Al igual que las aminas, las tres clases de amidas pueden formar enlaces de hidrógeno con agua.
Enlace Peptídico
El enlace peptídico es un enlace covalente que se forma entre el grupo amino de un aminoácido y el grupo carboxilo de otro. Mediante la formación de estos enlaces, se construyen las proteínas.
Sensores Electroquímicos
Conceptos Fundamentales
Un sensor es un dispositivo capaz de convertir una magnitud física o química de entrada en otra diferente de salida. El transductor es la parte sensible del sensor, encargada de realizar esta conversión inicial.
Sensores de Conductividad
La conductividad es la capacidad de un material para conducir corriente eléctrica bajo la acción de un campo eléctrico. La resistividad es la inversa de la conductividad. La medición de la conductividad es una medida de control crucial en la determinación de sales en agua y es fundamental para la detección de gases.
Sensores Potenciométricos
Los sensores potenciométricos más comunes son los electrodos de membrana, los cuales son permeables a los iones cuya concentración se desea determinar. Diferentes concentraciones iónicas a ambos lados de una membrana provocan una diferencia de potencial que es proporcional al logaritmo de la concentración de iones. Estos suelen ser electrodos combinados, que integran tanto el sensor como el electrodo de referencia.
Electrodo de Referencia
Un electrodo de referencia es un par redox con buena reversibilidad y una escasa variación de potencial respecto a la temperatura. Los más comunes son los electrodos de plata/cloruro de plata y los de calomelanos saturado.
Sonda Lambda
La Sonda Lambda se emplea ampliamente en el control de procesos de combustión en general. Sus aplicaciones incluyen centrales térmicas, plantas metalúrgicas y el ámbito de la medicina.
Nariz Electrónica
Una nariz electrónica es un dispositivo diseñado para identificar moléculas orgánicas responsables del olor, basándose en su adsorción o absorción selectiva en un polímero.
Aplicaciones de la Nariz Electrónica
- Caracterización rápida de atmósferas.
- Control de calidad en la industria alimentaria.
- Control de procesos en la producción de vinos.
Carboquímica
El Carbón
El carbón es el resultado de la transformación de masas vegetales bajo el subsuelo, sometidas a prolongados procesos de descomposición y presión. Las acumulaciones iniciales dan lugar a la formación de turba, una sustancia precursora del carbón. Conforme aumentan la presión y la temperatura, disminuye el contenido de agua y gas en el material.
Orden de Formación y Poder Calorífico
El orden de formación y poder calorífico creciente de los tipos de carbón es el siguiente:
Turba < Lignito < Hulla < Antracita (orden creciente de poder calorífico).
Tipos de Carbón
Carbón Vegetal
Se obtiene al quemar madera en ausencia parcial de oxígeno.
Carbón Mineral
Se extrae de la tierra mediante dos formas principales:
- Minería a Cielo Abierto.
- Minería Subterránea.