Efecto del pH sobre las propiedades fisicoquímicas de electrolitos basados en citrato
Resumen
Este trabajo evalúa las propiedades fisicoquímicas de sistema de ácido cítrico-citrato en función del pH con el objetivo de evaluar su viabilidad como electrolito alternativo al uso de ácido sulfúrico (15 a 20%) empleado industrialmente en el proceso de anodizado. Se determinaron parámetros como pH, conductividad eléctrica, densidad, acidez titulable y especiación química predominante en cada sistema. Los resultados de conductividad se encuentran en un intervalo de 5.25 a 6.56 mS.cm-1, incrementando con el pH, esto dado a la formación progresiva de especies desprotonadas (citratos). Por otro lado, las soluciones de ácido sulfúrico presentan conductividades de hasta 515 mS.cm-1, lo cual indica una completa disociación del ácido fuerte. La acidez titulable en cada sistema cítrico aumentó con el pH, lo cual señala que el electrolito resiste a los cambios de pH, mientras la densidad se mantuvo cercana a la del agua, esto en contraste con los valores más altos observados en las soluciones de ácido sulfúrico. El análisis de especiación señala una transición del ácido cítrico a citrato, siendo esto el factor más importante que determina el comportamiento electroquímico del sistema. En general un sistema de ácido cítrico-citrato representa una opción sustentable para aplicaciones electroquímicas, especialmente cuando se optimiza el pH para favorecer la formación de especies desprotonadas.
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Citas
2. Lee, W., & Park, S. J. (2014). Porous anodic aluminum oxide: anodization and templated synthesis. Chemical Reviews, 114(15), 7487–7556.
3. Sulka, G. D. (Ed.). (2016). Nanostructured anodic metal oxides: fabrication, characterization and applications. Elsevier.
4. Thompson, G. E. (2012). Porous anodic alumina: fabrication, characterization and applications. Thin Solid Films, 297(1–2), 192–201.
5. Poinern, G. E. J., Ali, N., & Fawcett, D. (2011). Progress in nano-engineered anodic aluminum oxide membrane development. Materials, 4(3), 487–526.
6. Zaraska, L., Sulka, G. D., & Jaskuła, M. (2016). The effect of anodizing conditions on anodic aluminum oxide structures. Surface and Coatings Technology, 307, 948–957.
7. Kikuchi, T., Nishinaga, O., Natsui, S., & Suzuki, R. O. (2014). Fabrication of anodic porous alumina with controlled nanostructures. Electrochimica Acta, 137, 728–735.
8. Diggle, J. W., Downie, T. C., & Goulding, C. W. (1969). Anodic oxide films on aluminum. Chemical Reviews, 69(3), 365–405.
9. Hoar, T. P., & Mott, N. F. (1939). A mechanism of anodic oxidation. Journal of Physical Chemistry, 43, 1053–1063.
10. Keller, F., Hunter, M. S., & Robinson, D. L. (1953). Structural features of oxide coatings on aluminum. Journal of The Electrochemical Society, 100(9), 411–419.
11. Sheldon, R. A. (2017). The E factor 25 years on: the rise of green chemistry. Green Chemistry, 19, 18–43.
12. Anastas, P. T., & Eghbali, N. (2010). Green chemistry: principles and practice. Chemical Society Reviews, 39, 301–312.
13. Clark, J. H., & Tavener, S. J. (2007). Alternative solvents: shades of green. Organic Process Research & Development, 11, 149–155.
14. Caporali, S., et al. (2018). Environmentally friendly anodizing processes. Surface Engineering, 34, 1–
15. Lide, D. R. (Ed.). (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97th ed.). CRC Press.
16. Martell, A. E., & Smith, R. M. (2004). Critical stability constants. Springer.
17. Stumm, W., & Morgan, J. J. (2012). Aquatic chemistry (3rd ed.). Wiley.
18. Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2014). Fundamentals of analytical chemistry (9th ed.). Cengage.
19. Harris, D. C. (2015). Quantitative chemical analysis (9th ed.). W. H. Freeman.
20. Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2014). Chemistry (9th ed.). Cengage.
21. Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical methods: fundamentals and applications (2nd ed.). Wiley.
22. Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Physical chemistry (10th ed.). Oxford.
23. Robinson, R. A., & Stokes, R. H. (2002). Electrolyte solutions. Dover.
24. Harned, H. S., & Owen, B. B. (1958). The physical chemistry of electrolytic solutions. Reinhold.
25. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. (2012). Sulfuric acid. Wiley-VCH.
26. Greenwood, N. N., & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the elements. Butterworth-Heinemann.
27. Housecroft, C. E., & Sharpe, A. G. (2012). Inorganic chemistry. Pearson.
28. Li, Y., et al. (2019). Organic acids in anodizing processes. Surface and Coatings Technology, 357, 52–60.
29. Chen, X., et al. (2020). Eco-friendly anodizing electrolytes. Journal of Cleaner Production, 258, 120–135.
30. Wang, J., et al. (2021). Electrochemical behavior of organic acid electrolytes. Electrochimica Acta, 389, 138–149.
31. Schlesinger, M., & Paunovic, M. (2010). Modern Electroplating (5th ed.). Wiley.
32. Masuda, H., & Fukuda, K. (1995). Ordered metal nanohole arrays made by a two-step replication of honeycomb structures of anodic alumina. Science, 268(5216), 1466–1468.
33. Thompson, G. E. (1997). Porous anodic alumina: fabrication, characterization and applications. Thin Solid Films, 297(1–2), 192–201.
34. Lide, D. R. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). CRC Press.
35. Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley
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