electrodos


Ingeniería de Bioprocesos

Docente:
Cristóbal Ramírez Solís
Alumnos:
Abel López Dévora
Martha Montserrat Solis Carrillo

Características de operación de electrodos para la determinación de variables de proceso y productos de fermentación.

Ingeniería en Biotecnología
6.2


10/Junio/2015

Objetivo
El alumno analizara y aprenderá acerca de los diferentes tipos de electrodos que existen asícomo su función y su papel en la biotecnología.
Introducción
Electrodo. Es un conductor eléctrico utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc.
Un electrodo en una celda electroquímica. Se refiere a cualquiera de los dos conceptos, sea ánodo o cátodo,que también fueron acuñados por Faraday. El ánodo es definido como el electrodo en el cual los electrones salen de la celda y ocurre la oxidación, y el cátodo es definido como el electrodo en el cual los electrones entran a la celda y ocurre la reducción. Cada electrodo puede convertirse en ánodo o cátodo dependiendo del voltaje que se aplique a la celda. Un electrodo bipolar es un electrodo quefunciona como ánodo en una celda y como cátodo en otra.
Electrodo de pH: El electrodo de vidrio actualmente constituye la pieza fundamental en la medición electrométrica del pH. Junto con el electrodo de calomel, se encuentran ampliamente difundidos y a la fecha no existe otro sistema para la medición electrométrica que tenga la misma versatilidad y precisión. El principio bajo el cual trabaja elelectrodo de vidrio fue descubierto, en forma accidental por McInnes y Dole, cuando observaron que el vidrio que empleaban en sus investigaciones mostraba cierta sensibilidad a las variaciones de pH. Una vez hecho su descubrimiento, procedieron a investigar una composición más adecuada de vidrio, que es la base de los electrodos empleados hoy día. La varilla de soporte del electrodo es de vidriocomún (o plástico), no conductor de cargas eléctricas mientras que el bulbo sensible, el extremo sensible del electrodo, se construye con este vidrio de formulación especial, conocido como "vidrio sensible al pH" (en realidad, es vidrio polarizable). El vidrio de pH es conductor de cargas eléctricas porque tiene óxido de litio dentro del cristal, además de óxido de sílice, de calcio y algunosotros.
Electrodo oxígeno disuelto: el invento por parte del Dr. Clark del electrodo de membrana para la determinación de O.D. supuso un gran avance, ya que hasta entonces dicha determinación se efectuaba mediante métodos muchos más lentos y laboriosos. El sistema consiste en una célula de dos electrodos, una membrana permeable al oxígeno y electrolito.
Electrodo de CO2: es un nuevo sensorelectrolítico sólido, el cual ofrece una alta selectividad al CO2, una baja dependencia de la humedad y un tamaño compacto. Puede realizar mediciones en un rango de 350 a 5,000 ppm de dióxido de carbono, lo cual lo hace ideal para aplicaciones de control del aire interior.
Electrodos de conductividad: Los medidores de conductividad GF SIGNET y CREATE son utilizados en un amplio rango de aplicaciones yprocesos, con electrónicas compensadoras de temperatura automática o manual. 
Desarrollo
Electrodos de pH
Los electrodos de pH llevan básicamente el mismo funcionamiento que las baterías. Ofrecen una ínfima tensión, la cuál puede ser detectada por un medidor o un regulador de pH. La diferencia fundamental es que los electrodos de pH no producen tensión de forma continuada sino sólo cuando son introducidosen un líquido. En teoría es posible determinar el valor pH de una solución líquida con un multímetro y un electrodo de pH. Sin embargo, la impedancia interna de un electrodo de pH en comparación con la impedancia interna de un multímetro es tan alta que la tensión generada por el electrodo de pH caería. Solamente mediante un amplificador de medición o un convertidor de impedancia es posible...