Cloridómetro

Un cloridómetro es un instrumento de medición que se utiliza para determinar la concentración de iones cloruro (Cl– ⁾ en una solución . Utiliza un proceso conocido como titulación coulométrica o coulometría amperostática , el método de referencia electroquímico aceptado para determinar la concentración de cloruro en fluidos biológicos , incluyendo suero sanguíneo , plasma sanguíneo , orina , sudor y líquido cefalorraquídeo . ^{[ 1 ] [ 2 ]} El proceso de coulometría genera iones plata , que reaccionan con el cloruro para formar cloruro de plata (AgCl). ^{[ 1 ]}

El primer cloridómetro fue diseñado por un equipo liderado por Ernest Cotlove en 1958. ^{[ 3 ]}

Otros métodos para determinar la concentración de cloruro incluyen la titulación fotométrica y la espectrometría de masas con dilución isotópica . ^{[ 4 ]}

Un amperostato suministra una corriente constante de aproximadamente 6-8 mA a los electrodos del generador para la titulación de la solución, y se inicia un temporizador digital. ^{[ 5 ]} Un segundo par de electrodos de plata se utiliza como detector para medir la conductancia de la solución. ^{[ 6 ] [ 4 ]} Se sabe que la misma corriente constante titula una cantidad determinada de moles. ${\displaystyle (n_{Cl^{-}})_{s}}$de una solución estándar de cloruro en el tiempo${\displaystyle t_{s}}$La titulación de la solución de ensayo dará como resultado la generación de cloruro de plata insoluble hasta que se consuman los iones cloruro, después de lo cual se detectará un aumento de iones plata en los electrodos del detector. ^{[ 2 ]} Esta vez,${\displaystyle t_{u}}$, es el tiempo de titulación de la solución que se está midiendo. La concentración de iones cloruro en esta solución se calcula entonces como: ^{[ 1 ]}

${\displaystyle (n_{Cl^{-}})_{u}={t_{u} \over t_{s}}\times (n_{Cl^{-}})_{s}}$

Aunque la cantidad absoluta de iones de plata (${\displaystyle Ag^{+}}$) necesario para reaccionar con los iones cloruro se puede determinar utilizando las leyes de electrólisis de Faraday ; en la práctica, se requiere calibración. ^{[ 1 ]}

Los iones de plata se generan por oxidación en el ánodo cuando se aplica un potencial eléctrico a través de los electrodos de plata . ^{[ 7 ]} Esta es la reacción anódica.

${\displaystyle Ag\rightarrow Ag^{+}+e^{-}}$

Los iones de plata entran en la solución a una velocidad proporcional a la corriente eléctrica. ^{[ 7 ]} Debido a que la corriente es constante, la velocidad de producción de iones de plata es proporcional al tiempo de flujo de corriente, y los iones de plata entran en la solución a una velocidad constante desde el ánodo de alambre de plata. ^{[ 7 ]} Estos iones reaccionan con los iones cloruro en la reacción de titulación, dando como resultado cloruro de plata insoluble. ^{[ 7 ]}

${\displaystyle Ag^{+}+Cl^{-}\rightarrow AgCl}$

El punto final , que se produce cuando ya no hay iones cloruro con los que puedan reaccionar los iones plata, es detectado por un par de microelectrodos de plata en la solución, que está conectada en serie con un microamperímetro . La concentración creciente de iones plata crea una corriente entre los microelectrodos, activando un interruptor que corta la alimentación a los electrodos principales y al temporizador, finalizando la medición. ^{[ 5 ]} La duración de la titulación es el tiempo de titulación.${\displaystyle t_{s}}$, que es proporcional a la cantidad de iones de plata liberados y, por lo tanto, a la cantidad de cloruro en la solución de ensayo.

Los cloridómetros se utilizan para determinar la concentración de iones cloruro en fluidos biológicos . Por ejemplo, la concentración de iones cloruro en el plasma de los peces se mide para evaluar los efectos del estrés en la osmorregulación en la acuicultura . ^{[ 6 ]} Una pequeña cantidad de plasma (10  μL) combinada con un reactivo ácido produce una reacción química que, en última instancia, proporciona una medida de la concentración de iones cloruro en meq /L. ^{[ 6 ]}

Debido a que requieren corriente alterna , los cloridómetros no son portátiles y son más adecuados para su uso sobre una mesa de laboratorio. ^{[ 6 ]} Esto puede requerir la congelación de muestras de fluidos biológicos recolectadas en el campo para su posterior análisis. ^{[ 6 ]}

Los cloridómetros representan el uso más común de la culometría en bioquímica clínica. ^{[ 7 ]}

• Bishop, Michael L.; Fody, Edward P., eds. (1985). Química clínica: principios, procedimientos, correlaciones . Janet L. Duben-Engelkirk. Lippincott.