QUE ES UN DIAGRAMA DE FASES: En termodinmica y ciencia de materiales se denomina diagrama de fase o diagrama de estados de la materia, a la representacin entre diferentes estados de la materia, en funcin de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregacin diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado.Los diagramas de equilibrio que pueden estar diferentes concentraciones de materiales que forma una aleacin a distintas temperaturas. Dichas temperaturas van desde la temperatura por encima de la cual un material est en fase lquida hasta la temperatura ambiente y en que generalmente los materiales estn en estado slido.

Potencial elctricoDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a: navegacin, bsqueda El potencial elctrico o potencial electrosttico en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo electrosttico para mover una carga positiva q desde dicho punto hasta el punto de referencia,[1] dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza elctrica a velocidad constante. Matemticamente se expresa por:

El potencial elctrico slo se puede definir para un campo esttico producido por cargas que ocupan una regin finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Linard-Wiechert para representar un campo electromagntico que adems incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo elctrico no se pueden propagar ms rpido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas estn fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energa y el potencial elctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del Sistema Internacional es el voltio (V). Todos los puntos de un campo elctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. Una forma alternativa de ver al potencial elctrico es que a diferencia de la energa potencial elctrica o electrosttica, l caracteriza slo una regin del espacio sin tomar en cuenta la carga que se coloca all.Doble capa elctrica Mario Vctor Vzquez Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Universidad de AntioquiaEn todos los procesos de electrodo, es decir en aquellos donde el proceso electroqumico se establece en la regin que incluye la interfaz electrodo-solucin se genera una distribucin de cargas (an cuando no se aplique un potencial al electrodo) conocida como doble capa elctrica.Es de gran importancia el estudio de los procesos que ocurren a nivel de esta zona puesto que de esta manera se tendr una mejor comprensin del comportamiento macroscpico del sistema.Teora de la doble capaEl estudio de la distribucin de carga en la vecindad de la interfase ha sido motivo de inters de cientficos desde mediados del siglo XIX, es as que se destacan los aportes realizados por: Helmholtz (1879) Gouy (1910) Chapman (1913) Stern (1924) Grahame (1947)Estos estudios han tenido como propsito elaborar un modelo de doble capa que permita interpretar como vara el potencial elctrico desde la superficie metlica hasta el seno de la solucin.Modelos de doble capa elctricaTeora de HelmholtzDe acuerdo a esta teora la interfaz se considera similar a un condensador elctrico, es decir dos placas paralelas cargadas y separadas una distancia d. De acuerdo a esta analoga se puede definir la capacidad por unidad de rea de la doble capa elctrica como:

Donde es la constante dielctrica del medio.De acuerdo con esa ecuacin la capacidad de la doble capa debera ser independiente del potencial. Sin embargo experimentalmente puede verificarse que no solo existe esa dependencia sino que tambin vara de acuerdo a la concentracin inica de la solucin y a la naturaleza de sus componentes. Todo lo anterior indica que el modelo presenta inconsistencias con la realidad por lo que debe ser tenido en cuenta estos factores.Teora de Gouy-ChapmanEn la teora anterior se consideraba que al igual que en la superficie metlica (electrodo) la carga se ubicaba en la superficie, del mismo modo se estableca que el exceso de carga en la solucin se ubicaba en una capa de solucin. Sin embargo esta ltima suposicin no es correcta puesto que existe una distribucin de carga hacia el interior de la solucin que debe ser tenido en cuenta. En la teora de Gouy-Chapman se define una capa difusa de iones hacia el interior de la mismaVideo Flash En esta interfase la cada de potencial no es funcin lineal de la distancia. En el metal hay un plano de cargas del mismo signo, mientras que las de signo opuesto se distribuyen del lado de la solucin a lo largo de una cierta distancia. En esta teora se trabajan con dos ecuaciones fundamentales: Potencial elctrico (Ley de Poisson):

Concentracin inica (Ecuacin de Maxwell-Boltzman):

Suponiendo que la doble capa se ajusta a una geometra de un paraleleppedo, es decir que tenga superficies equipotenciales paralelas, se llega a la expresin:

resolviendo la ecuacin anterior y considerando valores de potencial pequeos tal que se cumpla que

se llega a

Esta relacin es una buena aproximacin para a 25C.ConsecuenciasDe acuerdo a este anlisis, ahora el potencial elctrico establecido en la doble capa elctrica resulta funcin de: Distancia Concentracin del electrolito Valencia del electrolito Constante dielctrica del medio TemperaturaMedida del Potencial Z: Analizador electrocintico La medida del Potencial Z permite caracterizar y predecir el comportamiento de slidos macroscpicos en multitud de aplicaciones tcnicas.El analizador electrocintico SurPASS de Anton Paar, es un equipo de gran flexibilidad que dispone de clulas de medida para el potencial Z, capaces de adaptarse a diferentes tipos y tamaos de muestras.El SurPASS incorpora una unidad de titracin que permite un seguimiento automtico de la influencia de las variaciones de pH y/o fuerza inica en los valores del potencial Z.

Potencial Z

Potencial Zeta es un trmino cientfico para el potencial electrocintico en los sistemas coloidales. En la literatura de la qumica coloidal, que se denota por lo general con la letra griega zeta, de ah?-Potencial. Desde un punto de vista terico, el potencial zeta es el potencial elctrico en la doble capa interfacial en la ubicacin del plano de deslizamiento frente a un punto en el fluido a granel fuera de la interfaz. En otras palabras, el potencial zeta es la diferencia de potencial entre el medio de dispersin y la capa estacionaria de fluido unido a la partcula dispersada.Un valor de 25 mV se puede tomar como el valor arbitrario que separa las superficies de bajo cargadas de superficies altamente cargadas.La importancia de potencial zeta es que su valor puede estar relacionado con la estabilidad de las dispersiones coloidales. El potencial zeta indica el grado de repulsin entre partculas adyacentes, cargadas de manera similar en una dispersin. Para las molculas y partculas que son lo suficientemente pequeos, un alto potencial zeta se conferir estabilidad, es decir, la solucin o dispersin se resistir a la agregacin. Cuando el potencial es baja, la atraccin y la repulsin supera la dispersin se romper y floculacin. Por lo tanto, los coloides de alto potencial zeta se estabilizan elctricamente mientras coloides con bajos potenciales zeta tienden a coagular o flocular como se indica en la tabla.El potencial zeta se utiliza ampliamente para la cuantificacin de la magnitud de la carga elctrica en la capa doble. Sin embargo, el potencial zeta no es igual al potencial de la superficie o potencial elctrico Stern en la doble capa. Estos supuestos de igualdad deben aplicarse con cautela. Sin embargo, el potencial zeta es a menudo la nica ruta disponible para la caracterizacin de las propiedades de doble capa. El potencial zeta no se debe confundir con el potencial de electrodo o potencial electroqumico.Medicin de potencial zetaEl potencial zeta no se puede medir directamente, pero se puede calcular usando modelos tericos y una movilidad electrofortica determinado experimentalmente o movilidad electrofortica dinmico.Fenmenos electrocinticos y fenmenos electroacsticos son las fuentes habituales de datos para el clculo del potencial zeta.Fenmenos electrocinticasLa electroforesis se utiliza para estimar el potencial zeta de las partculas, mientras que el potencial de corriente/corriente se utiliza para los cuerpos porosos y superficies planas. En la prctica, el potencial zeta de la dispersin se mide mediante la aplicacin de un campo elctrico a travs de la dispersin. Las partculas dentro de la dispersin con un potencial zeta migrarn hacia el electrodo de carga opuesta con una velocidad proporcional a la magnitud del potencial zeta.Esta velocidad se mide utilizando la tcnica del anemmetro Doppler lser. El desplazamiento de frecuencia o desplazamiento de fase de un haz de lser incidente causado por estas partculas en movimiento se mide como la movilidad de partculas, y esta movilidad se convierte en el potencial zeta mediante la introduccin de la viscosidad dispersante y permitividad dielctrica, y la aplicacin de las teoras Smoluchowski.La velocidad electrofortica es proporcional a la movilidad electrofortica, que es el parmetro medible. Hay varias teoras que vinculan la movilidad electrofortica con un potencial zeta. Se describen brevemente en el artculo sobre la electroforesis y en detalle en muchos libros de coloide y la interfaz ciencia. Existe un informe tcnico IUPAC preparado por un grupo de expertos mundiales sobre los fenmenos electrocinticos.Desde el punto de vista instrumental, hay dos tcnicas experimentales diferentes: Microelectroforesis. Tiene la ventaja de producir una imagen de las partculas que se mueven. Por otro lado, es complicado por electro-smosis en las paredes de la celda de muestra. Dispersin de la luz electrofortica. Se basa en la dispersin de luz dinmica. Se permite la medicin en una celda abierta que elimina el problema del flujo electro-osmtico para el caso de un Uzgiris, pero no una clula capilar. Y, que puede ser utilizado para caracterizar las partculas muy pequeas, pero en el precio de la prdida de la capacidad para mostrar imgenes de partculas que se mueven.Ambas tcnicas de medicin pueden requerir la dilucin de la muestra. A veces, esta dilucin podra afectar a las propiedades de la muestra y cambiar potencial zeta. Slo hay una manera justificada la realizacin de esta dilucin - con sobrenadante de equilibrio. En este caso, se mantendra el equilibrio interfacial entre la superficie y el lquido a granel y potencial zeta sera el mismo para todas las fracciones en volumen de las partculas en la suspensin. Cuando se conoce el diluyente, diluyente adicional puede ser preparado. Si el diluyente es desconocido, sobrenadante de equilibrio se obtiene fcilmente por centrifugacin.Fenmenos electroacsticosHay dos efectos electroacsticos que son ampliamente utilizados para la caracterizacin de potencial zeta: coloide vibracin actual y elctrica de amplitud snica, vase la referencia. Hay instrumentos disponibles comercialmente que se aprovechan de estos efectos para la medicin de la movilidad electrofortica dinmico, que depende de potencial zeta.Electroacstica tcnicas tienen la ventaja de ser capaz de realizar mediciones en muestras intactas, sin dilucin. Publicados y teoras bien comprobadas permiten tales medidas en fracciones de volumen de hasta el 50%, ver referencia. Clculo del potencial zeta a partir de la movilidad electrofortica dinmico requiere informacin sobre las densidades de las partculas y lquidos. Adems, para las partculas ms grandes superiores a aproximadamente 300 nm en informacin sobre el tamao de partcula requerido as.Clculo del potencial zetaLa teora ms conocida y ampliamente utilizada para calcular el potencial zeta a partir de datos experimentales es el desarrollado por Marian Smoluchowski en 1903. Esta teora fue desarrollada originalmente para electroforesis, sin embargo, una extensin de la electroacstica ya est disponible. La teora de Smoluchowski es poderosa porque es vlido para partculas dispersas de cualquier forma y cualquier concentracin. Sin embargo, tiene sus limitaciones: Anlisis terico detallado demostr que la teora de Smoluchowski es vlida slo para una doble capa suficientemente delgada, cuando la longitud de Debye, 1 /, es mucho ms pequeo que el radio de la partcula una?:El modelo de "doble capa delgada" ofrece enormes simplificaciones no slo para la teora de la electroforesis, pero para muchas otras teoras electrocinticos y electroacstica. Este modelo es vlido para la mayora de los sistemas acuosos debido a que la longitud de Debye es tpicamente de slo unos pocos nanmetros en agua. El modelo se rompe slo para nano-coloides en una solucin con fuerza inica prxima a la del agua pura. La teora de Smoluchowski descuida el aporte de conductividad superficial. Esto se expresa en las teoras modernas como la condicin de un pequeo nmero Dukhin:El desarrollo de las teoras electroforticos y electroacstica con una gama ms amplia de validez fue un objetivo de muchos estudios durante el siglo 20. Hay varias teoras analticas que incorporan conductividad superficial y eliminar la restriccin del nmero Dukhin pequea para las dos aplicaciones electrocinticos y electroacstica.Trabajo pionero temprano en esa direccin se remonta a Overbeek y Booth., Teoras electrocinticos rigurosos modernos que son vlidas para cualquier potencial zeta y con frecuencia alguno? A, provienen en su mayora de las escuelas de Ucrania y Australia. Histricamente, la primera fue la teora Dukhin-Semenikhin. Una teora similar fue creado 10 aos ms tarde por O'Brien y Hunter. Si se asume una doble capa delgada, estas teoras daran resultados muy cerca de la solucin numrica proporcionada por O'Brien y Blanco. Tambin hay teoras electroacsticos generales que son vlidos para todos los valores de longitud de Debye y el nmero de Dukhin.a) Mezclas eutcticas.Los primeros investigadores en aplicar estas tcnicas fueron Sekiguchi y Obi (59,60) quienes obtuvieron mezclas eutcticas y soluciones slidas por fusin de frmacos de baja solubilidad con substancias fisiolgicamente inertes, rpidamente solubles en agua, como la urea y el cido succnico. El frmaco y el vector soluble se mezclan y se calientan hasta fusin; el lquido homogneo se enfra y, una vez al estado slido, la masa se reduce a polvo y se tamiza a travs de un tamz de malla apropiada. Cuando este tipo de sistema se introduce en agua, la substancia soluble se disuelve rpidamente y el medicamento poco soluble se libera en un estado de divisin muy fino lo que contribuye a aumentar su solubilidad y su velocidad de disolucin.Considerando los aspectos tericos del procedimiento (61), los podemos resumir diciendo que cuando dos substancias se funden conjuntamente, los lquidos resultantes pueden ser: no miscibles parcialmente miscibles completamente miscibles Los diagramas de fases de los sistemas pueden damos informacin til acerca de estos fenmenos. En el caso de substancias no miscibles, el diagrama de fases es muy simple, siempre que no se formen compuestos intermedios. En el caso de la figura 1.3, que representa el caso de una mezcla de A y B en diferentes proporciones, el componente B se separa cuando la mezcla tiene una composicin de 0% a 40% de A. Inversamente, si la mezcla est constituda por 0% a 60% de B, se observar solamente la separacin del producto A.El punto de congelamiento inicial para toda composicin cae sobre la lnea que marca el lmite del rea lquida. A una composicin lquida determinada y a una temperatura correspondiente a un punto en esta lnea, puede existir un equilibrio entre dos fases y el lquido debe tener la composicin indicada a cada temperatura cuando est en equilibrio con la fase slida.Cuando el sistema se encuentra a una temperatura dada o a una composicin que est comprendida en las regiones marcadas "lquido + slido" (A+ lquido o B + lquido), ste est formado por dos fases en equilibrio. Por ejemplo, en el diagrama de fases de la figura 1.3, a una temperatura t corresponde una mezcla de B puro y de un lquido que contiene 40% de A 60% de B.El punto de interseccin, E, de las dos curvas que separan la zona lquida y la zona donde el lquido se encuentra en equilibrio con el slido, se llama "punto eutctico" (del griego: "fusin fcil") y es la temperatura ms baja a la cual puede existir la fase lquida. A este punto corresponde una temperatura y una composicin determinada que, para la mezcla del diagrama de la figura 1.3, corresponde a 40% de A y 60% de B. Un lquido de esta composicin, al enfriamiento forma dos fases slidas separadas, A y B puras. Cuando una mezcla fundida posee un diagrama de fases como ste, la ltima gota de lquido contiene siempre la composicin eutctica y es solamente en el punto eutctico que los dos slidos se separan. El enfriamiento de las mezclas para cualquier otra composicin no dar lugar a la separacin de una sola fase slida (62).

El diagrama de fases representado en la figura 1.3 es un diagrama idealizado ya que siempre existe una cierta solubilidad de una substancia en la otra. En estos sistemas, cuando la solubilidad de una substancia en la otra al estado slido es significativa, se dice que existe una solucin slida. En la prctica se considera que existe una solucin slida cuando la solubilidad de una substancia en la otra al estado slido sobrepasa el 5% (63), concepto que ha sido discutido posteriormente por otros autores.