Desarrollo y evaluacion de un modelo a fuerza ionica variable para volumetrias acido-base

Resumen

Para las valoraciones acido-base con seguimiento potenciometrico se ha construido un modelo matematico basado en los balances de carga y masa. En el se ha tenido en cuenta la variacion de fuerza ionica a lo largo del proceso volumetrico, de modo que no sea preciso añadir un electrolito inerte al medio. Asi mismo, se ha incorporado al modelo un calibrado numerico que pueda sustituir al calibrado clasico de la cadena de medida (electrodo-milivoltimetro). Se comprueba la unicidad de la solucion del sistema de ecuaciones y se construyen los algoritmos de computo necesarios para resolverle. En una primera etapa experimental se analiza la influencia que el hecho de añadir sal tiene sobre la precision en las lecturas de ph y en la determinacion en la concentracion. Se evidencia la viabilidad de sustituir la adicion de un electrolito inerte por la modelizacion numerica de la variacion de la fuerza ionica del medio. Se valida experimentalmente el modelo para una amplia gama de sistemas acido-base. Se estudia la variabilidad aportada por los parametros ajustables incluidos en el modelo y se cuantifica, en funcion del sistema quimico, su influencia en el calculo mediante un solo dato experimental (v,ph) de la concentracion de problema (alternativamente de la cte. Termodinamica) de un acido o base. Mediante diseños experimentales, analisis de la varianza y analisis de las superficies de respuesta se analiza la exactitud alcanzable en la determinacion de la concentracion de problema cuando se usan varios datos experimentales (v,ph) procedentes de la misma valoracion. Asi mismo se muestra la precision alcanzable y se comparan los diversos metodos de estimacion de la varianza para parametros determinados por regresion no lineal. Finalmente se muestran algunas aplicaciones del modelo propuesto a problemas de interes analitico.