El análisis electroquímico de materiales sólidos permite obtener información esencial de muestras sólidas sin tener que disolverlas. Este trabajo es un technical report para la IUPAC que recoge una panorámica de estas técnicas y pretende ofrecer una visión de sus aplicaciones, modelos teóricos y desarrollos recientes en este campo. Comentamos, además, su aplicación en unos restos arqueológicos de Cástulo (Jaén).
El antecedente principal de este tipo de investigación se sitúa en los estudios sobre electrodos de pasta de carbono iniciados por Adamas, Kuwana y otros en los años 60. El avance más significativo se produjo en 1989 con el desarrollo de la voltamperometría de micropartículas por Scholz y col. Esta línea ha permitido dirigirse al análisis cualitativo y cuantitativo de sólidos tanto orgánicos como inorgánicos.
El elemento más innovador de esta línea de investigación es, precisamente, la aplicación directa a sólidos no conductores. Se obtiene información composicional, mineralógica e incluso estructural de materiales sólidos sin necesidad de una etapa previa de disolución.
El número y variedad de aplicaciones es amplio. Podemos señalar: análisis mineralógico y edafológico, de materiales cerámicos, metalúrgico, estudios de corrosión, productos farmacéuticos, materiales híbridos orgánico-inorgánicos. Un factor que hace especialmente interesante esta técnica es su elevada sensibilidad, lo que permite el empleo de cantidades de muestra del orden del micro-nanogramo. Entre otras aplicaciones, el análisis de obras de arte y objetos arqueológicos.
La figura adjunta remite, precisamente, a la aplicación de esta técnica a unos restos arqueológicos que desarrollamos en Doménech et al. Electroanalysis 25, 2621-2630 (2013). Se pueden apreciar las señales correspondientes a la reducción de azul egipcio, pigmento azul-verdoso típicamente utilizado en pintura mural romana que aparece aquí parcialmente degradado y acompañado por señales de hematita y blanco de plomo como pigmentos soportados en la capa de preparación.
Hay que considerar, además, que la electroquímica de estado sólido encuentra aplicación en el ámbito medioambiental como tal técnica analítica, contribuyendo a la optimización de métodos analíticos (eventualmente eliminando el empleo de reactivos contaminantes). Asimismo, puede conectarse con los métodos electroquímicos de tratamiento de residuos, mediante el empleo de electrodos modificados con el fin de aumentar el rendimiento de los procesos de degradación electroquímica.
Antonio Doménech
antonio.domenech@uv.es
Departamento de Química Analítica, Universitat de València
Referencia
“Electroanalytical chemistry for the analysis of solids: Characterization and classification (IUPAC Technical Report)” PURE AND APPLIED CHEMISTRY. 2013; 85(3): 609-631. Doménech-Carbó, Antonio; Labuda, Jan; Scholz, Fritz.
Referencias adicionales
- DOMÉNECH, A.; DOMÉNECH, M.T.; COSTA, V. 2009. Electrochemical Methods in Archaeometry, Conservation and Restoration. Springer, Berlin-Heidelberg. (Monographs in Electrochemistry Series, Scholz, F. Edit.).
- DOMÉNECH, A.2010. Electrochemistry of Porous Materials. Taylor & Francis, Boca Raton.
- SCHOLZ, F.; SCHRÖDER, U.; GULAVOWSKI, R.; DOMENECH, A. 2014. Electrochemistry of Immobilized Particles and Droplets, 2nd edit. Springer, Berlin-Heidelberg.
