Efecto de soluciones reguladoras de pH sobre la transferencia de especies protonables a través de una interfase líquido|líquido

M. B. OVIEDO, J. I. GARCIA, S. A. DASSIE

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica.; 2009

Asociación Argentina de Investigación en Fisicoquímica

En los últimos años, el estudio de la acción de drogas en sistemas biológicos ha cobrado gran importancia. La misma está determinada por consideraciones biológicas, por sus propiedades fisicoquímicas y por la forma de dosaje, entre otros factores. La interfase entre dos soluciones electrolíticas inmiscibles (ITIES, Interface between Two Immiscibles Electrolyte Solutions) se ha utilizado recientemente para este propósito [1, 2]. En este trabajo se estudiaron los mecanismos de transferencia de especies protonables a través de una ITIES bajo el efecto de soluciones reguladoras del valor de pH (buffer). La transferencia desde la fase acuosa hacia la fase orgánica de la especie protonada n+ n H L (donde L es una base débil) puede ocurrir a través de los siguientes mecanismos: donde z m H B y z-1 m-1 H B son el ácido y la base conjugada de la solución reguladora de pH. La reacción (R1) corresponde a la transferencia de n+ n H L formada inicialmente en fase acuosa; mientras que la reacciones (R2) y (R3) involucran la presencia del buffer y la reacción de autoprotólisis del agua, respectivamente [3]. La técnica electroquímica empleada fue voltamperomperometría cíclica. El estudio se realizó desde un punto de vista experimental y de simulaciones digitales. El método numérico empleado para la resolución de las ecuaciones del modelo fue la diferenciación finita explícita. Los resultados presentaron buena correlación entre los obtenidos a partir de simulaciones digitales y aquellos obtenidos experimentalmente. En ambos casos, las variables analizadas fueron la naturaleza del buffer, la concentración analítica del mismo, el pH inicial y la relación de volúmenes entre la fase acuosa y orgánica. A partir de las simulaciones digitales se obtuvieron los perfiles de la capacidad buffer, del pH y de la distribución de especies, en la interfase y en el seno de las fases, los cuales permitieron identificar y analizar los procesos de transferencia. Se pudo concluir que al regular el pH de una solución (para que los procesos de transferencia ocurran a través de las reacciones (R1) o (R2)), no solo es de relevancia el valor de la concentración analítica del buffer, sino que la relación de volúmenes entre la fase orgánica y acuosa es determinante, ya que, la capacidad buffer del sistema cae drásticamente al aumentar el cociente entre el volumen orgánico y el volumen acuoso, produciéndose cambios indeseables en el valor del pH y en el mecanismo de transferencia.n+ n H L (donde L es una base débil) puede ocurrir a través de los siguientes mecanismos: donde z m H B y z-1 m-1 H B son el ácido y la base conjugada de la solución reguladora de pH. La reacción (R1) corresponde a la transferencia de n+ n H L formada inicialmente en fase acuosa; mientras que la reacciones (R2) y (R3) involucran la presencia del buffer y la reacción de autoprotólisis del agua, respectivamente [3]. La técnica electroquímica empleada fue voltamperomperometría cíclica. El estudio se realizó desde un punto de vista experimental y de simulaciones digitales. El método numérico empleado para la resolución de las ecuaciones del modelo fue la diferenciación finita explícita. Los resultados presentaron buena correlación entre los obtenidos a partir de simulaciones digitales y aquellos obtenidos experimentalmente. En ambos casos, las variables analizadas fueron la naturaleza del buffer, la concentración analítica del mismo, el pH inicial y la relación de volúmenes entre la fase acuosa y orgánica. A partir de las simulaciones digitales se obtuvieron los perfiles de la capacidad buffer, del pH y de la distribución de especies, en la interfase y en el seno de las fases, los cuales permitieron identificar y analizar los procesos de transferencia. Se pudo concluir que al regular el pH de una solución (para que los procesos de transferencia ocurran a través de las reacciones (R1) o (R2)), no solo es de relevancia el valor de la concentración analítica del buffer, sino que la relación de volúmenes entre la fase orgánica y acuosa es determinante, ya que, la capacidad buffer del sistema cae drásticamente al aumentar el cociente entre el volumen orgánico y el volumen acuoso, produciéndose cambios indeseables en el valor del pH y en el mecanismo de transferencia.H L (donde L es una base débil) puede ocurrir a través de los siguientes mecanismos: donde z m H B y z-1 m-1 H B son el ácido y la base conjugada de la solución reguladora de pH. La reacción (R1) corresponde a la transferencia de n+ n H L formada inicialmente en fase acuosa; mientras que la reacciones (R2) y (R3) involucran la presencia del buffer y la reacción de autoprotólisis del agua, respectivamente [3]. La técnica electroquímica empleada fue voltamperomperometría cíclica. El estudio se realizó desde un punto de vista experimental y de simulaciones digitales. El método numérico empleado para la resolución de las ecuaciones del modelo fue la diferenciación finita explícita. Los resultados presentaron buena correlación entre los obtenidos a partir de simulaciones digitales y aquellos obtenidos experimentalmente. En ambos casos, las variables analizadas fueron la naturaleza del buffer, la concentración analítica del mismo, el pH inicial y la relación de volúmenes entre la fase acuosa y orgánica. A partir de las simulaciones digitales se obtuvieron los perfiles de la capacidad buffer, del pH y de la distribución de especies, en la interfase y en el seno de las fases, los cuales permitieron identificar y analizar los procesos de transferencia. Se pudo concluir que al regular el pH de una solución (para que los procesos de transferencia ocurran a través de las reacciones (R1) o (R2)), no solo es de relevancia el valor de la concentración analítica del buffer, sino que la relación de volúmenes entre la fase orgánica y acuosa es determinante, ya que, la capacidad buffer del sistema cae drásticamente al aumentar el cociente entre el volumen orgánico y el volumen acuoso, produciéndose cambios indeseables en el valor del pH y en el mecanismo de transferencia.z m H B y z-1 m-1 H B son el ácido y la base conjugada de la solución reguladora de pH. La reacción (R1) corresponde a la transferencia de n+ n H L formada inicialmente en fase acuosa; mientras que la reacciones (R2) y (R3) involucran la presencia del buffer y la reacción de autoprotólisis del agua, respectivamente [3]. La técnica electroquímica empleada fue voltamperomperometría cíclica. El estudio se realizó desde un punto de vista experimental y de simulaciones digitales. El método numérico empleado para la resolución de las ecuaciones del modelo fue la diferenciación finita explícita. Los resultados presentaron buena correlación entre los obtenidos a partir de simulaciones digitales y aquellos obtenidos experimentalmente. En ambos casos, las variables analizadas fueron la naturaleza del buffer, la concentración analítica del mismo, el pH inicial y la relación de volúmenes entre la fase acuosa y orgánica. A partir de las simulaciones digitales se obtuvieron los perfiles de la capacidad buffer, del pH y de la distribución de especies, en la interfase y en el seno de las fases, los cuales permitieron identificar y analizar los procesos de transferencia. Se pudo concluir que al regular el pH de una solución (para que los procesos de transferencia ocurran a través de las reacciones (R1) o (R2)), no solo es de relevancia el valor de la concentración analítica del buffer, sino que la relación de volúmenes entre la fase orgánica y acuosa es determinante, ya que, la capacidad buffer del sistema cae drásticamente al aumentar el cociente entre el volumen orgánico y el volumen acuoso, produciéndose cambios indeseables en el valor del pH y en el mecanismo de transferencia.H B y z-1 m-1 H B son el ácido y la base conjugada de la solución reguladora de pH. La reacción (R1) corresponde a la transferencia de n+ n H L formada inicialmente en fase acuosa; mientras que la reacciones (R2) y (R3) involucran la presencia del buffer y la reacción de autoprotólisis del agua, respectivamente [3]. La técnica electroquímica empleada fue voltamperomperometría cíclica. El estudio se realizó desde un punto de vista experimental y de simulaciones digitales. El método numérico empleado para la resolución de las ecuaciones del modelo fue la diferenciación finita explícita. Los resultados presentaron buena correlación entre los obtenidos a partir de simulaciones digitales y aquellos obtenidos experimentalmente. En ambos casos, las variables analizadas fueron la naturaleza del buffer, la concentración analítica del mismo, el pH inicial y la relación de volúmenes entre la fase acuosa y orgánica. A partir de las simulaciones digitales se obtuvieron los perfiles de la capacidad buffer, del pH y de la distribución de especies, en la interfase y en el seno de las fases, los cuales permitieron identificar y analizar los procesos de transferencia. Se pudo concluir que al regular el pH de una solución (para que los procesos de transferencia ocurran a través de las reacciones (R1) o (R2)), no solo es de relevancia el valor de la concentración analítica del buffer, sino que la relación de volúmenes entre la fase orgánica y acuosa es determinante, ya que, la capacidad buffer del sistema cae drásticamente al aumentar el cociente entre el volumen orgánico y el volumen acuoso, produciéndose cambios indeseables en el valor del pH y en el mecanismo de transferencia.H B son el ácido y la base conjugada de la solución reguladora de pH. La reacción (R1) corresponde a la transferencia de n+ n H L formada inicialmente en fase acuosa; mientras que la reacciones (R2) y (R3) involucran la presencia del buffer y la reacción de autoprotólisis del agua, respectivamente [3]. La técnica electroquímica empleada fue voltamperomperometría cíclica. El estudio se realizó desde un punto de vista experimental y de simulaciones digitales. El método numérico empleado para la resolución de las ecuaciones del modelo fue la diferenciación finita explícita. Los resultados presentaron buena correlación entre los obtenidos a partir de simulaciones digitales y aquellos obtenidos experimentalmente. En ambos casos, las variables analizadas fueron la naturaleza del buffer, la concentración analítica del mismo, el pH inicial y la relación de volúmenes entre la fase acuosa y orgánica. A partir de las simulaciones digitales se obtuvieron los perfiles de la capacidad buffer, del pH y de la distribución de especies, en la interfase y en el seno de las fases, los cuales permitieron identificar y analizar los procesos de transferencia. Se pudo concluir que al regular el pH de una solución (para que los procesos de transferencia ocurran a través de las reacciones (R1) o (R2)), no solo es de relevancia el valor de la concentración analítica del buffer, sino que la relación de volúmenes entre la fase orgánica y acuosa es determinante, ya que, la capacidad buffer del sistema cae drásticamente al aumentar el cociente entre el volumen orgánico y el volumen acuoso, produciéndose cambios indeseables en el valor del pH y en el mecanismo de transferencia.n+ n H L formada inicialmente en fase acuosa; mientras que la reacciones (R2) y (R3) involucran la presencia del buffer y la reacción de autoprotólisis del agua, respectivamente [3]. La técnica electroquímica empleada fue voltamperomperometría cíclica. El estudio se realizó desde un punto de vista experimental y de simulaciones digitales. El método numérico empleado para la resolución de las ecuaciones del modelo fue la diferenciación finita explícita. Los resultados presentaron buena correlación entre los obtenidos a partir de simulaciones digitales y aquellos obtenidos experimentalmente. En ambos casos, las variables analizadas fueron la naturaleza del buffer, la concentración analítica del mismo, el pH inicial y la relación de volúmenes entre la fase acuosa y orgánica. A partir de las simulaciones digitales se obtuvieron los perfiles de la capacidad buffer, del pH y de la distribución de especies, en la interfase y en el seno de las fases, los cuales permitieron identificar y analizar los procesos de transferencia. Se pudo concluir que al regular el pH de una solución (para que los procesos de transferencia ocurran a través de las reacciones (R1) o (R2)), no solo es de relevancia el valor de la concentración analítica del buffer, sino que la relación de volúmenes entre la fase orgánica y acuosa es determinante, ya que, la capacidad buffer del sistema cae drásticamente al aumentar el cociente entre el volumen orgánico y el volumen acuoso, produciéndose cambios indeseables en el valor del pH y en el mecanismo de transferencia.H L formada inicialmente en fase acuosa; mientras que la reacciones (R2) y (R3) involucran la presencia del buffer y la reacción de autoprotólisis del agua, respectivamente [3]. La técnica electroquímica empleada fue voltamperomperometría cíclica. El estudio se realizó desde un punto de vista experimental y de simulaciones digitales. El método numérico empleado para la resolución de las ecuaciones del modelo fue la diferenciación finita explícita. Los resultados presentaron buena correlación entre los obtenidos a partir de simulaciones digitales y aquellos obtenidos experimentalmente. En ambos casos, las variables analizadas fueron la naturaleza del buffer, la concentración analítica del mismo, el pH inicial y la relación de volúmenes entre la fase acuosa y orgánica. A partir de las simulaciones digitales se obtuvieron los perfiles de la capacidad buffer, del pH y de la distribución de especies, en la interfase y en el seno de las fases, los cuales permitieron identificar y analizar los procesos de transferencia. Se pudo concluir que al regular el pH de una solución (para que los procesos de transferencia ocurran a través de las reacciones (R1) o (R2)), no solo es de relevancia el valor de la concentración analítica del buffer, sino que la relación de volúmenes entre la fase orgánica y acuosa es determinante, ya que, la capacidad buffer del sistema cae drásticamente al aumentar el cociente entre el volumen orgánico y el volumen acuoso, produciéndose cambios indeseables en el valor del pH y en el mecanismo de transferencia.