Analizador EIS
Un analizador EIS es un dispositivo que puede medir cómo responde una sustancia concreta o la superficie de un electrodo a un potencial que aumenta y disminuye constantemente dentro de ciertos límites predefinidos (una onda potencial).
Señal aplicada
Al igual que un potenciostato, un analizador EIS garantiza la aplicación de un potencial a una sustancia (líquida) determinada. Normalmente, la señal aplicada de un potenciostato es estable, mientras que en el caso del EIS se produce una pequeña variación en el potencial aplicado. Esta variación es una onda sinusoidal a una frecuencia controlada con precisión y con una amplitud definida. Por ejemplo, el PalmSens4 puede aplicar ondas sinusoidales con una frecuencia entre 1 MHz y 10 μHz, el EmStat Pico puede aplicar y medir ondas sinusoidales de hasta 200 kHz.
Mediciones del analizador EIS
La onda de potencial (Figura 1: azul) proporciona diferencias de potencial periódicas entre el electrodo conectado al dispositivo y el objeto o sustancia (líquida) en contacto con el electrodo. Esto provoca una corriente de electrones que también tiene forma de onda sinusoidal (Figura 1: verde).
El analizador EIS mide la diferencia entre la corriente máxima y la corriente mínima (es decir, la altura o amplitud de las ondas), pero también la diferencia de tiempo entre las formas de onda de potencial y de corriente. Esto permite calcular la resistencia eléctrica (o mejor la impedancia) del líquido o del objeto. Si se ensayan varias frecuencias, se pueden identificar los componentes y efectos individuales responsables de esta resistencia.
Aplicaciones del analizador EIS
Un analizador EIS se utiliza principalmente para la Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) para investigar la resistencia eléctrica (medida en Ohm) de sustancias y objetos. Algunos ejemplos:
- ¿Hasta qué punto es resistente un revestimiento de pintura? En otras palabras, ¿cómo se comportará un recubrimiento con el paso del tiempo? Sin un analizador EIS, un fabricante de pintura sólo podría reproducir en la práctica la resiliencia de su revestimiento mediante pruebas de exposición de larga duración. Sin embargo, con un analizador EIS es fácil predecir el comportamiento durante los próximos diez años con una breve prueba.
- ¿Hasta qué punto es resistente un muro de hormigón? ¿No se corroe demasiado rápido el acero del muro? Con un analizador EIS se puede predecir en qué tipo de hormigón el acero se corroe más rápidamente.
- Medir la resistencia del ADN de una célula determinada. El ADN siempre aparece en doble hebra formando una hélice. Se construye de tal manera que las dos hebras del par se acoplan perfectamente. Si una hebra se une a un electrodo, se produce un acoplamiento con la hebra de ADN coincidente acompañado de un cambio en la resistencia. Esto también puede observarse con un analizador EIS.
Ventajas de un analizador EIS
La gran ventaja de un analizador EIS es que permite al usuario realizar pruebas sin tener que destruir el objeto. De este modo, un fabricante puede probar cualquiera de sus productos antes de que salgan de la fábrica sin tener que utilizarlos ni dañarlos.
Una segunda ventaja es el valor predictivo de las pruebas realizadas con un analizador EIS. Una prueba con un analizador EIS (el llamado barrido de frecuencias) tampoco lleva mucho tiempo, mientras que las pruebas de propiedades corrosivas mediante niebla salina requieren mucho tiempo.
Sensores del analizador EIS
Muchos materiales pueden analizarse con un analizador EIS. En la investigación de la corrosión, los materiales que se corroen se conectan directamente al analizador EIS. Esto es similar en la investigación de pilas de combustible o baterías. En química analítica, se han desarrollado una serie de sensores que sólo cambian su resistencia en contacto con sustancias específicas. También se investigan biosensores modernos mediante espectroscopia de impedancia.
Software EIS Analyzer
Un analizador EIS no sirve de nada sin un software asociado. El PalmSens4 incluye su propio software fácil de usar, que le permite ejecutar experimentos sin problemas y luego utilizar el ajuste de circuito equivalente para obtener toda la información necesaria de sus datos. Si lo prefiere, también puede utilizar su propio software de hoja de cálculo o de terceros para crear gráficos.
Precios del analizador EIS
Los analizadores EIS pueden ser bastante caros, con el instrumento PalmSens4 y el Sensit Smart PalmSens consiguió desarrollar un analizador EIS con unas especificaciones excepcionales a un precio competitivo.
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- Analizador EIS
- Dispositivo que puede medir cómo responde una sustancia determinada o la superficie de un electrodo a un potencial que aumenta y disminuye constantemente dentro de ciertos límites predefinidos (una forma de onda de potencial sinusoidal superpuesta a un potencial aplicado).