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La voltamperometría es uno de los principales tipos de técnicas de caracterización en electroquímica. Mientras que voltamperometría cíclica es quizás la más conocida, no es ni mucho menos la más potente. De hecho, para la mayoría de las aplicaciones se prefiere la voltamperometría de impulsos.
Por este motivo, en este post hemos resumido brevemente las diferentes técnicas de voltamperometría de impulsos disponibles hasta la fecha.
1. Voltamperometría de pulso normal (NPV)
El primero de la lista es VAN.
Aunque esta técnica no se utiliza tanto como las otras dos, ofrece una ventaja única: puede eliminar el Cottrell comportamiento del voltamperograma.
Caracterizada por una serie de pulsos crecientes superpuestos a un potencial de corriente continua, esta técnica, cuando se optimiza adecuadamente, es capaz de restablecer el estado redox de los analitos después de cada pulso.
Como resultado, la forma de pico de los voltamperogramas cambia a una sigmoidea, porque el agotamiento del analito se elimina gracias a la forma de onda pulsada.
Esta característica única del VAN lo hace ideal para optimizar los potenciales de electrólisis de los sistemas continuos. Por tanto, es útil para optimizar biosensores de glucosa y electrolizadores.
2. Voltamperometría diferencial de impulsos (DPV)
En segundo lugar de nuestra lista tenemos DPV.
Esta técnica es muy eficaz para eliminar el fondo capacitivo de los voltamperogramas, lo que la hace muy adecuada para ensayos de alta sensibilidad.
Esta técnica se caracteriza por pequeños impulsos superpuestos a un barrido de potencial lineal.
Al recoger los datos, la corriente justo antes del pulso y al final del pulso se restan para construir el voltamperograma. De ahí el nombre de voltamperometría "diferencial".
Algunas aplicaciones comunes de la DPV son los inmunoensayos y la detección de metales pesados.
3. Voltamperometría de onda cuadrada
Por último, pero no por ello menos importante, tenemos SWV.
Aunque inicialmente se desarrolló para obtener datos voltamperométricos completos a partir de electrodos de mercurio goteados en una sola gota, la SWV ha demostrado ser una técnica muy potente.
Más rápida que la DPV y la NPV, la SWV es capaz de adquirir datos voltamperométricos completos fiables en cuestión de segundos.
A diferencia de la voltamperometría cíclica, la SWV genera dos conjuntos de datos de corriente-potencial, las denominadas corrientes directa e inversa. Estos dos conjuntos de datos pueden restarse para eliminar/minimizar la señal capacitiva de fondo, lo que conduce a un pico farádico mejorado similar al obtenido en DPV.
Así pues, de las tres técnicas, la SWV es quizá la más versátil y rápida, pero también la más compleja de adquirir. Por eso, con la mejora de la electrónica integrada, la SWV vuelve a ganar terreno en la investigación.
En Macias Sensors, hemos utilizado SWV con múltiples clientes desarrollando biosensores gracias a sus ventajas.
Un giro interesante de la SWV es que puede mejorarse aún más convirtiéndola en un equivalente pulsado de la voltamperometría cíclica. Es la llamada SWV cíclica.
En la SWV cíclica, el voltamperograma pulsado se registra en ambas direcciones. Esto da lugar a una velocidad de recopilación de datos dos veces más rápida que la de la voltamperometría cíclica a las mismas velocidades de barrido. Además, como los potenciales se barren de un lado a otro, el estado redox dentro del capa de difusión se restablece. De lo contrario, es necesario aplicar potenciales de acondicionamiento al principio de cada una de las mediciones para garantizar resultados reproducibles.
En resumen, las técnicas de voltamperometría pulsada ofrecen ventajas únicas sobre las técnicas voltamperométricas tradicionales, como la voltamperometría cíclica o la voltamperometría de barrido lineal. Gracias a las estrategias únicas de adquisición de datos de las técnicas pulsadas es posible eliminar los fondos capacitivos y los comportamientos de Cottrell, aumentar la sensibilidad y acelerar la adquisición de datos.
Si desea obtener más información sobre cada una de estas técnicas, consulte nuestro blog. Publicamos regularmente contenidos sobre electroquímica y biosensores.
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