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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/390| Espectrometría de masas de compuestos de baja volatilidad | |
| MILDRED FLORES GUERRERO | |
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| Química Analítica | |
| Los materiales poliméricos son un grupo de compuestos que están integrados por moléculas
unidas que forman una cadena muy grande de unidades repetitivas compuestas de monómeros
que pueden tener diversas propiedades químicas.
Los polímeros pueden contener en su estructura grupos terminales que capturan la cadena en
crecimiento, que incluye en su estructura la unidad repetitiva. El polímero es caracterizado
por la composición química, número de unidades repetitivas que lo integran, grupos terminales
y por la distribución de peso molecular de los oligómeros individuales.
Los materiales poliméricos son preparados de muy diversas formas, en función de los grupos
funcionales que integran a la molécula del monómero, y que reaccionan en una secuencia para
formar moléculas de mayor peso molecular. Idealmente, las moléculas del monómero
reaccionan y se incorporan en una secuencia ordenada integrando un oligómero y
terminalmente un polímero hasta que la presencia del monómero se agota y se obtiene una
molécula, o grupo de ellas, que contienen el mismo número de monómeros y por consecuencia
el mismo peso molecular. Sin embargo, en la práctica no sucede así debido a que durante el
proceso de polimerización, los monómeros y el propio sistema de reacción tienen una enorme
cantidad de reacciones laterales que provocan el término súbito de la reacción de
polimerización, derivando la presencia de oligómeros y polímeros de muy diferente tamaño y
peso molecular.
Debido a que la cantidad de unidades repetitivas generalmente no son iguales en un polímero,
están definidas por conceptos estadísticos, teniendo como principal parámetro la distribución
normal del tamaño de las moléculas, entre más estrecha es está distribución indica un mayor
conjunto de moléculas de propiedades similares. Por lo que la determinación del tamaño de
las moléculas es importante, este tamaño está íntimamente ligado al peso molecular, por lo que
es importante encontrar un método seguro en la determinación del peso molecular.
La técnica de espectroscopia de masas se desarrolló originalmente para establecer el peso de
moléculas de bajo peso molecular y es empleada para separar los iones de acuerdo a su relación masalcarga. En la mayoría de los espectrómetros de masas se requiere que los iones se encuentren en fase gaseosa en un vacío lo suficientemente bueno, para evitar colisiones de los iones generados con el gas de fondo que pudieran originar interferencias. La espectroscopia de masas se ha consolidado como una técnica analítica en la cual se pueden analizar con exactitud las masas moleculares de los compuestos orgánicos. Esta técnica fue desarrollada originalmente por el fisico británico J.J.Thompson a principios de 1900. En sus primeros 50 años la mayoría de los fisicos del mundo validaron esta técnica para la determinación de nucleótidos de masa conocida mediante la determinación de su relación masalcarga. Durante e inmediatamente después de la segunda guerra mundial, las aplicaciones analíticas y las mediciones fisicas fundamentales sobre las moléculas empezaron a sobresalir. Los primeros trabajos requerían de un haz de luz de iones atómicos muy intenso. El hecho de que la mayoría de los elementos de interés fueran disponibles naturalmente como componentes de moléculas o como sólidos cristalinos, fué una limitante que debía ser superada por la selección de un tipo de energía apropiada y que fuera capaz de producir iones como descargas gaseosas, arcos y chispa. Durante la segunda mitad del siglo hubo un cambio relativamente continuo en las aplicaciones, involucrando moléculas de gran complejidad, y cerca de la década pasada empezaron las aplicaciones biológicas. Dentro de la espectroscopia de masas, existen pocas excepciones, en donde, en la forma de ionización como flama y plasma, las muestras a analizar no están cargadas y están presentes en la fase condensada o como gases a presión atmosférica o a presiones mayores. El reto en seleccionar un método de ionización para espectroscopia de masas, es el seleccionar una técnica que conserve las propiedades de la muestra que se va a analizar, mientras que al mismo tiempo la convierta en iones, los cuales puedan ser analizados por espectroscopia de masas. La espectroscopia de masas de polímeros y las superficies poliméricas representan un gran campo de investigaciones activas. Existe muchas técnicas experimentales diferentes para probar polímeros y superficies poliméricas, así como también numerosas composiciones de polímeros y de superficies que invitan a un estudio muy cuidadoso. Como se ha mencionado anteriormente, la espectroscopia de masas requiere de la formación de iones en fase gaseosa para un análisis exitoso, mientras que los polímeros están compuestos de moléculas grandes y enredadas, las cuales no son fácilmente convertidas a especies en fase gaseosa. A pesar de la incompatibilidad inherente, los investigadores de espectroscopia de masas han usado una gran creatividad para desarrollar ingeniosos métodos en el uso de esta técnica para la investigación de diferentes aspectos de los polímeros y de las superficies químicas. | |
| 2004 | |
| Trabajo terminal, especialidad | |
| QUÍMICA | |
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