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Ver el documento (formato PDF)   Vazquez, Cristina.  "Análisis de sistemas poliméricos por fluorescencia de rayos X con geometría de reflexión total"  (2003)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
El principio que emplea la reflexión total del haz primario de rayos X en los análisis por fluorescencia es conocido desde el año 1971 a partir del trabajo publicado por Yoneda y Horiuchi. En geometría por reflexión total, el haz primario incide sobre la muestra preparada como filme delgado y depositado sobre una superficie ópticamente reflectora, con un ángulo inferior al ángulo crítico de reflexión total. En estas condiciones, la radiación primaria no penetra virtualmente en el soporte reflector, produciendo una sustancial reducción del fondo espectral bajo los picos característicos del espectro fluorescente, aumentando sensiblemente el poder de detección por aumento de la relación señal/fondo. Su empleo en la determinación de cantidades del orden del nanogramo en sistemas acuosos ha sido demostrado en numerosas publicaciones que se pueden consultar a tal efecto. Sin embargo, su utilidad no ha sido muy estudiada en sistemas químicos orgánicos de elevada viscosidad donde otras técnicas analíticas presentan algunas dificultades. Como ejemplos de estos sistemas pueden mencionarse las dispersiones de polímeros hidrosolubles, de empleo creciente en los últimos años en la industria debido a su biodegradabilidad y su biosíntesis controlada, reproducible y económica. Su uso comercial está basado en la habilidad que tienen sus dispersiones para alterar las propiedades reológicas del agua. Son empleados generalmente como emulsiones estabilizadoras, agentes gelificantes y películas delgadas para reducir la energía de fricción en fluidos. Teniendo en cuenta que las impurezas presentes en estos polímeros pueden modificar sus propiedades fisicoquímicas, su determinación y control en procesos de purificación se hacen indispensables. Para su empleo con propósitos farmacéuticos y alimentarios, el control de impurezas previene problemas de toxicidad. Las motivaciones para el uso de la Fluoresoencia de Rayos X por Reflexión Total (TXRF) radican principalmente en la sencillez para la preparación de la muestra, su alto poder de detección, la existencia de curvas de calibración lineales en un amplio ámbito de concentraciones y la escasa cantidad de muestra requerida para el análisis (economía en reactivos y minima producción de desechos). Para la realización de este trabajo se han empleado los siguientes polímeros: scleroglucano, glucomannan, 2,3,6, tri-oxo-etilamilosa, xantano, goma guar, goma arábiga. carboximetilcelulosa, alginato de sodio, carragina, gelatina y pectina. En este trabajo de investigación se estudia: a) la aplicabilidad de la TXRF en sistemas políméricos en un amplio intervalo de concentraciones (desde soles a geles), empleando la linea de dispersión Compton como estándar interno, b) el uso de la información contenida en la región de dispersión Compton y Rayleigh de los espectros para estimar el contenido hidrógeno y carbono más oxígeno de los polímeros y para su clasificación empleando técnicas quimiométricas, c) la eficiencia de la TXRF para el control de la purificación de polímeros en procesos de diálisis, microfiltración y ultrafiltración, y, d) su utilidad para la evaluación del rendimiento de una reacción de marcado químico.

Abstract:
The principles on which Total Reflexion X-Ray Fluorescence (TXRF) chemical analysis are based have been established by Yoneda and Horiuchi, in 1971. In total reflexion geometry the primary X-Ray beam strikes a sample, prepared as a thin film and deposited on an optically reflecting surface, with an incident angle smaller than the critical total reflection angle. Under these conditions the primary radiation does not penetrate the reflecting sample holder, thus reducing substantially the spectral background under the characteristic fluorescence peaks, increasing the signal to noise ratio and therefore the detection power. The use of this technique in the determination of quantities in the order of nanogram in aqueous systems has been demonstrated in a large number of publications; this is not the case, however, for high viscosity organic systems where other analytical techniques present some difficulties. Typical examples of such systems are the dispersions of hydro soluble polymers, which have been used increasingly in recent years by the chemical industry due to their controlled, reproducible and economical biosynthesis, and they biodegradability. Their commercial use is based on the ability of their dispersions for changing the rheological properties of water. They are generally used as stabilizing emulsions, jellifying agents, and thin films to reduce friction in fluids. Taking into account that impurities may affect their physicochemical properties, the determination and control of these in purification processes are indispensable; impurity control also prevents toxicity problems when used for pharmaceutical and food purposes. The main reasons for using TXRF are essentially that the sample preparation is simple and small amounts of sample are required, minimizing the use of reactives and the production of waste; its detection power is high, and linear calibration curves for large concentration intervals exist. The polymers that have been used in the present Thesis are: sclerogucan. glucomannan, 2.3,6, tri-oxo-etilamilose, xantan, guar gum, arabic gum, carboximetiloelulose, sodium alginate, carrageen, gelatin and pectin. In this work we have focused our research on the following: a) Applicability of TXRF to the study of polymeric systems in a large concentration range (from sols to gels) using the Compton dispersion line as an internal standard. b) Use of the information contained in the Compton and Rayleigh dispersion spectral region to estimate the hydrogen and carbon+oxygen polymers content and for their classification using chemometric techniques. c) Efficiency of TXRF for the control of the purification of polymers in dialysis. and micro and ultra filtration. d) Usefulness of TXRF for the evaluation of a chemical labeling reaction.

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Registro:
Título : Análisis de sistemas poliméricos por fluorescencia de rayos X con geometría de reflexión total    
Autor : Vazquez, Cristina
Director : Bonadeo, Hernán A.
V. de Leyt, Dora
Año : 2003
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Centro Atómico Constituyentes. Laboratorio de Rayos X
Facultad de Ingeniería. Departamento de Química. Laboratorio de Química de Sistemas Heterogéneos
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Químicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3588_Vazquez
Idioma : Español
Area Temática : Química / Química Física
Química / Química de los Materiales
Química / Química Orgánica
Palabras claves : TXRF; ANALISIS DE TRAZAS EN POLIMEROS; CLASIFICACION DE POLIMEROS POR TXRF; REACCIONES DE MARCACION; PURIFICACION DE POLIMEROS; TXRF; TRACE ANALYSIS IN POLYMERS; TXRF CLASSIFICATION OF POLYMERS; LABELING POLYMERS REACTIONS; PURIFICATION OF POLYMERS
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