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Design and characterization of a rapid response system based on piezoelectric detection
Diseño y caracterización de un sistema de respuesta rápida basado en detección piezoeléctrica
Registro en:
10.54139/revinguc.v28i3.43
Autor
De Sousa, Cristina
Manganiello, Lisbeth
Millán, Antonio
Vega, Cristóbal
Yanez-Vergara, Wladimir
Institución
Resumen
Analytical arrangements based on quartz crystal microbalances are currently of great importance as they are techniques for the rapid qualitative or quantitative determination of chemical species, as well as allowing monitoring of the analysis in situ in real time. The present study presents the design and characterization of a rapid response measurement system based on piezoelectric detection. For its elaboration, an oscillatory circuit was built, a home-made type using a piezoelectric crystal with a cut-off frequency of 10 MHz as a means of detection.Measurements were made in the equipment without solvent and without analyte in order to verify the manufacturing cutoff resonance frequency and later using volumes of 10 and 20 µL for the solvent and saline solutions in order to verify their analytical response.The calibration curve obtained showed a linear behavior comprised in the range of (0.005 - 0.050) % w/v of NaCl with a correlation coefficient of 0.9219 and a precision expressed by the relative standard deviation (RSD) of 0.8124. The results allow to establish that the proposed instrumental development can be used satisfactorily in methodologies that require immediate response, high sensitivity and low sample volume. Los arreglos analíticos basados en microbalanzas de cristal de cuarzo (quartz cristal microbalance) actualmente tienen gran importancia por tratarse de técnicas de determinación cualitativa o cuantitativa de especies químicas en forma rápida, además que permiten monitorear el análisis in situ a tiempo real. En el presente estudio se expone el diseño y caracterización de un sistema de respuesta rápida de medida basado en detección piezoeléctrica. Para su elaboración se construyó un circuito oscilatorio, tipo home-made empleando un cristal piezoeléctrico de frecuencia de corte de 10 MHz como medio de detección. Se realizaron mediciones en el equipo sin solvente y sin analito con la finalidad de comprobar la frecuencia de resonancia de corte de fabricación, y posteriormente empleando volúmenes de 10 y 20 µL para el solvente y las soluciones salinas con el objetivo de verificar su respuesta analítica. La curva de calibración obtenida mostró un comportamiento lineal comprendido en el rango de (0,005 – 0,050) % w/v de NaCl con un coeficiente de correlación de 0,9219 y una precisión expresada por la desviación estándar relativa (RSD) de 0,8124. Los resultados permiten establecer que el desarrollo instrumental propuesto puede ser utilizado satisfactoriamente en metodologías que requieran inmediatez de repuesta, alta sensibilidad y bajo volumen de muestra.