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DIDÁCTICA
Experimentos integrados: utilización de sensores en plantas de la galvanotecnia
Integrated experiments: Use of sensors in the electroplating plants
Ramón Lagosa, Juan Camusb,
Autor para correspondencia
jcamus@upla.cl

Autor para correspondencia.
a Departamento de Física, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad de Playa Ancha, Valparaíso, Chile
b Departamento de Química, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad de Playa Ancha, Valparaíso, Chile
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Adem&#225;s&#44; las leyes que controlan el proceso permiten calcular con bastante precisi&#243;n la masa de los productos obtenidos&#44; el tiempo en que se realiza el proceso&#44; la corriente que se requiere e incluso la velocidad y el espesor de la capa de metal reducido&#46; Sobre este proceso existe abundante literatura b&#225;sica &#40;<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0050">Rekha&#44; 2001&#59; Peter y Kevin&#44; 2015&#59; Lou y Huang&#44; 2004</a>&#41; y especializada &#40;<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0065">The Canning handbook&#58; Surface finishing technology&#44; 1982&#59; Electroplating engineering handbook&#44; 1984&#59; SAMFA&#44; 2008</a>&#41;&#46;</p><p id="par0010" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La ley de Faraday es la que gobierna la electr&#243;lisis y se postula en dos partes&#58; 1&#41; &#171;La masa depositada en el c&#225;todo&#44; durante la electr&#243;lisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida a este electrodo&#187;&#44; y 2&#41; &#171;Para una determinada cantidad de electricidad&#44; la masa de un material depositado en el electrodo es directamente proporcional al peso equivalente del elemento que se reduce&#187;&#46; Matem&#225;ticamente se puede unificar en una sola ecuaci&#243;n&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0005"></elsevierMultimedia></p><p id="par0015" class="elsevierStylePara elsevierViewall">donde I es la corriente el&#233;ctrica continua en amperios&#44; t es el tiempo en segundos&#44; M es la masa molar del metal en g&#47;mol y n es la valencia del metal &#40;electrones por mol&#41; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0075">Zaragoza&#44; 2016</a>&#41;&#46;</p><p id="par0020" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para aplicar esta ley se debe contar con una instalaci&#243;n que comprende los elementos que se presentan en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">figura 1</a>&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0005"></elsevierMultimedia><p id="par0025" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para el caso del niquelado&#44; esta configuraci&#243;n trielectr&#243;dica est&#225; formada por dos &#225;nodos de n&#237;quel puro &#40;que en las plantas industriales son canastillos de titanio rellenas con pellets de n&#237;quel electrol&#237;tico&#41; y un c&#225;todo &#40;la pieza que debe niquelarse&#41; ubicado en el centro de la celda electrol&#237;tica&#44; para que se recubra por ambas caras&#46;</p><p id="par0030" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Como se observa&#44; contiene una fuente de corriente continua&#44; un regulador de corriente&#44; un amper&#237;metro&#44; un volt&#237;metro&#44; un c&#225;todo y dos &#225;nodos&#44; sumergidos en el electr&#243;lito que contiene una determinada concentraci&#243;n de sales de n&#237;quel&#44; &#225;cido b&#243;rico y abrillantador&#46; La composici&#243;n qu&#237;mica del electr&#243;lito corresponde al llamado &#171;ba&#241;o de Watts&#187; que contiene 300<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l de sulfato de n&#237;quel&#44; 45<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l de cloruro de n&#237;quel &#40;ambos hexahidratados&#41;&#44; 30-37<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l de &#225;cido b&#243;rico y cantidades variables de aditivos abrillantadores&#46; La temperatura de operaci&#243;n fluct&#250;a entre 32 y 70<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C&#46; La densidad de corriente &#40;ddc&#41; var&#237;a entre 1-6 A&#47;dm<span class="elsevierStyleSup">2</span>&#46; Se prefiere trabajar con agitaci&#243;n permanente&#44; y el electr&#243;lito debe ser filtrado semanalmente en funci&#243;n al n&#250;mero de piezas que se est&#225;n niquelando y al grado de turbidez que presenta&#46; El color del electr&#243;lito es verde-azulado y su intensidad permite al operador visualmente determinar cu&#225;ndo est&#225; agotado y debe ser enriquecido con las dos sales de n&#237;quel &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0005">Caballero&#44; D&#237;ez y Wideberg&#44; 2011</a>&#41;&#46; El intenso color se debe a la formaci&#243;n de compuestos complejos&#59; en este caso se forma un hexaacuocomplejo octa&#233;drico&#44; que se formula como &#91;Ni&#40;H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O&#41;<span class="elsevierStyleInf">6</span>&#93;<span class="elsevierStyleSup">2&#43;</span>&#44; y se representa estructuralmente de acuerdo con el esquema presentado en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">figura 2</a> &#40;<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0010">Connelly et al&#46;&#44; 2005&#59; Housecraft y Sharpe&#44; 2005</a>&#41;&#46; Esta soluci&#243;n tiene un espectro de absorci&#243;n que presenta una banda angosta a los 395<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm y dos bandas anchas entre los 570 y 800<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#46; Estas bandas se reproducen muy bien en las soluciones individuales de sulfato de n&#237;quel&#44; cloruro de n&#237;quel y en la mezcla de ambas sales&#46; Se estima que esta soluci&#243;n absorbe energ&#237;a a 25&#44;000&#44; 14&#44;000 y 9&#44;000<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm<span class="elsevierStyleSup">-1</span>&#44; y el color verde-azulado que se observa se debe a la segunda banda de absorci&#243;n &#40;aprox&#46; 14&#44;000<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm<span class="elsevierStyleSup">-1</span>&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0010"></elsevierMultimedia><p id="par0035" class="elsevierStylePara elsevierViewall">De acuerdo al espectro electromagn&#233;tico del acuocomplejo de n&#237;quel&#46;</p><p id="par0040" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Esta informaci&#243;n&#44; entregada por el espectro de absorci&#243;n en el rango visible&#44; nos permite seleccionar el led que utilizaremos en los sensores colorim&#233;tricos &#40;<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0070">Vernier&#46; Software y Tecnolog&#237;a&#44; 2007&#59; Pasco&#44; 2015</a>&#41;&#46; Los dos tipos de sensores usados en el laboratorio &#40;Pasco y Vernier&#41; tienen cuatro leds&#58; rojo &#40;697<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41;&#44; naranja &#40;630<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41;&#44; verde &#40;565<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41; y azul &#40;460<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41;&#46; Se deduce que los dos primeros podr&#237;an servir para determinar la concentraci&#243;n del n&#237;quel total en soluci&#243;n&#44; porque son los m&#225;s cercanos a la longitud de onda 680<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm del complejo&#46; Puesto que la concentraci&#243;n de los iones de n&#237;quel es determinante en el funcionamiento &#243;ptimo del ba&#241;o de niquelado&#44; gobernando la ddc y el umbral en que se empieza a producir un dep&#243;sito nodular o el &#171;quemado&#187; del dep&#243;sito de n&#237;quel&#44; es indispensable controlar su concentraci&#243;n mediante el uso de alguna t&#233;cnica anal&#237;tica&#44; usualmente la absorci&#243;n at&#243;mica&#46; Sin embargo&#44; el sensor colorim&#233;trico presenta una serie de ventajas frente a las cl&#225;sicas t&#233;cnicas instrumentales&#44; y se ha observado que se cumple con la ley de Lambert y Beer&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0010"></elsevierMultimedia>donde A es la absorbancia&#44; E es la absortividad &#40;l&#47;cm mol&#41;&#44; c es la concentraci&#243;n de la especie absorbente &#40;mol&#47;l&#41; y l es la longitud de la celda &#40;cm&#41;&#46; Seg&#250;n esta ley&#44; la gr&#225;fica de la absorbancia vs&#46; concentraci&#243;n debe ser una l&#237;nea recta que pase por el origen&#46;</p><p id="par0050" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El sistema utilizado consta de una computadora que permite medir y monitorear las interfases y el sensor por medio de los <span class="elsevierStyleItalic">software</span> Data Studio y LoggerPro&#44; generando finalmente el gr&#225;fico absorbancia vs&#46; tiempo y hojas de c&#225;lculo&#46;</p><p id="par0055" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Al estructurar una pr&#225;ctica de laboratorio incluyendo sensores&#44; nos situamos en el aprendizaje de la qu&#237;mica asistida con computaci&#243;n&#44; por medio de un <span class="elsevierStyleItalic">software</span> &#40;<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0060">Secretar&#237;a Educaci&#243;n P&#250;blica&#44; 2010&#59; Daza et al&#46;&#44; 2009&#59; Quiroga&#44; Ferrer&#44; Sebok y Gobbi&#44; 2014</a>&#41;&#44; proporcionando al alumno no solo conocimientos&#44; habilidades y destrezas para manejar una determinada t&#233;cnica&#44; sino tambi&#233;n se logra que aplique los conceptos e interprete matem&#225;ticamente sus resultados utilizando instrumentos con datos reales&#46;</p></span><span id="sec0010" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0030">Parte experimental</span><p id="par0060" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se utilizaron dos tipos de sensores que dieron similares resultados&#44; de marca Pasco y Vernier&#46; El sensor colorim&#233;trico de la Pasco posee cuatro leds&#58; rojo &#40;697<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41;&#44; azul &#40;460<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41;&#44; verde &#40;565<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41; y naranja &#40;630<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41; &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl0005">tabla 1</a>&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl0005"></elsevierMultimedia><p id="par0065" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las caracter&#237;sticas de los sensores utilizados se resumen en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl0010">tabla 2</a>&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl0010"></elsevierMultimedia><p id="par0070" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para obtener la recta de calibrado&#44; se utiliz&#243; la soluci&#243;n que contiene los componentes del ba&#241;o de Watts&#46; Se procedi&#243; a calcular el contenido de n&#237;quel total en el ba&#241;o considerando las relaciones&#58;<span class="elsevierStyleVsp" style="height:0.5px"></span></p><p id="par0075" class="elsevierStylePara elsevierViewall">262&#46;85<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;mol de NiSO<span class="elsevierStyleInf">4</span> 6H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O contiene 58&#46;69<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g Ni&#46;</p><p id="par0080" class="elsevierStylePara elsevierViewall">300<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g de esta sal contendr&#225;n 66&#46;98<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g de Ni&#46;<span class="elsevierStyleVsp" style="height:0.5px"></span></p><p id="par0085" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En el caso del cloruro de n&#237;quel&#58;<span class="elsevierStyleVsp" style="height:0.5px"></span></p><p id="par0090" class="elsevierStylePara elsevierViewall">237&#46;69<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;mol de NiCl<span class="elsevierStyleInf">2</span> 6H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O contiene 58&#46;69<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g Ni&#46;</p><p id="par0095" class="elsevierStylePara elsevierViewall">45<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g de esta sal contendr&#225;n 11&#46;11<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g de Ni<span class="elsevierStyleVsp" style="height:0.5px"></span></p><p id="par0100" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Es decir&#44; en total en el ba&#241;o habr&#225;n&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0015"></elsevierMultimedia></p><p id="par0105" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Si se utiliza una cubeta de 3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ml de volumen&#44; entonces tendremos que para cada al&#237;cuota de electr&#243;lito&#44; calcularemos la concentraci&#243;n de n&#237;quel de acuerdo a la expresi&#243;n&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0020"></elsevierMultimedia>donde &#91;Ni<span class="elsevierStyleSup">2&#43;</span>&#93;<span class="elsevierStyleInf">c</span> es la concentraci&#243;n de n&#237;quel en la cubeta&#44; V<span class="elsevierStyleInf">e</span> es el volumen de la al&#237;cuota de electr&#243;lito en ml&#44; y V<span class="elsevierStyleInf">t</span> es el volumen total de la cubeta &#40;3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ml&#41;&#46; Los resultados se presentan en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl0015">tabla 3</a>&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl0015"></elsevierMultimedia><p id="par0115" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Una vez llenadas las cubetas del color&#237;metro&#44; se fueron registrando los valores de absorbancia&#46; El sensor arroj&#243; valores constantes de absorbancia vs&#46; tiempo para cada concentraci&#243;n&#46; Luego con estos datos se procedi&#243; a graficar absorbancia vs&#46; concentraci&#243;n&#44; presentados en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">figura 3</a>&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0015"></elsevierMultimedia><p id="par0120" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Para este rango de concentraciones se observ&#243; que tanto el led rojo como el naranja presentan buena linealidad&#44; es decir&#44; se cumple con la ley de Lambert y Beer&#44; como se observa en los gr&#225;ficos 1 y 2 incluidos en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">figura 3</a>&#46; Se decidi&#243; seleccionar el rojo para las determinaciones de las concentraciones del ba&#241;o de niquelado&#44; considerando las indicaciones obtenidas de los c&#225;lculos de regresi&#243;n lineal que el programa nos muestra en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">figura 3</a>&#46;</p><p id="par0125" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La informaci&#243;n obtenida de este c&#225;lculo nos permite definir la curva de calibraci&#243;n &#40;repetida en tres ocasiones&#41; que mejor representa la relaci&#243;n entre la absorbancia &#40;A&#41; y la concentraci&#243;n &#40;C&#41;&#44; es decir&#44; ser&#225; la curva que utilizaremos para la determinaci&#243;n de las concentraciones de las soluciones desconocidas&#46; La interpretaci&#243;n de esta informaci&#243;n es la siguiente&#58; dado que A<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mC<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#43;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>b&#44; donde A es la absorbancia de la soluci&#243;n&#44; C es su concentraci&#243;n&#44; m es la pendiente de la curva &#40;&#171;factor de calibraci&#243;n&#187;&#41;&#44; b es la intersecci&#243;n de valor de absorbancia o del eje&#44; y n es el n&#250;mero de observaciones &#40;conjunto de valores de C y de A&#41;&#44; en este caso el programa nos arroj&#243; los valores que se muestran en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#tbl0020">tabla 4</a>&#46;</p><elsevierMultimedia ident="tbl0020"></elsevierMultimedia><p id="par0130" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Por consiguiente&#44; la ecuaci&#243;n de la mejor l&#237;nea &#40;que corresponde al led rojo&#41; se podr&#237;a representar de la siguiente manera&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0025"></elsevierMultimedia></p><p id="par0135" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La recta obtenida con el led rojo&#44; es decir con una longitud de onda &#955;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>697<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#44; presenta una mejor linealidad y una mayor pendiente&#46; Este resultado se corrobora con el espectro de absorci&#243;n del electr&#243;lito de Watts&#44; porque presenta la mayor absorbancia entre 570-800<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#46;</p><p id="par0140" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En el electr&#243;lito de tipo Watts&#44; debe haber inicialmente una concentraci&#243;n de n&#237;quel total igual a 78&#46;09<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l&#44; considerando el aporte de las dos sales&#46; En funci&#243;n del periodo y la intensidad de explotaci&#243;n del ba&#241;o&#44; la intensidad del color azul-verdoso de la soluci&#243;n disminuye&#44; a pesar de que durante la electr&#243;lisis el &#225;nodo de n&#237;quel electrol&#237;tico se est&#225; constantemente disolviendo&#46;</p><p id="par0145" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se determin&#243; en una planta de r&#233;gimen normal de explotaci&#243;n&#44; que la concentraci&#243;n de n&#237;quel fluctu&#243; entre 8&#46;2 y 20&#46;9<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l en el transcurso de un mes y que mediante estos gr&#225;ficos se pudo realizar el control de calidad del ba&#241;o&#46; En otras palabras&#44; tomando una muestra de electr&#243;lito&#44; previamente filtrada a trav&#233;s de carb&#243;n activado&#44; el sensor arrojaba datos de absorbancia y con ellos se pod&#237;a &#171;rectificar&#187; la concentraci&#243;n de las sales en el ba&#241;o&#46; Por ejemplo&#44; si al cabo de 10 d&#237;as de explotaci&#243;n se toman 0&#46;5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ml del electr&#243;lito&#44; se diluyen hasta 3&#46;0<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ml con agua destilada en la cubeta&#44; se registra la absorbancia&#44; y esta era igual a 0&#46;22 &#40;con led rojo&#41;&#44; entonces&#44; usando los datos de la curva de calibraci&#243;n&#44; tenemos que&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0030"></elsevierMultimedia></p><p id="par0150" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Esta concentraci&#243;n obtenida interpolando en la curva de calibraci&#243;n del electr&#243;lito de Watts corresponde a la concentraci&#243;n de Ni &#40;II&#41; en el electr&#243;lito que est&#225; siendo explotado y que presenta niveles menores a los exigidos para la obtenci&#243;n de un recubrimiento &#243;ptimo&#46; En otras palabras&#44; significa que se tendr&#237;an que adicionar sales de n&#237;quel para restituir la absorbancia correspondiente a 13&#46;01<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l&#46;</p><p id="par0155" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Sin embargo&#44; se debe recordar que la concentraci&#243;n de sulfato de n&#237;quel es 6&#46;02 veces mayor a la del cloruro de n&#237;quel&#44; es decir&#44; se deber&#237;a agregar 0&#46;172<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l de sulfato de n&#237;quel y 0&#46;028<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l de cloruro de n&#237;quel&#46; En la pr&#225;ctica el consumo de ambas sales no se realiza en la misma proporci&#243;n&#44; y se debe determinar la concentraci&#243;n de cloruros en la soluci&#243;n para calcular en forma precisa cu&#225;l ha sido su consumo y&#44; por diferencia&#44; determinar la cantidad de sulfato que se debe agregar&#46;</p><p id="par0160" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Si correlacionamos los c&#225;lculos arrojados por el sensor con el consumo de n&#237;quel en la planta&#44; con el fin de conocer la cantidad de n&#237;quel que se gasta mensualmente&#44; se plantea el siguiente problema&#58;</p><p id="par0165" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Calcular la masa de n&#237;quel que se consumir&#225; en el ba&#241;o de niquelado&#44; cuando se hace pasar una corriente el&#233;ctrica de 6<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>A durante 160<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h &#40;20<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>d&#237;as de trabajo de 8<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h diarias&#41;&#46; La resoluci&#243;n del problema se realiza con ayuda de las leyes de Faraday&#46; El c&#225;lculo del equivalente-gramo del n&#237;quel es 58&#46;69&#47;2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>29&#46;34<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;Equiv-g&#44; y la cantidad de corriente Q<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>6<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>A&#42; 576&#44;000 s<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>3&#44;456&#44;000<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>C&#46; Si se sabe que 96&#44;500<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>C electrodepositan 29&#46;34<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g de n&#237;quel&#44; entonces los 3&#44;456&#44;000<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>C depositar&#225;n 1&#44;050&#46;76<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g de n&#237;quel&#46;</p><p id="par0170" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Es decir&#44; el ba&#241;o de niquelado explotado consumir&#225; normalmente 1&#46;051<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>kg de n&#237;quel en los 20 d&#237;as de trabajo&#46; Entonces&#44; una vez calculada la concentraci&#243;n de n&#237;quel total en el electr&#243;lito y adicionadas las sales de n&#237;quel&#44; se completa la masa&#44; adicionando pellets de n&#237;quel en las canastillas de titanio&#44; que constituyen los &#225;nodos del ba&#241;o de niquelado&#44; con el fin de restituir completamente la merma de n&#237;quel&#46;</p><p id="par0175" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En el problema propuesto&#44; si consideramos que los ba&#241;os utilizados son de 100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>l&#44; y se determin&#243; que al cabo de 20 d&#237;as hac&#237;an falta 0&#46;2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>g&#47;l de n&#237;quel en forma de sales&#44; entonces la diferencia debe ser adicionada en forma de pellets&#58;<elsevierMultimedia ident="eq0035"></elsevierMultimedia></p></span><span id="sec0015" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0035">Resultados y discusiones</span><p id="par0180" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Al estructurar una pr&#225;ctica de laboratorio incluyendo sensores&#44; se proporciona al alumno no solo conocimientos&#44; habilidades y destrezas para manejar una determinada t&#233;cnica&#44; sino tambi&#233;n se logra que aplique los conceptos e interprete matem&#225;ticamente sus resultados utilizando instrumentos con datos reales&#46; Es decir&#44; se cumple con todas las expectativas de la docencia en el laboratorio&#46; En este caso&#44; el alumno comprende el concepto y la t&#233;cnica de medida del sensor colorim&#233;trico&#44; incluso conocer&#225; el lenguaje de las caracter&#237;sticas de este sensor &#243;ptico &#40;rango de medida&#44; precisi&#243;n&#44; linealidad&#44; sensibilidad&#44; resoluci&#243;n&#44; rapidez de respuesta&#44; repetitividad&#44; etc&#46;&#41;&#44; es decir&#44; est&#225; ingresando al mundo de los instrumentos modernos de laboratorio al utilizar un simple dispositivo que es capaz de medir magnitudes f&#237;sicas o qu&#237;micas &#40;variables de instrumentaci&#243;n&#41;&#44; que en este caso permiten resolver un problema relacionado con la determinaci&#243;n de la concentraci&#243;n de n&#237;quel en un electr&#243;lito real&#46;</p><p id="par0185" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Al entender el funcionamiento b&#225;sico de un sensor&#44; el estudiante est&#225; capacitado para aplicar cualquier configuraci&#243;n similar &#40;sensor-<span class="elsevierStyleItalic">interface</span>-computador <span class="elsevierStyleItalic">software</span>-pantalla&#41; que se le presente en los cursos de qu&#237;mica anal&#237;tica instrumental o en la industria&#44; es decir&#44; el estudiante no solo est&#225; integrando conocimientos de diversas &#225;reas de la qu&#237;mica y matem&#225;tica&#44; sino que adem&#225;s est&#225; ingresando seriamente al mundo instrumental computacional&#46; En suma&#44; la pr&#225;ctica propuesta permite realizar posteriores ejercicios experimentales para obtener mayor n&#250;mero de datos&#44; para validar el uso de sensores en este y otros procesos electrol&#237;ticos&#46;</p><p id="par0190" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En este caso se utiliz&#243; un ejemplo concreto de una planta de galvanotecnia&#44; y se demostr&#243; que con un sensor de f&#225;cil acceso y de bajo costo se puede realizar un control de calidad con resultados bastante confiables&#44; de manera r&#225;pida e in situ<span class="elsevierStyleItalic">&#46;</span></p></span><span id="sec0025" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0040">Conflicto de intereses</span><p id="par0205" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los autores declaran no tener ning&#250;n conflicto de intereses&#46;</p></span></span>"
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                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">Rojo&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th></tr></thead><tbody title="tbody"><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Longitud de onda&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">680<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Energ&#237;a&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">14&#44;700<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm<span class="elsevierStyleSup">-1</span>&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Color del compuesto&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">Azul-verdoso&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
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                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">S-Pasco&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th><th class="td" title="table-head  " align="left" valign="top" scope="col" style="border-bottom: 2px solid black">S-Vernier&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</th></tr></thead><tbody title="tbody"><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Rango de medida&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">100&#37; T&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">90&#37; T&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Longitud de onda&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">697&#44; 630&#44; 565 y 460<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">635&#44; 565&#44; 470 y 430<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Exactitud&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">&#177;0&#46;5&#37; T&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">&#177;0&#46;035&#37; T&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Resoluci&#243;n&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#46;1&#37; T&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">0&#46;14&#37; T&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Frecuencia de muestreo&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">1 medida&#47;s&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">1 medida&#47;s&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td></tr><tr title="table-row"><td class="td-with-role" title="table-entry ; entry_with_role_rowhead " align="left" valign="top">Rango de temperatura&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="left" valign="top">5-40<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
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                  \t\t\t\t</td><td class="td" title="table-entry  " align="char" valign="top">0&#46;1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ml&nbsp;\t\t\t\t\t\t\n
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Información del artículo
ISSN: 0187893X
Idioma original: Español
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