Los agitadores que mezclan crema en su café probablemente no hagan mucha diferencia en la bebida. Pero en un laboratorio de química, resulta que usar el agitador equivocado puede sesgar la ciencia.
Los científicos de la Universidad de Rice han determinado que las barras agitadoras hechas de PTFE, más comúnmente conocido como Teflón, pueden introducir errores en una reacción de laboratorio estándar utilizada para manipular las propiedades de los nanotubos de carbono o nitruro de boro.
Las barras de agitación son barras de metal ferromagnético en forma de gránulos cubiertas de PTFE que se encuentran en el fondo de un vaso de precipitados y son giradas por un campo magnético giratorio. Permiten mezclar una solución en un matraz cerrado sin agitación manual.
El laboratorio de arroz de Angel Martí publicó un artículo en la revista American Chemical Society ACS Omega describiendo lo que sucede cuando las barras de agitación de PTFE se utilizan para funcionalizar nanotubos a través de la reducción de Billups-Birch, una reacción utilizada desde hace mucho tiempo desarrollada en parte por el profesor emérito de Rice Edward Billups que libera electrones para unirse a otros átomos.
La reducción a menudo se usa para hacer que los nanotubos sean más susceptibles a la funcionalización, el proceso de personalizarlos para aplicaciones agregando moléculas como proteínas. Eso puede ser tan simple como dispersar nanotubos en un baño químico cargado con las moléculas que desea agregar. Billups-El abedul es uno de esos métodos, un proceso de un solo paso utilizado para funcionalizar nanotubos con una variedad de moléculas, según los investigadores.
Cuando lo usaron para modificar nanotubos de nitruro de boro, los investigadores se sorprendieron al ver que sus tubos se volvían grises, mientras que las barras de agitación de PTFE se volvieron negras. El análisis termogravimétrico estándar, generalmente adecuado para ver evidencia de funcionalización, no vio nadamal, pero los investigadores lo hicieron.
"Aparte de eso, no pudimos obtener resultados consistentes", dijo Martí. "Algunas veces obtendríamos una funcionalización muy alta, o funcionalización aparente, y otras no. Eso fue realmente extraño".
Encontraron que el litio en el solvente a base de amoníaco utilizado en la reacción de Billups-Birch estaba reaccionando con el PTFE blanco de las barras, volviéndolos negros.
"Debido a que los nanotubos de carbono son negros, sería fácil creer que los nanotubos se estaban depositando en las barras durante toda la reacción", dijo Martí. "Pero eso no es lo que sucede. Descubrimos que en condiciones de Billups-Birch, el PTFE reacciona".
"El teflón generalmente no reacciona con nada", dijo. "Es por eso que se usa en barras agitadoras y en utensilios de cocina. Por eso también es fácil pasar por alto lo que vimos que sucedió en el laboratorio".
Martí dijo que la búsqueda en la literatura no encontró nada sobre evitar el PTFE en Billups-Birch.
"Eso también fue extraño", dijo. "Tal vez todos los demás lo saben, pero por si acaso decidimos explorar el problema. Es por eso que decidimos escribir un documento".
Los investigadores sospechan que la reacción inesperada con el teflón está creando radicales que reducen la eficiencia de la reacción y que pueden atacar el nitruro de boro o los nanotubos de carbono. Mientras tanto, su solución rápida al problema es quizás la más simple.
"Ahora utilizamos barras de agitación recubiertas de vidrio", dijo Martí. "El vidrio es completamente inerte. Eso nos da reproducibilidad y buena funcionalización".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Original escrito por Mike Williams. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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