Análisis de la dinámica anual de la concentración de hidrocarburos aromáticos policíclicos atmosféricos en la base Arturo Pratt en la Antártica occidental

Información General

Carrera:

 Química Ambiental

Título del Proyecto:

Análisis de la dinámica anual de la concentración de hidrocarburos aromáticos policíclicos atmosféricos en la base Arturo Pratt en la Antártica occidental

Estudiante:

Sebastian Nicolas Sanchez Pozo

Dirección:

Los Copihues 5780 Depto. 503 A

Email U Chile:

Sebastian.sanchez.p@ug.uchile.cl

Email personal:

Djqauz@gmail.com

Teléfono de contacto:

963535302

Director(a) de ST:

Carlos A. Manzano

Institución:

Universidad de Chile

Email:

Carlos.manzano@uchile.cl

Teléfono de contacto:

 984504920

Codirector(a) de ST:

 María Estrella Alcaman

Institución:

 Universidad del desarrollo

Email:

me.alcaman@udd.cl

Patrocinante:

(necesario si el Director(a) no pertenece a FACIEN)

Lugar donde se realizará el ST:

Dirección:

Nota: Basado en la Ley 20.380 sobre Protección de Animales y directrices internacionales, la Universidad de

Chile crea, a través del Decreto Universitario Exento No 0020181 – 2017, el Comité Institucional para el Cuidado y Uso de Animales (CICUA) y aprueba las Normas de su funcionamiento interno de la Universidad por medio de la Resolución N°001214, regulando las instalaciones para el mantenimiento de los animales en compra y venta, así como el alojamiento, manejo, transporte y crianza de animales, que sean empleados en la Enseñanza, Investigación, muestras y/o producción de animales. El CICUA-CIENCIA, es responsable de revisar todos los protocolos asociados a actividades que utilizan animales en la Facultad de Ciencias. De esta manera, se asegura que los procedimientos experimentales incorporen los criterios descritos en el Programa Institucional de Cuidado y Uso de Animales (PICUA), los cuales se ajustan normativas nacionales e internacionales. En este contexto, los estudiantes de pregrado y postgrado que realizarán Unidades de Investigación y/o Seminarios de título en la Facultad de Ciencias en que utilicen animales, al momento de inscribirla, deben adjuntar el certificado de bioética de la investigación (asociada al profesor tutor), o solicitar la certificación del CICUA-CIENCIAS, escribiendo al email direinvestig.ciencias@uchile.cl.

Certificación bioética: Aplica ___ (adjunte certificado).                 No aplica: __X__

Resumen del proyecto Máximo 2 páginas.  

Incluye antecedentes bibliográficos y planteamiento del problema

Considere letra Times New Roman 10, espacio simple para escribir todo el Proyecto de Seminario de Título

La Antártica es una de las zonas más remotas y aisladas del planeta, aun así, existe evidencia científica de que la contaminación es capaz de viajar desde otros continentes. Esto es posible principalmente por 3 vías [1], en primera instancia se traslada por corrientes acuáticas, también por un transporte vía animales migratorios, y, por último, mediante el transporte atmosférico, siendo este último, el medio de transporte de contaminantes más importante para el presente seminario . También se encuentran algunas fuentes de contaminación dentro del continente, un ejemplo claro es la quema de basura dentro de algunas bases científicas [2] la cual va en aumento dado a la mayor presencia del ser humano y con ello una mayor generación de residuos en la zona [5]. Por estas razones, es importante determinar la dinámica anual de la contaminación de compuestos orgánicos como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP´s) para determinar si existe una influencia de las estaciones del año en su concentración.

Los HAP´s son una familia de más de 100 compuestos los cuales contienen 2 o más anillos aromáticos, estos compuestos son formados principalmente en procesos de combustión incompleta de biomasa como leña o combustibles como derivados de petróleo. Estos compuestos se separan en 2 grupos, en primer lugar, se encuentran los HAP´s de 2 o 3 anillos los cuales son considerados de menor masa molecular y por otro lado se encuentran los derivados con 4 o más anillos bencénicos denominados de mayor masa molecular [6]. Los HAP´s de menor masa molecular tienen la capacidad de volatilizarse y viajar trechos mas largos, a diferencia de los HAP´s de mayor masa que al ser mas pesados, tienen una menor capacidad de dispersión y son asociados a fuentes de contaminación locales [7].

Los diferentes procesos que forman estos compuestos producen diferentes proporciones de estos HAP´s [8], por lo cual el hecho de determinar las concentraciones de algunos de estos compuestos y las proporciones entre ellos puede entregar un indicio del proceso en el cual fueron producidos y de esta manera determinar si existe algún peligro para la región y el mundo entero.

Existen estudios de HAP´s en el lugar, pero ninguno con el objetivo de la presente investigación, la cual se centra en una distribución anual en muestras atmosféricas  [3][2].

Hipótesis o preguntas de investigación (opcional/no obligatorio). Objetivo general y específicos (obligatorios)

Máximo media página 

¿Cuál es el efecto de las diferentes estaciones del año en la concentración de HAP´s en la base Arturo Prat?

¿Existe un cambio en la concentración de HAP´s entre estaciones frías o cálidas en la base Arturo Prat?

Objetivo General

• Comparar las concentraciones de HAP´s atmosféricos en la base Arturo Prat ubicada en la Antártica a lo largo de un año calendario utilizando captadores pasivos.

Objetivos Específicos

• Determinar la eficiencia de la extracción de las esponjas de poliuretano
• Determinar la concentración acumulada de HAP´s en cada esponja utilizada.
• Relacionar la concentración ambiental de HAPs y los meses durante la cual fue expuesta

Materiales y métodos.  

Exponga asociando a los OBJETIVOS ESPECIFICOS Máximo 1 página 

• Esponjas de Poliuretano PUF
• Equipo Soxhlet

Tubo Soxhlet

Manta Calefactora

Balón

Condensador

Soporte Universal

Mangueras

Cinta de teflón

• Acetona
• Hexano
• Acetato de Etilo
• Turbo Vap II
• Columnas de Silica Gel
• Columnas de Sulfato de sodio
• Filtro de teflón
• Cromatógrafo de gases GC-FID
• Estándar de cada analito de interés

Al comienzo del trabajo en laboratorio se realizará un proceso para determinar el porcentaje de recuperación de muestra en las esponjas. Para este proceso se comenzará realizando el lavado a 3 esponjas en un sistema de extracción soxhlet, primero se realizará un lavado con 180 mL de hexano durante 24 horas y luego un lavado con 180 mL de acetona durante de 24 horas. Luego se realizara una inyección en cada PUF con 40 µL  de cada  estándar para luego extraer este estándar mediante un método de extracción Soxhlet con un lavado con 180 mL de acetato de etilo durante 16 horas. Tras la extracción se realizará una concentración en Turbo Vap dede 180 mL hasta aproximadamente 3 mL. Al tener la muestra concentrada se filtrará en primer lugar con un filtro de jeringa de teflón y luego con las columnas de Silica Gel y Sulfato de sodio, al tener la muestra filtrada se volverá a concentrar en Turbo Vap hasta 2 mL para luego determinar su concentración en un sistema GC-FID.

Tras la determinación del porcentaje de recuperación de los PUF se realizará una extracción en sistema Soxhlet de las muestras de antártica con 180 mL de acetato de etilo como disolvente durante 16 horas, para posteriormente la solución obtenida ser concentrada en un turbo Vap II desde los 180 mL hasta un volumen de aproximadamente 3-5 mL. Luego, la solución concentrada será filtrada primeramente en filtros de teflón para luego ser tratada mediante un método de fraccionamiento en fase sólida en columnas de silica y luego columnas de sulfato de sodio, de esta manera aislar los compuestos que sean de interés de la investigación, para lo cual se utilizaran los disolventes hexano y acetato de etilo.

Tras el fraccionamiento de los compuestos de interés se concentrará nuevamente en turbo Vap II hasta un volumen aproximado de 2 mL. Las muestras serán analizadas en un cromatógrafo de gases con detector de ionización por llama GC-FID, de esta manera mediante sus tiempos de retención y posterior comparación con estándares de cada compuesto se determinará la presencia de los contaminantes aislados de la muestra