Métodos sostenibles para la determinación de plomo en agua

Métodos sostenibles de determinación de plomo en agua

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Laboratorio sostenible de análisis

José Andrés Paredes Espí

Índice 1. Introducción        2

1.1 Plomo características generales y contaminación de aguas        2

2. métodos analíticos sostenibles para la determinación de plomo en agua        4

2.1. Determinación de plomo con un sensor electroquímico de cobre        4

2.2. Método colorimétrico para la determinación de iones Pb2+ en agua mejorada con nanopartículas de metales no preciosos        7

2.3. Hojas de óxido de grafeno poliestireno inmovilizado para preconcentración en columna y determinación sensible de plomo por espectrometría de absorción atómica por llama        10

2.4. Método de la espectrometría de absorción atómica con horno de grafito (atomización electroquímica) (GFAAS)        12

3. Conclusiones        15

4. Bibliografía        16

1. Introducción.

1.1 Plomo características generales y contaminación de aguas.

El plomo es un constituyente natural, muy distribuido en la corteza terrestre con contenidos aproximadamente 13mg/Kg. Puede estar presente en forma de carbonatos (cerusita), de fosfatos (pirofosfita), pero sobretodo de sulfuro (galena). Esta última sal, muy poco soluble en agua, puede transformase en hidróxido o en carbonato, después de haberse oxidado a sulfato. Se estima que así se libera unas160000 toneladas de plomo anualmente en el mundo. Solo 1/6 de este plomo se halla en forma disuelta, el resto está asociado a materias en suspensión.

El agua del mar contiene por término medio 0.03µg de plomo por litro, pero en las zonas costeras las aguas superficiales pueden contener 10 veces más. La cantidad de plomo introducida en los océanos a partir a partir de los cursos de agua se ha estimado en 17000 toneladas/año. El agua de lluvia puede presentar contenidos significativos (5µg/L). En general, la concentración en las aguas superficiales no contaminadas presentan no supera una decena de microgramos por litro. La presencia de plomo en contenidos más elevados, ya sea solubilizado o fijado a las materias en suspensión, debe relacionarse con causas externas.

El agua de mar contiene concentraciones traza de plomo (2-30 ppt). Los ríos contienen una media de 3 a 30 ppb. El fitoplancton contiene aproximadamente 5-10 ppm de plomo (en base seca), los peces de agua dulce aproximadamente 0.5-1000 ppb, y las ostras 500 ppb aproximadamente. La organización mundial de salud (WHO) estableció en 2010 como límite legal 10 ppb de plomo. En España los límites de plomo en el agua de consumo vienen regulados por el Real Decreto 140/2003, que establece una concentración máxima de 10 microgramos por litro.

Este metal esta tan extendido y es tan utilizado en la que las posibilidades de contaminación son extremadamente numerosas y variadas. Las actividades humanas que conllevan la formación de aerosoles plomíferos constituyen, en la actualidad, la principal fuente de plomo en la hidrosfera. Entre las principales fuentes de contaminación ambiental destacan la explotación minera, la metalurgia, las actividades de fabricación y reciclaje y, en algunos países, el uso persistente de pinturas y gasolinas con plomo. Más de tres cuartes partes del consumo mundial de plomo corresponden a la fabricación de baterías de plomo-ácido para vehículos de motor. Sin embargo, este metal también se utiliza en muchos otros productos, como pigmentos, pinturas, material de soldadura, vidrieras, vajillas de cristal, municiones, esmaltes cerámicos, artículos de joyería y juguetes, así como en algunos productos cosméticos y medicamentos tradicionales. También puede contener plomo el agua potable canalizada a través de tuberías de plomo o con soldadura a base de este metal.

El plomo se utilizó como material de fontanería en épocas anteriores, y todavía está presente en construcciones antiguas. El plomo de las tuberías puede disolverse parcialmente en el agua que pasa a su través. El plomo se une al carbonato, por lo tanto inferiores cantidades de plomo se disuelven en agua dura. En el interior de las tuberías, se forma una capa de carbonato de plomo apenas soluble. Esta capa funciona como un recubrimiento de protección para el plomo subyacente de las tuberías.

Los efectos del plomo sobre la salud incluyen cólicos, pigmentación de la piel y parálisis. Además el plomo es un inhibidor enzimático, en particular inhibe cinco enzimas necesarias para la síntesis del hemo de la hemoglobina en los eritroblastos medulares. El plomo disminuye también la duración de vida de los glóbulos rojos por alteración de la membrana. Estos distintos efectos contribuyen al desarrollo de una anemia normocrómica normocítica (bajo nivel de glóbulos rojos). Las mujeres son más susceptibles al envenenamiento que los hombres, registrando alteraciones menstruales, infertilidad y aumentando el riesgo de aborto. Los niños absorben mayores cantidades de plomo por unidad de masa corporal que los adultos, lo que puede acarrear dificultades en el desarrollo, cambios de comportamiento y desorden en la concentración.

La vida acuática puede alterarse a partir de 0.1mg/L. Los efectos tóxicos pueden manifestarse en los peces a partir de 1 mg/L. No obstante, la acción toxica puede ser muy variable según las especies y el grado de mineralización del agua.

Como el plomo es susceptible de acumularse en el organismo, el peligro no está ligado solo a la absorción de una dosis toxica, sino también a una acumulación de dosis consideradas por separado no toxicas.

1. métodos analíticos sostenibles para la determinación de plomo en agua.

1. Determinación de plomo con un sensor electroquímico de cobre.

La fabricación de un sensor electroquímico requiere de la elección de un transductor (un conductor eléctrico o electrodo), en este caso cobre, sobre el cual se coloca un material preconcentrador (que actúa como esponja) el cual tiene la capacidad de absorber cierta cantidad de agua así como los análitos disueltos, en este caso plomo.

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