Metodologías analíticas para la determinación y especiación de arsénico en aguas y suelos.

242 Pages·2009·8.33 MB·Spanish

IBEROARSEN
Metodologías analíticas para
la determinación y especiación
de arsénico en aguas y suelos
M.I. Litter
M.A. Armienta
S.S. Farías
(editores)
Editado por CYTED
Se agradece a María E. Morgada la revisión de la presente edición.
Impreso en Argentina / Printed in Argentina
Octubre 2009
Editado por CYTED
ISBN: 978-84-96023-71-0
Contenido 3
Contenido
Introducción: metodologías analíticas para determinación y especiación 15
de arsénico
Marta I. Litter, Silvia S. Farías, María Aurora Armienta
1. Formas arsenicales en agua y suelos 19
Marta I. Litter y María Eugenia Morgada
1.1. InTroDuCCIón 19
1.2. ForMAS InorgánICAS 20
1.3. ForMAS orgánICAS DE ArSénICo 23
1.4. ConCLuSIonES FInALES 27
2. Tratamiento de las muestras de agua, suelos y sedimentos 29
para determinación de arsénico
Julio C.J. Silva y Virginia S.T. Ciminelli
2.1. rECoLECCIón Y prESErvACIón DE MuESTrAS DE AguA 29
pArA EL AnáLISIS DE ArSénICo
2.1.1. preparación de los frascos para la recolección 29
2.1.2. Muestreo de agua 30
2.1.3. Filtración y preservación de muestras de agua 30
2.1.4. preservación de muestras para la determinación de arsénico total 31
2.1.4.1. preservación de muestras para especiación de arsénico 31
2.1.4.2. Temperatura de almacenamiento 32
2.2. MuESTrEo DE SuELoS Y SEDIMEnToS 32
2.2.1. preparación física de suelos y sedimentos 34
2.3. DIgESTIón DE MuESTrAS DE AguA Y SuELoS/SEDIMEnToS 35
uSAnDo Horno DE MICroonDAS
2.3.1. Instrumentación 35
2.3.2. Descontaminación del vaso de digestión 36
2.3.3. reactivos 36
2.3.4. Calibración del horno del microondas 37
2.3.4.1. Digestión de muestras de agua usando horno de microondas 37
4 Metodologías analítiCas para la deterMinaCión y espeCiaCión de as en aguas y suelos.
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2.3.4.2. Digestión de muestras se suelos y sedimentos usando 38
horno de microondas
2.4. ConCLuSIonES 39
3. Métodos espectrofotométricos UV-Vis 43
Maria Luisa Castro de Esparza, Marta I. Litter, María Wong,
Vilma Mori
3.1. ConSIDErACIonES gEnErALES DE LA ESpECTroSCopíA 43
3.2. ESpECTroSCopíA uLTrAvIoLETA vISIbLE (uv-vIS) 44
3.2.1. generalidades 44
3.2.2. Modos de excitación electrónica 45
3.3. LEY DE LAMbErT – bEEr 48
3.4. A pLICACIón DE LA ESpECTroMETríA uv-vIS pArA LA 49
DETErMInACIón DE LA ConCEnTrACIón DE ESpECIES
quíMICAS
3.4.1. El espectrofotómetro uv-vis [2] 50
3.4.1.1. partes básicas de un espectrofotómetro 50
3.4.1.2. Espectrofotómetro convencional 50
3.4.1.3. Espectrofotómetro de arreglo de diodos 51
3.5. M éToDoS DE ESpECTroFoToMETríA uv-vIS pArA LA 52
DETErMInACIón DE ArSénICo En SoLuCIón ACuoSA
3.6. FunDAMEnTo TEórICo DEL MéToDo DE 53
ESpECTroFoToMETríA uv-vIS EMpLEAnDo EL
DIETILDITIoCArbAMATo DE pLATA
3.6.1. generalidades 53
3.6.2. Técnica analítica 53
3.6.2.1. generalidades de la técnica analítica 53
3.6.2.2. proceso de la técnica analítica 53
3.7. proCEDIMIEnTo DE opErACIón norMALIZADo pArA 54
LA DETErMInACIón DE ArSénICo SoLubLE En AguA
MEDIAnTE EL MéToDo ESpECTroFoToMéTICo uv-vIS DEL
DIETILDITIoCArbAMATo DE pLATA
3.7.1. Aplicación 54
3.7.2. resumen del método 54
3.7.3. precauciones de seguridad 55
3.7.4. precauciones de operación 55
3.7.5. Interferencias 56
3.7.6. Instrumental/ materiales 56
3.7.7. reactivos 56
3.7.8. Calibración del instrumento 57
Contenido 5
3.7.9. Calibración del método 58
3.7.10. Muestreo y preservación 59
3.7.11. Análisis de datos 60
3.7.12. registros 60
3.7.13. Límite de detección 60
3.7.14. Control de la exactitud 61
3.7.15. Control de la precisión 61
3.7.16. Adición estándar 61
3.7.17. Control de blancos 61
3.7.18. Estándares de verificación 62
3.7.19. Cartas de control 62
3.7.20. Incertidumbre 62
4. D eterminación de arsénico por el método: absorción atómica-generación 65
de hidruros-FIAS
María Aurora Armienta, María L. Castro de Esparza,
Clara M. López, Adriana E. Piñeiro, Adriana H. Sassone
4.1. FunDAMEnToS TEórICoS 65
4.2. gEnErACIón DE HIDruroS 66
4.3. MInErALIZACIón 67
4.4. ESpECTroSCopíA DE AbSorCIón ATóMICA Con 67
gEnErACIón DE HIDruroS Y SISTEMA DE InYECCIón
En FLujo (FIAS)
4.5. proCEDIMIEnTo DE opErACIón pArA LA DETErMInACIón 68
DE ArSénICo SoLubLE En AguA MEDIAnTE EL MéToDo DE
gEnErACIón DE HIDruroS (FIAS) Y AbSorCIón ATóMICA
4.5.1. Aplicación 68
4.5.2. resumen del método 68
4.5.3. precauciones de seguridad 68
4.5.4. precauciones para la operación 69
4.5.5. Interferencias 70
4.5.6. Instrumental/materiales 70
4.5.7. reactivos 71
4.5.8. Calibración del equipo 71
4.5.9. Calibración del método 72
4.5.10. Muestreo y preservación 73
4.5.11. procedimiento de análisis 73
4.5.12. Análisis de datos 74
4.5.13. registro 75
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4.5.14. Límite de detección 76
4.5.15. Control de la exactitud 76
4.5.16. Control de la precisión 76
4.5.17. Adición de estándar 76
4.5.18. Control de blancos 77
4.5.19. Estándares de verificación 77
4.5.20. Cartas de control 77
4.5.21. Incertidumbre 77
5. Absorción atómica con horno de grafito 79
Nelly Mañay, Giovanna Clavijo y Laura Díaz
5.1. gEnErALIDADES: ESpECTroFoToMETríA DE AbSorCIón 82
ATóMICA
5.2. FunDAMEnTo TEórICo (gFAAS) 83
5.3. AToMIZADorES ELECTroTérMICoS 83
5.4. gEnErALIDADES DE LA METoDoLogíA 83
5.5. ConTroL DE InTErFErEnCIAS 83
5.5.1. Interferencias espectrales 84
5.5.1.1. Emisión interferente 84
5.5.1.2. Absorción de fondo 79
5.5.1.3. Métodos para corrección de las interferencias espectrales 80
5.5.1.4. C orrección de fondo realizada en forma automática por 79
el instrumento
5.5.2. Interferencias no espectrales 85
5.5.2.1. uso de adiciones estándar 86
5.5.2.2. Superficie del tubo de grafito  85
5.5.2.3. plataforma L’vov 85
5.5.2.4. Máximo poder de atomización 85
5.6. C oMpArACIón DE MéToDoS: AToMIZACIón por LLAMA 87
Y por Horno DE grAFITo. vEnTAjAS Y DESvEnTAjAS
5.7. proCEDIMIEnTo DE opErACIón pArA LA DETErMInACIón 87
DE ArSénICo En AguA por EL MéToDo DE ESpECTroFoTo-
METríA DE AbSorCIón ATóMICA Con Horno DE grAFITo
5.7.1. Aplicación 87
5.7.2. resumen del método 87
5.7.3. precauciones de seguridad 88
5.7.4. precauciones técnicas 88
5.7.5. Interferencias 88
5.7.6. Instrumental/materiales 88
5.7.7. reactivos 88
Contenido 7
5.7.7.1. Tipos de reactivos 88
5.7.7.2. Almacenamiento de reactivos, soluciones y otros 89
5.7.8. Calibración del equipo 89
5.7.9. Calibración del método 89
5.7.10. Muestreo y preservación 89
5.7.11. procedimiento de análisis 89
5.7.12. procedimiento de análisis 91
5.7.13. registros 92
5.7.14. Exactitud del método 92
5.7.15. Estudio de la repetibilidad 92
5.7.16. Adición de estándar o muestras fortificadas 92
5.7.17. Control de blancos 92
6. Espectroscopía de emisión – plasma inductivo de argón 93
Silvia S. Farías
6.1. InTroDuCCIón 93
6.2. AnáLISIS CuAnTITATIvo 95
6.3. pLASMA InDuCTIvAMEnTE ACopLADo 96
6.4. InTErFErEnCIAS 98
6.5. ESpECIFICACIonES DEL InSTruMEnTo 99
6.6. proCEDIMIEnTo DE opErACIón pArA LA DETErMInACIón 100
DE ArSénICo SoLubLE En AguA MEDIAnTE
ESpECTroMETríA DE EMISIón ATóMICA – pLASMA
InDuCTIvo DE Argón
6.6.1. Aplicación 100
6.6.2. resumen del método 101
6.6.3. precauciones de seguridad y técnicas 101
6.6.3.1. precauciones de seguridad 101
6.6.3.2. precauciones técnicas 101
6.6.4. Interferencias 102
6.6.5. Instrumental/materiales 102
6.6.6. reactivos y soluciones 103
6.6.7. Calibración del método 104
6.6.8. Muestreo y preservación de las muestras 104
6.6.9. procedimiento de análisis 105
6.6.10. Análisis de datos 106
6.6.10.1. Cálculos 106
6.6.10.2. Expresión de los resultados 106
6.6.10.3. Controles 106
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editores: litter, arMienta, Farías
6.6.11. registros 107
6.6.12. Exactitud del método 107
6.6.13. Estudio de la repetibilidad 107
6.6.14. Adición de estándar o muestras fortificadas 108
6.6.15. Control de blancos 108
6.6.16. Límite de detección 108
6.6.17. Control de la exactitud 108
6.6.18. Control de la precisión 108
6.6.19. Adición de estándar 109
6.6.20. Control de blancos 109
6.6.21. Estándares de verificación 109
6.6.22. Cartas de control 109
6.6.23. Incertidumbre 109
6.6.23.1. general 109
6.6.23.2. Cálculo de la concentración 110
6.6.23.3. Informe de la concentración 110
6.6.24. Abreviaturas y definiciones 110
6.6.24.1. Abreviaturas 110
6.6.24.2. Definiciones 110
6.6.25. Condiciones de operación del equipo perkin Elmer optima 3100 XL 111
7. Espectrometría de masas con plasma inductivamente acoplado 113
Haydn Barros, María Luisa Castro de Esparza, María Wong,
Vilma Mori
7.1. InTroDuCCIón 113
7.2. SISTEMA DE InTroDuCCIón DE MuESTrAS 114
7.3. g EnErACIón DE IonES: pLASMA InDuCTIvAMEnTE 115
ACopLADo
7.4. InTErFASE DE AConDICIonAMIEnTo DEL HAZ DE IonES 116
7.5. DISCrIMInACIón DE IonES 117
7.6. SISTEMA DE DETECCIón 118
7.7. pAráMETroS Y ConDICIonES DE MEDIDA 119
7.8. T rATAMIEnTo DE LAS MuESTrAS Y proCEDIMIEnTo 120
DE MEDIDA pArA MuESTrAS ACuoSAS.
7.9. p roCEDIMIEnTo DE opErACIón pArA LA DETErMInACIón 125
DE ArSénICo SoLubLE En AguA MEDIAnTE
ESpECTroMETríA DE pLASMA InDuCTIvAMEnTE ACopLADo
Con DETECTor DE MASAS (ICp-MS)
7.9.1. Aplicación 125
7.9.2. resumen del método 125
Contenido 9
7.9.3. precauciones de seguridad 125
7.9.4. precauciones para la operación 126
7.9.5. Interferencias 127
7.9.6. Instrumental/materiales 128
7.9.7. reactivos 128
7.9.8. Muestreo y preservación 128
7.9.9. Calibración del método 129
7.9.10. uso del instrumento 129
7.9.11. Sintonización del equipo 132
7.9.12. procedimiento de análisis 135
7.9.14. Análisis de datos 135
7.9.15. Límite de detección 136
7.9.16. Control de la exactitud 136
7.9.17. Control de la precisión 137
7.9.18. Adición de estándar 137
7.9.19. Control de blancos 137
7.9.20. Estándares de verificación 137
7.9.21. Cartas de control 137
8. Especiación de arsénico mediante técnicas acopladas 139
Silvia S. Farías
8.1. InTroDuCCIón 139
8.2. M EToDoLogíAS AnALíTICAS pArA AnáLISIS DE ESpECIA- 140
CIón DE ArSénICo
8.3. T éCnICAS ACopLADAS (“HYpHEnATED TECHnIquES”) pArA 141
LA DETErMInACIón DE ArSénICo
8.3.1. generalidades 141
8.3.2. Muestreo para análisis de especiación 141
8.3.3. procesamiento y almacenamiento de muestras para análisis de 143
especiación
8.3.4. Técnicas de preparación de muestras para estudios de especiación 144
elemental
8.3.5. Métodos separativos 146
8.3.5.1. Cromatografía líquida 139
8.3.5.2. Cromatografía gaseosa 139
8.3.6. Detectores específicos 149
8.3.6.1. Espectrometría de absorción atómica, espectrometría de 149
fluorescencia atómica y espectrometría de emisión con 
fuente de plasma inductivo
8.3.6.2. plasma inductivo con detección de masas 151