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Aplicación 

Determinación de los elementos seleccionados utilizando ICP-OES

La espectrometría atómica se aplica frecuentemente a la cuantificación exacta de elementos en el nivel de vestigios y ultra-vestigios (ppm y ppb). Los sistemas analíticos modernos, tales como los espectrómetros de absorción atómica para el análisis secuencial de elementos seleccionados, o los espectrómetros ICP (“inductively-coupled plasma”, plasma acoplado inductivamente) para un análisis simultáneo de múltiples elementos, permiten una operación totalmente automática y una alta frecuencia analítica.

El monitoreo de los valores límites o umbrales, de acuerdo con la directiva europea de agua potable (“European Drinking Water Directive”, EDWD), la “German Waste Water Levy Act” y la “Effluent Charges Act”, requiere una medición y una determinación rápida y confiable de los parámetros relevantes utilizando métodos espectroscópicos.

Shimadzu ICPE-9000

Se ha demostrado que la espectrometría ICP simultánea es una tecnología extraordinariamente importante para la determinación cuantitativa de concentraciones de elementos, y que permite una determinación exacta de elementos mayoritarios, minoritarios y trazas en el análisis del agua.

En la última de la EDWD se han reducido los valores límites o umbrales para ciertos elementos. El valor límite para el plomo se redujo de 0,05 a 0,01 mg/L , puesto que se demostró que es especialmente tóxico para los niños, los adolescentes y las mujeres embarazadas. También se intensificó el monitoreo de cobre en el agua mineral , y se redujo el valor de referencia de 3 a 2 mg/L . Si bien se trata de un metal común en el medio ambiente y de un elemento traza esencial para el hombre, el cobre puede ocasionar graves problemas en los infantes tras una exposición prolongada a concentraciones tan bajas como 10 mg/L .

Al reducir el valor límite para el níquel de 0,05 a 0,02 mg/L , queda asegurado que el niveles de este elemento en el agua mineral no conducirán a un crecimiento del nivel –ya elevado- de alergias por níquel en los humanos.

Análisis simultáneo de múltiples elementos

Para la determinación de las muestras de agua se utilizó el sistema Shimadzu ICPE-9000 (foto), que cuenta con un amplio rango dinámico lineal y un altísima frecuencia analítica. Este ICP simultáneo con un detector CCD (“charged-coupled device”) se encuentra equipado con un sistema óptico único que define nuevos estándares con respecto al desempeño y la velocidad.

El sistema ICP-9000 genera un plasma en una antorcha para evaporar las muestras líquidas, de modo que los átomos e iones liberados son excitados y subsecuentemente emiten radiación. Esta radiación es procesada por el sistema óptico y detectada por el detector CCD, a través del cual se guardan los espectros de emisión de todos los elementos en investigación. La alta sensitividad del detector garantiza una resolución exacta , incluso para líneas de emisión tan cercanas como la del cobre ( 213,60 nm ) y la del fósforo ( 213,62 nm ). La intensidad de la radiación es proporcional a la concentración de los elementos presentes en la muestra.

Figura 2: Curva de calibración del plomo en el intervalo de concentración hasta 100 ?g/L

La determinación cuantitativa de los elementos se lleva a cabo utilizando curvas de calibración a partir de soluciones estándares multi-elementales . La Fig.2 muestra la curva de calibración del plomo en el intervalo de concentración hasta 100 ?g/L . Elementos tales como cromo, cobre, cadmio, manganeso y níquel también son analizados en el mismo espectro de concentración mediante el cual se llevó a cabo la inyección de la muestra utilizando un nebulizador ultrasónico (opcional). Para la determinación de boro, calcio, magnesio y sodio , se utilizó un nebulizador coaxial . Los parámetros instrumentales se presentan en la Tabla 1 .

Para validar los resultados analíticos se analizó, bajo las mismas condiciones que las muestras de agua, el material de referencia JAC 0032 (material estándar de referencia número 32 de la Sociedad Japonesa de Química Analítica (SJAC)). Como se muestra en la Tabla 2, los datos experimentales corresponden de manera muy cercana con aquellos obtenidos para el material de referencia certificado.

El monitoreo continuo del agua mineral según estándares internacionales , tales como la EDWD , otorga a los usuarios de este instrumento la más alta posibilidad de aseguramiento de la calidad de los resultados del análisis de muestras reales. A su vez, como la información espectral en todo el rango electromagnético de interés es almacenado para cada muestra, es posible realizar un reprocesamiento completo sin requerir repetir el análisis . Su potente software de control y adquisición ( ICPESolution ), lo guiará en el desarrollo de los métodos y le sugerirá para cada muestra cual es la longitud de onda óptima para el análisis de cada elemento. Por este motivo el espectrómetro multielemental Shimadzu ICPE-9000 es una moderna herramienta que garantiza una determinación confiable de todos los parámetros relevantes en el monitoreo de la calidad del agua y efluentes.

Más información sobre Shimadzu ICPE-9000 en la página del producto

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