Herramientas analíticas para la determinación de mercurio en peces

 

Elaborado por: Ana Tipán

El mercurio es un metal pesado que tiene efectos tóxicos, una de las vías de ingreso en los humanos es por el consumo de pescado, debido al riesgo representado para la salud, existe un gran interés en el desarrollo de técnicas analíticas sensibles y fiables para su determinación. Los efectos tóxicos del Hg dependen de la forma química en la que se encuentre, los de metilmercurio (MeHg) son más tóxicos que el mercurio elemental y sus sales inorgánicas, ya que es absorbido eficientemente en el tracto gastrointestinal, pasa de la sangre al cerebro y traspasa la barrera de la placenta, en el caso de los fetos, por lo cual afecta el sistema nervioso central con daños irreversibles.

La Organización Mundial de la Salud (OMS), establece los niveles máximos de metilmercurio en el pescado y los peces depredadores (0,5 y 1 mg kg-1, respectivamente).

En la determinación del mercurio total existe variedad de metodologías que proporcionan información parcial acerca de su impacto en la salud humana y el medio ambiente, como consecuencia se han desarrollado técnicas capaces de separar e identificar las diversas especies de mercurio y poder evaluar los distintos grados de impacto. Existe mucho interés en el desarrollo de técnicas analíticas sensibles y fiables para determinar el contenido de mercurio, debido a los riesgos para la salud. Actualmente están disponibles distintas técnicas de detección, como espectrometría de absorción atómica de vapor frío (CV AAS), plasma acoplado inductivamente espectrometría de emisión óptica (ICP-OES), espectrometría de absorción atómica electrotérmica (ET AAS), Espectrometría de fluorescencia atómica (CV-AFS), Espectrometría de masas (ID-ICP / MS). La determinación de las concentraciones de especies de mercurio en muestras biológicas (pescado) es un reto por las bajas concentraciones, y evaluar la toxicidad es difícil porque se cuantifica cada una por separado.

Espectroscopia de absorción atómica con vapor frío (CVAAS)

El método más utilizado para la determinación del mercurio ha sido la espectroscopia de absorción atómica (AAS) con la técnica del vapor frío. La técnica permite la determinación directa con la única condición de que el mercurio contenido en las muestras líquidas, normalmente en forma iónica como Hg2+, sea reducido al estado metálico Hg0. Posterior, el vapor formado se arrastra por un gas inerte hacia una celda de cuarzo en la que se produce el proceso de la absorción atómica. Las muestras sólidas se digieren antes para transformar todas las especies de Hg (inorgánicas y orgánicas) a Hg2+, ya que esta es la única especie capaz de generar el vapor de mercurio atómico. Dentro de las desventajas es que el método consume tiempo y es complicado por las posibles pérdidas por volatilización o digestión incompleta, así como la contaminación de las muestras. De todas las técnicas analíticas esta es la más empleada, por realizar etapas sencillas de extracción, además de cuantificar satisfactoriamente el mercurio en muestras de pescado.

Espectrometría de masas (ICP-MS)

La técnica ICP-MS permite realizar un análisis simultáneo de casi todos los elementos del sistema periódico, obtener bajos límites de detección y la posibilidad de estudiar diferentes isotopos para un mismo elemento. La técnica tiene limitaciones; las altas concentraciones de constituyentes orgánicos e inorgánicos producen efectos de matriz e interferencias espectrales causadas por la formación de iones poliatómicos. La introducción de las celdas de reacción dinámica/colisión como sistema para el control de las interferencias espectrales ha ayudado a resolver este problema.

Tiene ventajas como la capacidad de medición simultánea con varios elementos junto con los límites de detección muy bajos. Permite la determinación de elementos mayores y traza en la misma inyección de la muestra. Sin embargo, ICP-MS tiene ciertas limitaciones, la alta concentración de matriz orgánica a menudo resulta en interferencias de la matriz o interferencias espectrales de iones poliatómicos. Estos efectos pueden ser eliminados o minimizados mediante el uso de isótopos alternativos o ecuaciones de corrección de interferencia.

Espectrometría de masas con plasma acoplado por inducción (ID-ICP/ MS)

Esta técnica analítica es adecuada para el análisis de rutina debido a su alta sensibilidad y precisión razonable. En general, la dilución de plasma inductivamente acoplado isótopo / espectrometría de masas (ID-ICP / MS) tiene un alto potencial para análisis de rutina de elementos traza si la exactitud de los resultados es de importancia analítica predominante. Aunque el método ID-ICP / MS ha sido ampliamente utilizado para la determinación de elementos traza en diversas matrices, solo unas pocas aplicaciones han sido reportadas para la determinación de Hg.

Espectrometría de absorción atómica con horno de grafito (GFAAS)

Esta metodología tiene un nivel muy alto de sensibilidad, se utiliza para monitorear los niveles de mercurio en muestras de tejido de músculo de pescado en concentraciones a nivel de ppb. La determinación de las concentraciones de mercurio con el uso de GFAAS impide la pérdida de mercurio por volatilización durante el secado y el pirólisis de la muestra con el uso de modificadores químicos estabilizadores del mercurio antes de la atomización.

Espectrometría de fluorescencia atómica (CV-AFS)

La cuantificación de mercurio total en los productos alimenticios puede ser realizada por vapor frío espectrometría de fluorescencia atómica (CV-AFS). Su sensibilidad inherente ofrece niveles de detección muy bajos y amplio rango dinámico lineal. Esto hace a CV-AFS una poderosa herramienta analítica claramente ventajosa sobre técnicas de absorción atómica.

BIBLIOGRAFIA:

·      Chaves, R. I. (2016). Metodologías analíticas utilizadas actualmente para la determinación de mercurio en músculo de pescado. Pensamiento Actual, 16(26), 113. https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/pensamiento-actual/article/view/25187/25453

·      Sánchez. Juan C. (2010) Metodologías analíticas para la determinación de metales tóxicos en muestras de interés ambiental. Tesis Magister en Química, Universidad Nacional de Colombia. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/10901

·      Ferreira, S., Lemos, V., Laiana, S., Queiroz, A., Souza, A., Silva, E., dos Santos, W., das Virgens, C. (2015). Analytical strategies of sample preparation for the determination of mercury in food matrices. A review Microchemical Journal (121)227–236.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0026265X15000375

 

Calibración Volumétrica de Recipientes metálicos Consideraciones Básicas

 

Los recipientes volumétricos metálicos son instrumentos utilizados para medir volumen de líquidos en diferentes industrias, destacándose la petroquímica con la comercialización de combustibles. Dependiendo de su aplicación, los recipientes pueden medir volúmenes a diferentes temperaturas de referencia, así como, pueden usarse para contener o para entregar el volumen definido para el recipiente.

Para una correcta medición debe cerciorarse que el recipiente volumétrico metálico se encuentre en buen estado; limpio, marca de la escala legible, tubo del visor transparente y libre de impurezas ajenas adheridas en las paredes internas y externas al recipiente.

La calibración de estos instrumentos, generalmente, suele realizarse por volumetría debido, principalmente, a su capacidad o volumen definido, sin embargo, dependiendo de la infraestructura y capacidad instalada de un laboratorio, la calibración podría realizarse por gravimetría.

En esta ocasión, contemplaremos una calibración volumétrica de recipientes metálicos para sugerir algunas consideraciones básicas que, deberían tener en cuenta al momento de solicitar la calibración de un Recipiente Volumétrico Metálico. A continuación, se enlistan algunas:

·      Definir el uso que se le dará al instrumento, es decir, si se lo usa como instrumento para contener o para entregar, si la calibración se realizó para contener y el instrumento se usa para entregar los resultados podrían variar porque la entrega de líquido no será completa, siempre existirá un remanente en el instrumento al final.

·      Recordar que, la trazabilidad metrológica debe ser hacia las definiciones del Sistema Internacional de Unidades (SI). En caso de volumen existen unidades que son aceptadas por el SI, tal es el caso de los galones, que en nuestro país es la unidad de medida utilizada al comercializar combustibles, por ejemplo.

·      Mantener inalterable el precinto que presenta el instrumento. Esto ayuda a asegurar la medida “establecida” para el instrumento, por ejemplo; 20 L, 100 L, 500 L, etc., o para instrumentos en galones; 5 gal, 10 gal, etc.

·      Buscar laboratorios de calibración que pudieran realizar la calibración demostrando su competencia técnica para estos procesos mediante acreditación o declaración de sus capacidades de medición y calibración.

·      Consultar con el o los laboratorios encontrados si, están en capacidad de realizar la calibración deseada. Por ejemplo; si se desea calibrar el instrumento para entrega, sería recomendable cuestionar sobre el procedimiento de calibración y los patrones que usaría. Una pregunta muy acertada sería, ¿disponen de un patrón para calibrar un recipiente de 20 gal de capacidad? Este cuestionamiento ayudaría a esclarecer en algo como calibraría ese laboratorio el recipiente que requerimos calibrar. En el caso planteado, es importante que la relación procure ser uno a uno, es decir, la entrega de 20 gal debe hacerse sobre un recipiente de la misma capacidad.

·      Para recipientes de gran calaje, es recomendable que, los patrones a utilizar minimicen la escalada de errores e incertidumbre, por tanto, al solicitar el servicio de calibración habría que considerar que, el patrón que se utilice no se exceda en 10 veces los trasvases necesarios para concluir la calibración. En ocasiones, esta recomendación no puede ser cubierta exactamente y suele extenderse a 15 veces o más, lo que inevitablemente, produciría una escalada de errores e incertidumbre alejándonos de lo esperado en los resultados.

Referencias

GMP 6 – 2019 Limpieza de Medidas Volumétricas de Metal

.

NIST Handbook 105-3 – 2010 Especificaciones Tolerancias y Procedimientos para Patronees Volumétricos de Campo Tipo Cuello Graduado.

 

SOP 31 – 2019 Procedimiento Operativo Estándar para Calibración de Placa de Escala para Patrones Volumétricos de Campo

 

SOP 19 – 2019 Procedimiento de Calibración de Patrones Metálicos de Cuello Graduado.

 

EURAMET cg - 21 Versión 1.0 (04/2013) Directrices sobre la Calibración de

Medidas de Capacidad Estándar Mediante el Método Volumétrico.

 

Sistema Internacional de Unidades (SI) 2019.

 

SOP 18 – 2019 Procedimiento para Calibración de Patrones Volumétricos Metálicos de Campo Tipo Cuello Graduado.