Carlos Rojas Romo

Título Tesis: “Comparación de la sensibilidad de la técnica voltamperometría de stripping de adsorción para la determinación de metales traza utilizando ligandos orgánicos y sus derivados sulfónicos. Optimización y desarrollo de metodologías.”

Resumen

En la presente tesis doctoral se desarrollaron metodologías electroanalíticas para la determinación de Sb(III), Mo(VI) y V(V) comparando la sensibilidad al utilizar ligandos orgánicos adecuados y sus derivados ácido sulfónico. La técnica empleada fue la Voltamperometría de Adsorción utilizando un electrodo de mercurio de gota colgante (HMDE) y luego se eligió uno de los sistemas estudiados y se comparó con un electrodo serigrafiado de carbono con película de bismuto ex-situ (BiSPE). Para obtener metodologías sensibles es indispensable que se forme cuantitativa y rápidamente un complejo con el analito en estudio y que además éste se adsorba en la superficie del electrodo de trabajo. También es requisito importante que los tiempos de acumulación sean cortos (tacc). Con este objetivo se estudiaron diversos pares de ligandos obteniendo excelentes resultados principalmente con 2 de ellos.

Al utilizar Quercetin (Q) los límites de detección (LD) para Sb(III) y Mo(VI) fueron 76 y 86 ng L-1 (tacc 60 s) respectivamente. En cambio al utilizar el ácido quercetin 5 sulfónico (QSA) el LD para Sb(III) fue de 3,6 ng L-1 (tacc 60 s), pero Mo(VI) no se detectó. Por otra parte, los LD para V(V) utilizando Q y QSA fueron 2,5 y 0,23 ng L-1 (tacc 30 s), respectivamente. De igual forma, los LD para Sb(III) utilizando 8-hidroxiquinolina (HQ) y el derivado sulfónico (HQS) como agentes complejantes fueron de 100,0 ng L-1 y 14,0 ng L-1 (tacc 30 s).

Al utilizar BiSPE el LD obtenido para Sb(III) en presencia de QSA fue mucho mayor (1,2 µg L-1, tacc: 60 s) en comparación al LD obtenido utilizando HMDE (3,6 ng L-1, tacc: 60 s). Cabe hacer notar que BiSPE no es tan sensible como HMDE. Sin embargo, no es tóxico y además permite determinar otros iones que con mercurio no son factibles.

Todos estos resultados nos demostraron que la lipofilicidad del ligando es un factor preponderante en la adsorción del analito y por ende en la sensibilidad de la metodología. La presencia de un grupo polar y cargado bajo las condiciones de trabajo, permiten aumentar la solubilidad en medio acuoso del ligando libre, lo cual genera una disminución de la adsorción competitiva entre ligando libre y complejo. Esto se traduce en una mayor adsorción del complejo y por ende en un incremento de la sensibilidad de las metodologías desarrolladas con los ligandos sulfonados.

Todas las metodologías desarrolladas fueron validadas y posteriormente aplicadas en la detección de estos iones metálicos en aguas naturales.