Desarrollo de métodos de extracción empleando líquidos iónicos y polímeros monolíticos para la determinación de contaminantes ambientales en agua de río

Abstract

En el presente trabajo de Tesis, se han desarrollado dos metodologías de extracción y análisis sensibles, rápidas, sencillas, económicas y benignas con el ambiente para la determinación de dos tipos de contaminantes ambientales en muestras de agua de río. En el Capítulo 1 se presentan las características principales de los contaminantes ambientales, causas y consecuencias de la contaminación, tipos y de contaminantes. Se hace especial hincapié en los contaminantes presentes en aguas, que es el tipo de muestra que se analiza en la presente Tesis. En especial, se comentan las principales características, fuentes de formación y su presencia en agua de los dos grupos de contaminantes que se estudian: hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) y antiinflamatorios no esteroideos (AINEs). En el Capítulo 2 se describen algunas metodologías tradicionales de preconcentración y análisis de muestras, en especial las dos metodologías más modernas (miniaturizadas) relacionadas a la presente Tesis: “microextracción líquido-líquido dispersiva” (MELLD) y la “extracción en fase sólida monolítica” (m-SPE) empleadas para el análisis de HAPs y AINEs en muestras de agua. Se dan fundamentos teóricos y detalles experimentales. Se describen las características fisicoquímicas, propiedades y aplicaciones más importantes de los solventes relativamente nuevos que se emplean en MELLD: los líquidos iónicos a temperatura ambiente (RTILs). Por otra parte, se describen los tipos de fases sólidas empleadas en SPE, en especial los polímeros orgánicos monolíticos, características y propiedades y se comentan brevemente las técnicas de caracterización de estos materiales porosos. En el Capítulo 3 se enumeran las características principales de performance de un método analítico y la determinación de las cifras de mérito más importantes para la validación del método. Se describen los métodos de cuantificación tradicionales, se discuten sus ventajas y desventajas. Se desarrollan las dos formas tradicionales de optimización de un método analítico, la optimización “etapa por etapa” (OVAT) y la optimización mediante diseño experimental (DCC) utilizando superficies de respuesta. En el Capítulo 4 se describe la metodología MELLD empleando un líquido iónico de fosfonio, para la determinación de HAPs en muestras de agua de río mediante HPLC en fase inversa con detección de fluorescencia y arreglo de diodos, y la optimización de dicha metodología mediante OVAT. Se muestran y discuten los resultados del análisis de muestras de agua de dos canales aledaños a la destilería de YPF de la localidad de Berisso, que desembocan en el Río de La Plata. La metodología analítica fue validada internamente mediante la determinación de las cifras de mérito más relevantes del procedimiento analítico. En el Capítulo 5 se presenta el desarrollo de una nueva metodología analítica: la extracción en fase sólida monolítica (m-SPE). Se describe el procedimiento de fabricación de estas nuevas fases y su caracterización morfológica. El método fue optimizado mediante un diseño factorial de experimentos, diseño central compuesto (DCC) y, finalmente, validado internamente mediante la determinación de las cifras de mérito más importantes. La metodología fue aplicada a la determinación de antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) en muestras de agua de arroyos de la zona de La Plata. Como técnica determinativa se empleó cromatografía de líquidos en fase inversa con detección de arreglo de diodos (HPLC-DAD).