Métodos automatizados basados en técnicas de análisis en flujo multiconmutadas para la determinación de elementos traza

Abstract

[spa] Esta tesis se ha basado en el desarrollo de metodologías automatizadas para la determinación de arsénico, cobalto y manganeso en muestras ambientales y farmacéuticas mediante las técnicas de detección de fluorescencia atómica y espectrofotometría visible. La primera metodología se llevó a cabo mediante el análisis por inyección en flujo multijeringa (MSFIA) para la determinación automatizada de Arsénico(III) y Dimetilarsénico (DMA), mediante un sistema bypass en el que la muestra orgánica pasa por una lámpara ultravioleta para de esta forma poder separar el arsénico orgánico. La determinación de arsénico inorgánico se realizaba por el paso directo, siendo ambas muestras determinadas mediante espectrofotometría de fluorescencia atómica. Dicha metodología fue validada con una muestra certificada de músculo de atún y realizándose también el análisis de diferentes muestras de agua para la determinación de arsénico inorgánico. La segunda metodología comprende la determinación cinético-catalítica del cobalto basada en el efecto catalítico del cobalto(II) y su acoplamiento oxidativo con alizarina. El método propuesto da lugar a la decoloración de la alizarina en presencia de peróxido de hidrógeno con calentamiento de la muestra. El sistema se automatizó mediante el acoplamiento del Análisis por inyección en Flujo Multijeringa (MSFIA) y el Análisis por Inyección Secuencial (SIA). La detección espectrofotométrica se realizó utilizando una celda de largo paso óptico (LWCC). El procedimiento analítico propuesto se aplicó a la determinación de cobalto(II) en diferentes formas de vitamina B12, cianocobalamina e hidroxicobalamina, y del gluconato de cobalto. El tercer trabajo desarrollado en esta tesis comprende una metodología completamente automatizada para la medición de Manganeso(II) en muestras de agua. La metodología se fundamenta en el efecto catalítico de Mn2+ sobre la oxidación del Tirón con peróxido de hidrógeno en presencia de Pb2+ como activador. Las técnicas de Análisis en flujo Multijeringa y Lab-On-Valve (LOV) fueron empleadas para la automatización de la metodología. El sistema MSFIALOV, son acoplados a una celda de largo paso óptico que a su vez fue conectado a un detector ultravioleta visible para la medición del Mn2+. La metodología se desarrolló con éxito en muestras de agua. Por último, se ha realizado una revisión de las metodologías aplicadas a la determinación de manganeso en aguas mediante detección espectrofotométrica. En esta revisión se discuten las metodologías manuales y automatizadas, basadas en: 1) reacciones colorimétricas, 2) reacciones cinético-catalíticas, 3) reacciones de oxidación, y, 4) extracción en fase sólida

[eng] This thesis has been based on the development of automated methodologies for the determination of arsenic, cobalt and manganese in environmental and pharmaceutical samples using the atomic fluorescence and visible spectrophotometry detection techniques. The first methodology was carried out by multisyringe flow injection (MSFIA) for the automated determination of Arsenic (III) and Dimethylarsenic (DMA), by means of a bypass system in which the organic sample passes through an ultraviolet lamp in order to separate the arsenic from the organic compound. The determination of inorganic arsenic was performed by the direct passage, both samples being determined by atomic fluorescence spectrophotometry (AFS). This methodology was validated with a certified sample of tuna muscle. The analysis of different water samples for the determination of inorganic arsenic was also performed. The second methodology comprises the kinetic-catalytic determination of cobalt based on its catalytic effect on its oxidative coupling with alizarin. The proposed method gives rise to discoloration of alizarin in the presence of hydrogen peroxide upon heat of the sample. The system was automated through the coupling of Multisyringe Flow Analysis (MSFIA) and Sequential Injection Analysis (SIA). Spectrophotometric detection was performed using a long-pass optical cell (LWCC). The proposed analytical procedure was applied to the determination of Cobalt(II) in different forms of vitamin B12, cyanocobalamin and hydroxicobalamin, and of cobalt gluconate. The third work developed in this thesis included a completely automated methodology for the measurement of Manganese(II) in water samples. The methodology is based on the catalytic effect of Mn2+ on the oxidation of tiron with hydrogen peroxide in the presence of Pb2+ as activator. The techniques of MSFIA and Lav-On-Valve (LOV) were used for the automation of the methodology. The MSFIA-LOV systems were coupled to a long-pass optical cell which in turn was connected to a visible ultraviolet detector for Mn2+ measurement. The methodology was successfully developed in samples of water. Finally, a review about the methodologies applied to manganese determination in waters with spectrophotometric detection is presented. This review details batch and automated methodologies, based on: 1) colorimetric reactions, 2) Kineticcatalytic reactions, 3) oxidation reactions, and 4) solid phase extraction.

[cat] Aquesta tesi s'ha basat en el desenvolupament de metodologies automatitzades per a la determinació d'arsènic, cobalt i manganès en mostres ambientals i farmacèutiques mitjançant les tècniques de detecció de fluorescència atòmica i espectrofotometria visible. La primera metodologia es va dur a terme mitjançant l'anàlisi per injecció en flux multixeringa (MSFIA) per a la determinació automatitzada de Arsènic (III) i dimetilarsènic (DMA), mitjançant un sistema bypass en què la mostra orgànica passa per un llum ultraviolada per d' aquesta forma poder separar l'arsènic orgànic. La determinació d'arsènic inorgànic es realitzava pel pas directe, sent les dues mostres determinades mitjançant espectrofotometria de fluorescència atòmica. Aquesta metodologia va ser validada amb una mostra certificada de múscul de tonyina i realitzant també l'anàlisi de diferents mostres d'aigua per a la determinació d'arsènic inorgànic. La segona metodologia comprèn la determinació cinètic-catalítica del cobalt basada en l'efecte catalític del cobalt (II) i el seu acoblament oxidatiu amb alitzarina. El mètode proposat dóna lloc a la decoloració de l'alitzarina en presència de peròxid d'hidrogen amb escalfament de la mostra. El sistema es va automatitzar mitjançant l'acoblament de l'Anàlisi per injecció en flux multixeringa (MSFIA) i l'Anàlisi per Injecció Seqüencial (SIA). La detecció espectrofotomètrica es va realitzar utilitzant una cel·la de llarg pas òptic (LWCC). El procediment analític proposat es va aplicar a la determinació de cobalt (II) en diferents formes de vitamina B12, cianocobalamina i hidroxicobalamina, i del gluconat de cobalt. El tercer treball desenvolupat en aquesta tesi comprèn una metodologia totalment automàtica per al mesurament de Manganès (II) en mostres d'aigua. La metodologia es fonamenta en l'efecte catalític d’Mn2+ sobre l'oxidació de l'Estirada amb peròxid d'hidrogen en presència d'Pb2+ com a activador. Les tècniques d'Anàlisi en flux multixeringa i Lab-On-Valve (LOV) van ser emprades per a l'automatització de la metodologia. El sistema MSFIA-LOV, són acoblats a una cel·la de llarg pas òptic que al seu torn va ser connectat a un detector ultraviolat visible per al mesurament d’Mn2+. La metodologia es va desenvolupar amb èxit en mostres d'aigua. Finalment, s'ha realitzat una revisió de les metodologies aplicades a la determinació de manganès en aigües mitjançant detecció espectrofotomètrica. En aquesta revisió es discuteixen les metodologies manuals i automatitzades, basades en: 1) reaccions colorimètriques, 2) reaccions cinètic-catalítiques, 3) reaccions d'oxidació, i, 4) extracció en fase sòlida.