APLICACIONES

Especiación de metales por ICP-MS

¿Qué es la especiación metálica?

La especiación de metales se refiere a la identificación y cuantificación de las diferentes formas químicas de un metal, que incluyen iones libres y aquellos complejados con ligandos o biomoléculas. Estas diversas formas pueden existir en fases sólidas, líquidas o gaseosas y juegan un papel crucial en la determinación de la movilidad, reactividad y toxicidad del metal en el medio ambiente.La espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) es una técnica poderosa para el análisis de la especiación de metales. El proceso generalmente incluye:

Separación Cromatográfica: Se utilizan técnicas como la cromatografía de gases (GC) o la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) para separar las diferentes especies de un metal. Esta separación se logra mediante una columna cromatográfica acoplada a ICP-MS, lo que permite aislar las diversas especies de un mismo metal antes de su análisis.
Detección por ICP-MS: Una vez separadas, las especies de metal se detectan y cuantifican utilizando ICP-MS. Esta técnica ofrece una sensibilidad y precisión excepcionales, permitiendo un análisis preciso de especies metálicas en trazas.

Experiencia de ISC-SCIENCE
En ISC-SCIENCE, contamos con más de 15 años de experiencia en la implementación de metodologías de especiación de metales. Nuestra especialización abarca cuatro metales clave:
• Mercurio (Hg)
• Arsénico (As)
• Estaño (Sn)
• Cromo (Cr)

Nuestra experiencia se basa en el uso de técnicas de cromatografía avanzadas acopladas al ICP-MS para garantizar la cuantificación  de estas especies metálicas.

Para más detalles o para discutir sus requisitos específicos, por favor, contáctenos.

Especiación de mercurio (Hg)

Información general sobre las especies de Hg

El mercurio (Hg) existe en tres estados de oxidación principales:

  • Mercurio elemental (Hg(0)): La forma gaseosa del mercurio.
  • Mercurio mercurioso (Hg(I)): Existe como un dímero (Hg₂²⁺).
  • Mercurio mercúrico (Hg(II)): La forma inorgánica divalente.

 

En el medioambiente, el mercurio elemental (Hg(0)) generalmente se oxida a mercurio divalente (Hg(II)) debido a la falta de agentes oxidantes fuertes. Una vez formado, el Hg(II) puede reaccionar para generar compuestos organomercúricos mediante enlaces covalentes con átomos de carbono, tales como:

  • Monometilmercurio (CH₃-Hg⁺, MeHg): Soluble en agua.
  • Dimetilmercurio (CH₃-Hg-CH₃, DMeHg): Volátil con propiedades químicas similares al Hg(0). Tanto el MeHg como el DMeHg son estables frente a la oxidación atmosférica e hidrólisis, pero pueden degradarse bajo luz o calor.
  • Otros compuestos organomercúricos incluyen etilmercurio (EtHg) y fenilmercurio (Ph-Hg).

Análisis de las especies de Hg

La determinación simultánea de Hg(II), MeHg y EtHg se realiza típicamente utilizando:

  • Cromatografía de Gases (GC) o Cromatografía Líquida (LC): Acopladas en línea con Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS). El GC-ICP-MS es la técnica analítica preferida por sus bajos límites de detección.

Preparación de muestras:

  • Derivatización: Para el análisis de Hg(II), MeHg y EtHg, se requiere un proceso de derivatización. En este proceso, las especies de mercurio generalmente se propilan o etilan y , posteriormente,  se transfieren a un disolvente orgánico antes de la inyección en el  GC. La derivatización puede producir la perdida debido a la recuperación incompleta o interconversión de especies de Hg.

Métodos de cuantificación:

  • Procedimientos de calibración: Las especies de mercurio se pueden cuantificar mediante  calibración externa,  adiciones estándar o patrón interno. Sin embargo, solo el uso de especies de Hg enriquecidas isotópicamente permite corregir las pérdidas y la interconversión de especies de Hg durante la preparación de muestra garantizar resultados de calidad.

ISC-SCIENCE produce y comercializa especies de Hg enriquecidas. Consulta nuestra lista de productos.

Para obtener información más detallada o asistencia con el análisis de especiación de mercurio, por favor contáctenos.

Aplicaciones

ISC-SCIENCE ha implantado aplicaciones de especiación de Hg en diferentes laboratorios de análisis. Los principales campos de aplicación donde nuestro equipo está especializado son:

Especiación de cromo (Cr)

Información general de las especies de Cr

El cromo existe principalmente en dos estados de oxidación:

  • Cromo (III) [Cr(III)]: La forma trivalente del cromo, esencial para la salud humana. Está involucrado en el metabolismo de la glucosa, la función de la insulina y la síntesis de proteínas.
  • Cromo (VI) [Cr(VI)]: La forma hexavalente, clasificada como carcinógeno humano del Grupo A. Representa graves riesgos para la salud del sistema respiratorio, el hígado, los riñones, así como los sistemas gastrointestinal e inmunológico. En consecuencia, se han adoptado varias directivas a nivel europeo e internacional para realizar estudios especiación de Cr.

Análisis de las especies de Cr

Las especies de cromo se analizan típicamente utilizando:

  • Cromatografía líquida de intercambio aniónico acoplada a Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS).

Desafíos y soluciones:

Un desafío significativo en la especiación de cromo es la interconversión de especies de cromo durante la preparación de muestras, influenciada por el tipo de matriz y la solución de extracción.

  • Cromo (VI) en productos de consumo: La determinación de Cr(VI) en productos de consumo, como juguetes, es crucial debido a los riesgos potenciales para la salud, especialmente en niños. La Directiva (UE) 2018/725 requiere la cuantificación de Cr(VI)  para evaluar el riesgo de cáncer oral. Para corregir la interconversión redox entre Cr(III) y Cr(VI) durante la preparación de muestra y la separación cromatográfica, las especies de Cr enriquecidas tienen que ser utilizadas.

  • Cromo (VI) en muestras de suelo: El análisis de Cr(VI) en suelos implica diversas complejidades. El Método 6800 de la USEPA estandariza el procedimiento, que incluye la adición de cantidades conocidas de Cr(III) y Cr(VI) enriquecidos isotópicamente a las muestras antes de la preparación de la muestra. Este enfoque asegura una buena cuantificación de las especies de Cr y corrige la interconversión de especies de Cr.

ISC-SCIENCE produce y comercializa especies de Cr(III) y Cr(VI) enriquecidas. Consulta nuestra lista de productos.

Para obtener más información detallada o asistencia en el análisis de especiación de cromo, por favor contáctenos.

Aplicaciones

ISC-SCIENCE ha implantado aplicaciones de especiación de Cr en diferentes laboratorios de análisis. Los principales campos de aplicación donde nuestro equipo está especializado son:

Especiación de arsénico (As)

Información general sobre las especies de As

La toxicidad del arsénico depende en gran medida de su estado de oxidación y de si está complejo como un compuesto organometálico. Las formas más tóxicas son las especies inorgánicas:

  • Arsénico(III) [As(III)]
  • Arsénico(V) [As(V)]

Estas especies inorgánicas pueden causar graves problemas de salud, incluyendo dermatitis, cáncer de piel y otros tipos de cáncer.

Análisis de las especies de As

El arsénico se encuentra de forma natural en los suelos y puede acumularse en plantas, como el arroz. Dado el consumo global de arroz, los límites reglamentarios para el arsénico inorgánico están establecidos por la legislación europea, específicamente en el REGLAMENTO (UE) 2015/1006 del 25 de junio.

Para determinar con precisión las especies de arsénico, la técnica analítica preferida implica:

  • La separación de las especies de As mediante cromatografía líquida de intercambio aniónico.
  • La detección mediante espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS).

 

ISC-SCIENCE tiene una amplia experiencia implementado esta metodología analítica en varios laboratorios. Para obtener más información detallada o asistencia en el análisis de especiación de arsénico, por favor contáctenos.

 

Aplicaciones

ISC-SCIENCE ha implantado aplicaciones de especiación de As en diferentes laboratorios de análisis. Los principales campos de aplicación donde nuestro equipo está especializado son:

Especiación de estaño (Sn)

Información general de las especies de Sn

El tributilestaño (TBT) sus productos de degradación dibutil- y monobutilestaño (DBT y MBT) se han descrito como la sustancia más tóxica que jamás se haya introducido como biocida de forma deliberada en el medio marino. Hoy se sabe que su uso como fungicida, bactericida, insecticida y preservante de las maderas es perjudicial para una amplia gama de organismos acuáticos, entre los que se incluyen las microalgas, los moluscos y crustáceos, los peces y algunos invertebrados. Cuando el TBT empezó a usarse de forma generalizada en las pinturas antiincrustantes, los científicos empezaron a encontrar concentraciones cada vez más elevadas de TBT en las zonas donde existían grandes aglomeraciones de barcos, botes y buques, como en los puertos deportivos y comerciales. Como consecuencia de ello, varios países han introducido controles para limitar el uso de TBT en las pinturas antiincrustantes en los buques pequeños.

Análisis de las especies de Sn

El ICP-MS ha sido hasta la fecha el detector más utilizado en GC cuando se emplea la técnica de ID en estudios de especiación. Sin embargo, el coste de dicha metodología de GC-ICP-MS puede ser muy elevado para los laboratorios de control. Como alternativa, existe la posibilidad de medir relaciones isotópicas de heteroelementos presentes en moléculas orgánicas con exactitud utilizando una instrumentación más sencilla, barata y accesible que el GC-ICP-MS como es el equipo de GC-MS con fuente de ionización de impacto electrónico. Las ventajas proporcionadas por el análisis por dilución isotópica no sólo se ven reflejadas en la calidad de los resultados analíticos obtenidos, sino también en la drástica reducción del tiempo de análisis (tanto en la preparación de muestra como en la medida analítica).

ISC-SCIENCE produce y comercializa especies de Sn enriquecidas. Consulta nuestra lista de productos.

Aplicaciones

ISC-SCIENCE ha implantado aplicaciones de especiación de Sn en diferentes laboratorios de análisis. Los principales campos de aplicación donde nuestro equipo está especializado son:

Formación de ICP-MS

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