ANÁLISIS QUÍMICO INDUSTRIAL Y DEL MEDIOAMBIENTE. Determinación de contaminantes orgánicos

Los contaminantes orgánicos constituyen una fracción muy importante de los contaminantes presentes en el medioambiente. Estos contaminantes los podemos encontrar tanto en la atmosfera, en aguas y en suelos . La determinación de estos compuestos presenta los siguientes problemas:

  • Rango de analitos muy amplio
  • Matrices de muestras complejas y desconocidas
  • Concentraciones de analitos muy pequeñas
  • Gran cantidad de muestras

Atmósfera

Los compuestos orgánicos volatiles (VOCs) contribuyen a la formación fotoquimica del O3 y por tanto repercute sobre la calidad de mismo. La agencia de protección medioambiental (EPA) incluye 320 compuestos orgánicos de interes medioambiental. Estos compuestos son de distinta naturaleza y procedencia, e incluyen alcanos, alquenos, alquinos, compuestos arómaticos, alcoholes y aldehidos, entre otros. Su concetración se encuentra habitualmente a nivel de ppb y solo el 10 % de los contaminantes organicos estan presentes a concentraciones superiores de 1 ppb. Además, algunos de estos compuestos son tóxicos por lo que resulta evidente la necesidad de su determinación. En general, la determinación de contaminantes orgánicos implica la determinación de grupos de compuestos con efectos comúnes.

Las técnicas cromatograficas son las más empleadas para la determinación de contaminates orgánicos en la atmósfera. La separación de la mayoria de los VOCs con puntos de ebullición entre -100 y 200 ºC pueden separarse y determinarse mediante la cromatografia gaseosa (CG). Los detectores empleados son varios, ionización de llama (FID), fotoionización (PID), captura electronica (ECD), siendo el espectrómetro masas uno de los más habituales. La cromatografia líquida de alta resolución (HPLC) es también ampliamente utilizada para la determinación de contaminantes orgánicos en la atmosfera, sobretodo cuando la desorción de esos compuestos del muestreador se realiza empleando disolventes. En este caso los detectores empleados son UV-vis, fluorescencia y masas.

Aguas

La presencia contaminates orgánicos en aguas se debe tanto a actividades agrícolas e industriales y su naturaleza es muy diversa por lo que su análisis resulta complicado. Estos compuestos pueden alterar sus propiedades organolepticas además de producir efectos tóxicos. Su determinación está encaminada a la evaluación de sistemas de depuración de aguas, así como a establecer sus posibles efectos nocivos y evaluar la calidad de las mismas. El análisis de estas muestras se lleva a cabo generalmente mediante técnicas cromatográficas, bien CG o HPLC. Sin embargo, puesto que la deterrminación de compuestos o familias de compuestos puede resultar muy compleja, en ocasiones la contaminación por compuestos orgánicos se estima a partir del contenido total en materia orgánica, sin especificar el compuesto o grupo funcional de los contaminantes.

Suelos

Al igual que en el caso de la atmosfera y agua, la presencia de contaminates organicos en suelos también debe ser controlada por los efectos nocivos que dicho compuestos poseen. Los suelos contienen materia orgánica de diversa naturaleza, su deteminación se basa en la detemianción del carbono oxidable. Además de la materia orgánica, se determinan de pesticidas, hidrocarburos y compuestos volatiles y semivolatiles. En estos casos, las técnicas más empleadas son técnicas cromatográficas (CG y HPLC) con los detectores antes mencionados. En el caso de los hidrocarburos también se emplea la determinación empleando detección infrarrojo (IR).

 



 

 

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Los compuestos orgánicos volatiles pueden clasificarse en cinco grupos. Compuestos , precursores de oxidantes, son aquellos que contribuyen a la formación de agentes oxidantes (O3 y peroxiacetil nitrato). Se incluyen , , , y . Los , VOC-TOX, son aquellos sustancias tóxicas para humanos, animales y plantas como es el caso de disolventes , diolefinas, , aldehidos de bajo punto de ebullición, nitrilos y peroxyacyl nitratos. Los compuestos destructores de la capa de ozono, , son aquellos que contribuyen a la destrucción de la capa de ozono e incluyen , y hidrocarburos . Los VOC-CLIM, compuestos causantes del . Y los VOC-FORM o que son sustancias procedentes de la oxidación fotoquímica de los hidrocarburos.
  

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La determinación de VOX-OX es conveniente realizarla:
  
de forma diaria o semanal.
dos veces al día.
de forma continua en espacios cortos de tiempo.

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Elige la opción correcta
  
El análisis de compuestos hidrohalocarbonados se lleva a cabo empleando CG y detector de captura electrónica.
El análisis de compuestos hidrohalocarbonados solo se puede llevar a cabo empleando CG con detector de captura electrónica dopado con oxígeno.
El análisis de compuestos hidrohalocarbonados se puede llevar a cabo empleando GC con detector de captura electrónica dopado con oxígeno, aunque es más habitual el empleo de CG-MS.

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La determinación de compuestos con grupos carbonilos en muestras de aire se realiza mediante o . Para aumentar la sensibilidad se forma un derivado con la . Cuando se emplea HPLC para la separación de estos compuestos, la detección se lleva cabo empleando un detector .
  

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Para la determinación de la DQO en un agua se toma una alicuota de 10 mL, se trata con 10 mL de dicromato potásico 0.1 M y el exceso se valora con sulfato ferroso 0.1 M consumiendo 10 mL. ¿Cúal es el resultado de la DQO expresado en mg O2/L?
  
1300 mg O2/L
2000 mg O2/L
2460 mg O2/L

Actividad 6
La determinación de compuestos policíclicos aromáticos se lleva a cabo
mediante CG con detección FID.
mediante HPLC con detección UV-vis.
mediante CG con detección FID o MS y HPLC con detección UV-vis o fluorescencia.



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Los métodos de análisis de tensioactivos en aguas se clasifican en específicos y no específicos. Los primeros implican en empleo de mientras que los segundos se basan en el empleo de métodos o . Para la determinación de tensioactivo s anionicos se emplea el método del , que se basa en extracciones sucesivas del derivado formado y posterior analisis espectrofotometrico de la fracción . Los tensioactivos no iónicos se emplea el metodo del , en el cual se forma un derivado coloreado extraible en disolvente . Por último, la determinación de tensioactivos catiónicos se basa en la formación de un con extraible en cloroformo.
  

Actividad 8
Indica si la siguiente afirmación es verdadera o falsa


La determinación de compuestos organicos clorados en muestras de agua consiste en la separación cromatográfica empleando CG , previa extracción con mezclas de disolventes, extracción en fase sólida o microextracción en fase sólida. Finalmente la detección se lleva a cabo empleando detección FID ya que proporciona una mayor selectividad que la detección con captura electrónica

Veritat Fals
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Explica la función de los reactivos empleados en la determinación de materia orgánica oxidable en muestras de suelos.

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La determinación de hidrocarburos en muestras de suelos se realiza
  
empleando CG con detección FID para estimar el contenido total de hidrocarburos.
empleando detección IR para la estimación del contenido total y CG con detección FID para la estimación individual de los distintos hidrocarburos.
indistintamente con detección IR o CG con detección FID.

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