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15 de Noviembre de 2018
INNOVACIONES EN EL ANÁLISIS DE METALES – OPTIMIZAR EL PROCESO
El análisis de metales en diversas muestras relacionadas con la salud o el medio ambiente está ganando más atención, ya sea que se trate de niveles naturales de arsénico en diversos productos, o metales pesados como el plomo o el cromo en el agua potable.
El procedimiento analítico típico para los metales es digerir la muestra en presencia de uno o más ácidos justo por debajo de las temperaturas de ebullición. Dependiendo de los ácidos, la temperatura y el tiempo, el procedimiento de digestión se puede ajustar para determinar cualquier cantidad desde los metales ya disueltos, los metales biodisponibles hasta el contenido total de metal en la muestra. Una vez que se completa el procedimiento de digestión, el digestato se compara con estándares conocidos utilizando un instrumento analítico. Los hornos de grafito y las diferentes hibridaciones de espectrofotómetros de plasma acoplado inductivamente (ICP), como ICP / MS e ICP / OES, son los instrumentos más utilizados para este propósito. Debido a la mayor necesidad de valores de detección más bajos, se ha dedicado mucho esfuerzo a mejorar la capacidad de “visión” de un instrumento. Una de las mejoras más sencillas es automatizar la inyección y el análisis de la muestra, al hacerlo, todas las muestras se tratan de la misma manera. Esto elimina muchas fuentes de variabilidad y ayuda a proporcionar una línea de base consistente contra la cual se podrá medir la señal detectada.
A menudo, se pasa por alto, pero tan importante como el análisis, es el procedimiento de digestión utilizado para generar muestras para el análisis. Al igual que el procedimiento analítico, el procedimiento de digestión también se beneficia de la consistencia en el tratamiento de las muestras. Tradicionalmente, las muestras se digerían en material de vidrio de laboratorio estándar, como matraces o vasos de precipitados, en una placa de cocción o sobre una llama abierta, como un quemador Bunsen. Aunque fue efectivo, este procedimiento fue ineficiente para manejar grandes cantidades de muestras a la vez.
UN PROCESO DE DIGESTIÓN DE METALES MÁS EFICIENTE
Figura 1: La unidad HotBlock reduce la contaminación durante la digestión de la muestra
La unidad de digestión de metales HotBlock (Figura 1) introdujo varias mejoras en el procedimiento de digestión, una de las cuales fue el paso de los vasos de vidrio de mayor diámetro a los recipientes de polipropileno de diámetro pequeño para la digestión. Esto permitió que los recipientes de digestión fueran desechables y reciclables. Los recipientes de digestión de un solo uso eliminan la posibilidad de arrastre entre muestras. La introducción de recipientes de plástico permitió a los científicos comenzar a agregar boro, silicio y otros oligoelementos utilizados en la fabricación de vidrio al conjunto de metales capaces de ser detectados. Otro beneficio de la unidad HotBlock fue su uso de componentes no metálicos siempre que fue posible. El bloque de digestión de grafito y la carcasa de polímero resistente al calor reducen aún más el número de fuentes de contaminación durante la digestión de la muestra. Las características adicionales incluyen aumentar el tamaño de los digestores para acomodar más muestras a la vez, brindar opciones para volúmenes de muestra cada vez más grandes y aumentar el rango de temperatura viable.
MANERA TÍPICA DE AUTOMATIZAR COMPLETAMENTE LA DIGESTIÓN DE METALES
Figura 2: El AutoBlock Plus controla los gases y la desgasificación
Una vez que los digestores de bloque se utilizaron más ampliamente, la atención se centró en automatizar el procedimiento de digestión. La automatización completa puede requerir cualquier combinación de varios pasos, incluida la adición de varios reactivos de digestión diferentes, generalmente ácidos; calentamiento durante un tiempo específico a una temperatura precisa; cambiando la temperatura de digestión; permitiendo que las muestras se enfríen; y rellenado a un volumen especificado. Agregar la necesidad de controlar los humos y la eliminación de gases en el área de digestión hace que la automatización sea un procedimiento costoso. El AutoBlock Plus (Figura 2) es una solución rentable.
AUTOMATIZACIÓN AVANZADA
Figura 3: La estación de llenado de AutoBlock está diseñada para caber dentro de una campana extractora.
La estación de llenado de AutoBlock (Figura 3) está diseñada para ser un punto intermedio entre el digestor de bloques manual y la unidad de digestión completamente automatizada. Su uso previsto es automatizar las adiciones repetitivas de los reactivos de digestión. Luego, esto deja pasos que pueden requerir la discreción del usuario, como resumir a un cierto volumen, o pasos en los que la automatización comienza a agregar gastos adicionales, como retirar muestras del bloque después de la digestión. La estación de llenado de AutoBlock se usa junto con una unidad HotBlock de cualquier tamaño. La unidad HotBlock se puede bloquear en su lugar en la estación de AutoBlock Fill. Si se usan varias unidades HotBlock, se pueden usar en la mesa de trabajo mientras se inserta un soporte en lugar del HotBlock. Esto permitirá que el analista gire los soportes de muestra a través del AutoBlock Fill. Una vez que el soporte de muestras está completamente preparado, se coloca en la unidad HotBlock separada para que se pueda llenar automáticamente un nuevo soporte de muestras.
La estación de llenado AutoBlock puede contener hasta cuatro reactivos de digestión separados además del agua reactiva utilizada para el enjuague. Debido a que la digestión se puede realizar mientras la unidad HotBlock está en la estación de llenado de AutoBlock, la estación de llenado de AutoBlock fue diseñada para que quepa dentro de la mayoría de las campanas de humos de tamaño estándar. Si el espacio de la campana es limitado, hay un gabinete ventilado disponible para colocar sobre la unidad y conectarlo al sistema de ventilación de la campana. El software incluido permite al usuario definir los métodos de digestión deseados en una PC o computadora portátil sin estar conectado a la unidad y luego descargar los métodos a la unidad. Una vez que se definen los métodos, se pueden establecer las posiciones de muestra y el método se puede elegir a través de una pantalla táctil integrada sin necesidad de tener conectada la computadora de control.
COPAS LIMPIAS REDUCEN LA EXPOSICIÓN A CONTAMINANTES EN EL AIRE
Figura 4 – La Copa Ultimate Clean es la taza más limpia del mercado
Mientras que las copas de polipropileno están intrínsecamente libres de contaminantes metálicos, los niveles de ultratracia a menudo llegan a la muestra. El Ultimate Clean Cup (Figura 4) alivia este problema. La copa utiliza la misma resina limpia que el vaso de digestión tradicional; sin embargo, se toman medidas adicionales para empaquetar y sellar automáticamente los recipientes inmediatamente a medida que se producen. Esto reduce la exposición del producto a contaminantes en el aire o por el manejo. Este empaque ha permitido a Environmental Express reducir el valor certificado en estas copas hasta en un factor de 10 en comparación con sus recipientes de digestión estándar.
Conclusión
No hay forma de garantizar que los metales estén libres de cualquier contaminante, pero, como se describe aquí, se pueden tomar medidas y se pueden usar instrumentos para reducir la contaminación y optimizar el proceso de digestión de los metales.
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