Bistua Revista Volumen 9(1) 2011

8.-Desarrollo de un sistema para la determinación de mercurio basado en resonancia plasmónica de superficies

Jimmy Castillo1,2, Jean Carlos Pérez2, José Chirinos 1

1Universidad Central de Venezuela. Facultad de Ciencias. Caracas, Venezuela.
2Universidad Nacional Experimental “Sur del Lago”. Santa Bárbara de Zulia, Venezuela.

RESUMEN

Las especies de mercurio son compuestos potencialmente tóxicos y pueden estar presentes en los reservorios de aguas y demás muestras ambientales. Generalmente, el mercurio se encuentra como Hg[II], el cual puede combinarse tanto con ligandos orgánicos como inorgánicos y puede ser metilado, siendo este la especie de mayor toxicidad.  El nivel máximo de concentración de Hg aceptado por la agencia de protección ambiental es de 2 ng/mL, de aquí la importancia de contar con instrumentos altamente sensibles para su  determinación.  Entre los métodos que se emplean para determinar Hg en efluentes naturales se encuentra la absorción y fluorescencia atómica con vapor frío, plasma inductivamente acoplado con espectrometría de masas y  recientemente, la resonancia plasmónica de superficies, la cual ha mostrado gran sensibilidad para la detección de mercurio en estado elemental. En el presente trabajo se desarrolló un sistema de flujo continuo para la determinación de mercurio en aguas basado en la resonancia plasmónica de superficies con detección de imágenes vía CCD. El mercurio iónico disuelto en el agua es reducido a mercurio elemental empleando borohidruro de sodio en medio ácido y dada la baja tensión superficial del mercurio, este es fácilmente arrastrado hasta la película de oro donde se adsorbe cambiando el índice de refracción en la superficie y de esta manera la resonancia plasmónica de superficie. El instrumento presentó límites de detección inferior a los 0,5 ng, comparable a los obtenidos con espectrómetros de absorción atómica. Igualmente, se estudio el límite de saturación encontrándose por el orden de los 1014 átomos/cm2.  
Palabras clave: resonancia plasmónica de superficies, mercurio, sensor.

ABSTRACT

Developing a system for mercury determination based on surface plasmon resonance

The species of mercury are toxic compounds that can be present in the waters reservoirs and other environmental samples. Generally, mercury is present as Hg [II], which can be combined as much with organic and inorganic ligands and can be methylated that is the most toxic specie.  The maximum concentration level of Hg accepted by environmental protection agency is 2 ng/mL. For this reason, it is important to have highly sensible instruments for its determination.  Atomic absorption with cold vapor, atomic fluorescence with cold vapor, inductively coupled plasma with mass spectrometry and recently, the surface plasmonic resonance (SPR) are the commonly used technique for Hg determination in water. They exhibit great sensitivity for the mercury detection in elementary state. In the present work a continuous flow system for mercury determination in water was developed based on SPR with images detection via CCD. Dissolved ionic mercury in waters is reduced to elemental HG using sodium borohydride in inorganic acid media. Hg can be easily transported to the gold surface due its low superficial tension and it is adsorbed changing the refractive index in the surface and modifying the surface plasmonic resonance signal. The instrument presented limits of detection lower than 0.5 ng, comparable to those obtained with atomic absorption spectrometer. Also, It was studied the limit of saturation that it approximately 1014 atoms/cm2.

Keyword: surface plasmon resonance, mercury, sensor.

_______________________

Descargar Artículo