Diseño y desarrollo de un dispositivo basado en el análisis de imágenes digitales para la determinación de arsénico (III) en aguas mediante la reacción de inhibición de la decoloración de heliantina

NARIO, N. A; VIDAL, E. ; GRÜNHUT, M; DOMINI, C.E.

Corrientes

Congreso; XI CONGRESO ARGENTINO DE QUIMICA ANALITICA; 2021

Asociación de Química Analítica

Introducción. El arsénico (As) es un metaloide de elevada toxicidad que se distribuye ampliamente en muchas regiones de nuestro país. La ingesta prolongada de As causa importantes daños al organismo, dando lugar a una enfermedad conocida como hidroarsenicismo crónico regional endémico (HACRE).1 La Organización Mundial de la Salud estableció como límite máximo para aguas de consumo humano una concentración de As de 10 μg L-1.2 En el año 2019 se incluyó este valor límite en los artículos 982 y 983 del Capítulo XII del Código Alimentario Argentino.3 En este trabajo se optimizó un método con detección basada en imágenes digitales para la cuantificación de As (III) en aguas. Métodos. La determinación de As (III) se basó en el efecto inhibitorio de esta especie sobre la reacción de óxidoreducción entre bromato de potasio y ácido clorhídrico.4 La decoloración de heliantina (Ha) por los productos de la reacción redox se monitoreó mediante imágenes digitales adquiridas con un teléfono celular inteligente (Moto G5S Plus). El mismo se acopló a un dispositivo portátil impreso en 3D con ácido poli-láctico (PLA) que presentó iluminación LED (Fig. 1a) y un microplato de 24 sitios de reacción de 300 μL de volumen cada uno (Fig. 1b). Las imágenes se obtuvieron durante 900 s mediante la aplicación Framelapse 5.4, con una resolución FHD 1080p, cámara en enfoque infinito, y exposición -2 EV y se analizaron con el software ImageJ 1.50i para obtener la información correspondiente a los espacios de colores RGB e YIQ.Resultados. El análisis de imágenes digitales permitió relacionar de manera proporcional las concentraciones de As (III) con el tiempo de inhibición “din” (Fig. 1c), parámetro calculado a partir de los datos del espacio de color YIQ. Se evaluó el efecto de las concentraciones de HCl (0,1-1,0 mol L-1) y KBrO3 (0,1-3,0%) en función de su influencia en el din de la reacción redox, obteniéndose los siguientes valores: [HCl] = 0,35 mol L-1; [BrO3-] = 0,2%. La curva de calibrado presentó un rango lineal entre 2,5 y 25 μg L-1 de As (III). La ecuación de regresión fue din = (7,585 ± 0,132) [μg As (III) L-1] + (87,664 ± 2,005). El coeficiente de correlación r fue 0,997 y el LOD 1,462 μg As (III) L-1.Conclusión. El dispositivo 3D propuesto para la obtención de imágenes digitales es económico, biodegradable, portátil e incluye un modelo de teléfono inteligente accesible en el mercado. El empleo del microplato requirió un mínimo volumen de muestra y permitió el análisis de hasta 6 muestras (n=4) cada 15 min. El LOD del método está por debajo de los límites máximos establecidos por las legislaciones nacionales e internacionales.