Sensor de Fibra Óptica para la Determinación de Colorantes en Medios de Alta Turbidez

VICTORIA BENAVENTE LLORENTE; MARTIN E. ERRO; ANA M BARUZZI; RODRIGO A IGLESIAS

Mendoza

Congreso; VII Congreso Argentino de Química Analítica; 2013

Asociación de Química Analítica

Sensor de Fibra Óptica para la Determinación de Azul de Toluidina en Medios de Alta Turbidez. Victoria Benavente Llorente, Eustaquio M. Erro, Ana M. Baruzzi, Rodrigo A. Iglesias. INFIQC, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Haya de la Torre s/n, Pabellón Argentina, Córdoba (5000). benaventevictoria@gmail.com, maerro@fcq.unc.edu.ar, riglesias@fcq.unc.edu.ar, baruzzi@fcq.unc.edu.ar. Objetivos 1. Construir un sensor de fibra óptica que permita la cuantificación de Azul de Toluidina en medios acuosos. 2. Optimizar el sensor para su aplicación en medios de alta turbidez. 3. Aplicar el sensor al estudio de fotodegradación de azul de toluidina sobre nano arquitecturas de TiO2 (s). El volcamiento de aguas residuales contaminadas con colorantes es una importante fuente de polución visual y eutroficación y puede generar productos de oxidación altamente tóxicos [1]. Hasta un 20% de los colorantes industriales se pierden durante procesos textiles y pasan a formar parte de los efluentes. Es por esto que su detección y cuantificación en estos medios resulta de gran interés. Las fibras ópticas son altamente susceptibles a perturbaciones externas lo que las convierte en excelentes candidatos para la construcción de sensores ópticos [2]. La espectroscopía de onda evanescente aplicada a estos sensores resulta en sistemas experimentales altamente versátiles, sensibles, sencillos, de bajo costo y con la posibilidad de funcionalizar la fibra otorgándole especificidad al sensor [3-7]. En este trabajo se presenta un sensor basado en la interacción de la onda evanescente generada en la interfaz de una fibra óptica con el colorante. Para 4 experimentos de calibración en solución acuosa se obtuvo un límite de detección de 5 x 10-7 M y sensibilidad promedio de 7 x 104 uA.M-1 con un coeficiente de variación de 3,7 %. Este sistema experimental se utilizó para estudiar el fenómeno de fotodegradación de azul de toluidina sobre TiO2(s) como alternativa de remediación de ambientes contaminados con colorantes. En la figura 1 se presenta la respuesta de absorbancia en función del tiempo a 560 nm para un experimento de fotodegradación. Figura 1: Absorbancia en función del tiempo a 560 nm obtenida con el sensor de fibra óptica. (1) Agregado de 50 µL de solución 2,5x10-3 M de azul de toluidina. (2) Idem 1. (3) Agregado de 2 mg de TiO2 (s). (4) Inicio de irradiación. En la figura, 1 y 2 corresponden a agregados de una solución estándar de azul de toluidina. En la etapa 3 se incorpora el TiO2 sólido sobre el cual se adsorbe el colorante y produce una disminución de la señal de absorbancia; En 4 se ilumina la suspensión y la señal disminuye gradualmente dejando en evidencia el proceso de fotodegradación. [1]- I. K. Konstantinou, T. A. Albanis. A. Catalysis B: Enviromental, 49, (2004), 1-14. [2]- S. K. Khijwania, K. L. Srinivasan, J. P. Singh. Sens. Actuators B, 104, (2005) 217-222. [3]- K. R. Rogers, E. J. Poziomek. Chemosphere, 33, (1996), 1151-1174. [4]- O. B. Miled, D. Grosso, C. Sanchez, J. Livage. J. Phys. Chem. of Solids, 65, (2004), 1751-1755. [5]- C. R. Taitt, G. P. Anderson, F. S. Ligler. Biosens. And Bioelec., 20, (2005), 2470-2487. [6]- C. Pulido, Ó. Esteban. Sens. Actuators B, 146, (2010), 190-194. [7]- T. Kundu, V. V. R. Sai, R. Dutta, S. Titas, P. Kumar, S. Mukherjee. J. Physics, 75, (2010), 1099-1113.