Determinación de Hg a niveles traza basada en la resonancia de plasmón superficial de nanopartículas de Au protegidas por monocapas orgánicas

MARTINIS, ESTEFANIA M.; OROZCO SOLANO, MARA; IBAÑEZ, FRANCISCO J.; WUILLOUD, RODOLFO G.

Mendoza

Congreso; VII CONGRESO ARGENTINO DE QUIMICA ANALITICA; 2013

Asociación Argentina de Quimicos Analiticos

Los espectros electromagnéticos de las nanopartículas (NPs) se caracterizan por tener una amplia banda de fuerte absorción que está ausente en el espectro de absorción de partículas de gran tamaño. Esta banda ancha tipo dipolo (o plasmón superficial) es atribuida a una oscilación colectiva de los electrones de conducción en respuesta a una excitación óptica. La naturaleza cuántica de este fenómeno es una consecuencia directa del pequeño tamaño de las NPs, del desarrollo de nanocaras cristalinas bien definidas y del hecho que la mayoría de sus átomos están en la superficie.1, 2 Los plasmones de superficie localizados de las NPs dependen fuertemente de la distancia entre las mismas. Una disminución de la distancia entre partículas produce una superposición de los plasmones de las partículas cercanas, causando corrimientos de las bandas de resonancia, un aumento o disminución de la intensidad de absorbancia y un observable cambio en el color de la solución.1, 3 En base a esta característica, una de la aplicaciones más interesantes de las NPs en química analítica se relaciona con el desarrollo de sensores basados en el cambio de las propiedades ópticas por la agregación de las NPs.3 Diversos analitos pueden interaccionar con los grupos protectores de las NPs, produciendo la captación de los mismos y por lo tanto esto conduce la desestabilización de la solución de NPs y el agregado de las mismas. Las NPs de Au muestran excelentes propiedades ópticas, ya que exhiben un color definido y fácil visualización de los cambios de color entre NPs estables en solución y agregados de NPs.1 En el presente trabajo se desarrolló una metodología analítica basadas en este fenómeno en el cual se empleó NPs de Au protegidas por monocapas orgánicas de bromuro de tetraoctilamonio para la determinación de mercurio a niveles traza en muestras de agua potable y mineral. La metodología se basa en la implementación de un sistema de microextracción líquido-líquido a partir de las NPs que se encuentran dispersas en tolueno y la fase acuosa de la muestra, acoplado a un espectrofotómetro UV-Vis. Se investigó el efecto de diversas variables experimentales sobre la eficiencia del sistema de microextracción y detección (tiempo de extracción, volumen de muestra, etc.). Se obtuvo una elevada performance analítica no sólo en cuanto a selectividad y sensibilidad, sino que resultó ser una metodología de bajo costo ya que fue acoplada a un detector disponible en numerosos laboratorios de rutina. (1) Vilela, D.; Gonzalez, M. C.; Escarpa, A. Analytica Chimica Acta 2012, 751, 24-43. (2) Du, J.; Jiang, L.; Shao, Q.; Liu, X.; Marks, R. S.; Ma, J.; Chen, X. Small 2013, 9, 1467-1481. (3) Liu, D.; Qu, W.; Chen, W.; Zhang, W.; Wang, Z.; Jiang, X. Analytical Chemistry 2012, 82, 9606-9610.