Cuantificación de elementos de difícil determinación mediante la t ́ecnica Laser Induced Breakdown Spectroscopy y su aplicación en la detección de residuos de plaguicidas

D'ANGELO, C. A.; MARTINO, L. J.

Congreso; 106 REUNION DE LA ASOCIACION FISICA ARGENTINA - SEGUNDA WEBINAR; 2021

Desde hace ya unos años, la técnica de Espectroscopía de Plasmas Producidos por Láser (LIBS, por sus siglas eninglés) se ha abierto camino como una técnica de diagnóstico y análisis simple que permite la detección rápida deelementos de interés en diferentes muestras, independientemente de su estado de agregación. Esta técnica consisteen enfocar un láser pulsado de alta potencia en la superficie de la muestra para generar un plasma de temperaturay densidad electrónica elevadas, proporcionando así información sobre los elementos que componen la muestra anivel atómico. Mediante la aplicación de la técnica LIBS, se propuso la detección y cuantificación de residuos deplaguicidas, precisamente clorpirifos (C9H11Cl3NO3PS) y dimetoato (C5H12NO3PS2), sobre hortalizas de hojasverdes. Para este fin, se realizaron muestras de referencia mediante la utilización de los plaguicidas anteriormentenombrados, con concentraciones crecientes, en un rango de 0?80 mg/kg y 0-250 mg/kg, respectivamente. Deesta forma se propone la cuantificación de estos plaguicidas mediante el estudio de las líneas de emisión que loscomponen, más precisamente S (416.26 nm), P (460.21 nm) y Cl (837.59 nm). Cabe destacar que estos elementosson de difícil determinación, no sólo con la técnica propuesta, sino también con otras técnicas analíticas, es poresto que se realizó un estudio exhaustivo que permitió encontrar las condiciones óptimas para su determinación.Las líneas seleccionadas, los arreglos experimentales y los tiempos de medición fueron elegidos para cada elemento,con el objetivo de garantizar intensidad máxima, que las líneas en cuestión se encuentren relativamente aisladas ylibres de interferencias con líneas de elementos posiblemente presentes en las muestras y por último, que permitanla realización de curvas de calibración respetando las condiciones de plasma delgado. Por otra parte, debido aciertas limitaciones en el registro de las líneas elegidas, se procedió a realizar las mediciones en condiciones de bajapresión y en el caso del Cl, también fue necesario un reajuste en el equipo experimental utilizado, donde se optópor cambiar la configuración espacial, buscando el incremento de señal a partir de un aumento en el registro de lacolumna de plasma. Una vez obtenidos los registros de señales en cada muestras y luego de su procesamiento, seconstruyeron curvas de calibración mediante la gráfica de la intensidad neta de líneas frente a las concentracionescrecientes correspondientes a cada elemento. Con el fin de evaluar el rendimiento analítico del método cuantitativoLIBS, se procedieron a realizar pruebas de validación internas cruzadas y se adquirieron el error cuadrático medio(RMSE), el error absoluto medio (MAE) y el R2, en cada caso. Los resultados obtenidos arrojaron valores de R2cercanos a 1 y a su vez, se encontraron valores bajos de RMSE y MAE. Por último, para explorar la capacidadde detección de LIBS se calcularon el límite de detección (LoD) y el límite de cuantificación (LoQ) en cada caso.Los LoD encontrados fueron más bajos que los reportados en la bibliografía con la misma técnica. De esta forma,se propuso la incorporación de una nueva metodología analítica, alcanzando LoD relativamente bajos para ladetección de residuos de plaguicidas en alimentos, que conlleva a un avance en el análisis de la calidad de losmismos. Todo esto mediante un análisis óptico que involucra registros a distancia, mínima destrucción de muestrasque posibilitan registros posteriores y la extensión de la implementación de la técnica si el efecto matriz lo permite.Estos hallazgos podrían ser utilizados como una técnica preliminar o complementaria a las ya existentes.