Molibdeno (VI): determinación analítica y formas químicas en muestras de agua de relevancia ambiental.

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Título

Molibdeno (VI): determinación analítica y formas químicas en muestras de agua de relevancia ambiental.

Tema

MOLIBDENO
AGUAS NATURALES
QUÍMICA ANALÍTICA
QUÍMICA EN SOLUCIÓN ACUOSA
TESIS DOCTORADO

Abstract

La concentración y las formas químicas de los elementos en el ambiente están en continuo cambio y las aguas naturales son el principal agente de movilización y transporte. Los cambios generados por las actividades humanas son más bruscos que los provocados por los ciclos naturales y en el caso de los elementos traza, su baja abundancia los hace especialmente sensibles a estas variaciones. En las aguas naturales del Uruguay en el correr de los años se ha dado un aumento de la concentración de elementos traza debido a factores antropogénicos. Para realizar un análisis completo del comportamiento de los elementos, a los efectos de su gestión, debe sumarse al monitoreo de las concentraciones totales, el conocimiento de las especies químicas predominantes del o los elementos de interés en las condiciones fisicoquímicas de la matriz en estudio. Por ello, no alcanza con conocer los valores de las concentraciones totales de estos elementos en cada muestra, sino también qué especies forman y con qué elementos o compuestos interaccionan para determinar su movilidad, en la medida que ambos factores son decisivos para determinar su biodisponibilidad y para detectar en forma temprana situaciones de desbalance, y aplicar técnicas de gestión apropiadas. Entre los elementos traza se seleccionó al Mo como elemento de estudio para esta tesis. Es de relevancia biológica y ambiental y su movilidad en la corteza terrestre depende en gran parte del ciclo hidrológico. Forma parte de diversos procesos bioquímicos, pero también es potencialmente tóxico. En las aguas superficiales y subterráneas poco profundas forma predominantemente aniones que podrían interaccionar con los cationes más abundantes. Estas reacciones de Mo han sido poco estudiadas en las condiciones de las aguas naturales. Este elemento se encuentra en niveles muy bajos de concentración, por lo que se requiere para su determinación analítica de una técnica muy sensible como ICP-MS. Al no estar fácilmente disponible en nuestro medio, el presente trabajo representó un desafío analítico importante que involucró el desarrollo de una metodología con preconcentración para la determinación de la concentración de Mo en muestras de aguas naturales por espectrometría de absorción atómica electrotérmica (ETAAS). Luego de evaluar las diferentes técnicas de preconcentración se optó por la microextracción dispersiva líquido líquido (DLLME). Se desarrolló y validó una metodología de determinación de Mo en agua con preconcentración por DLLME utilizando etilxantato (EX) como ligando para Mo, tetracloruro de carbono como solvente de extracción, acetonitrilo como solvente dispersivo y detección mediante ETAAS. Esta metodología demostró ser muy sensible, rápida, sencilla y amigable con el ambiente al usar volúmenes muy reducidos de solventes. Fue aplicada con éxito en el análisis de diferentes muestras de aguas naturales de diferentes regiones del país, permitiendo Resumen 20 realizar un relevamiento del contenido de este elemento así como también establecer las regiones en las que es posible encontrarlo. Para realizar el análisis de especiación del elemento de interés en las condiciones de las aguas naturales se realizaron las medidas de todas las constantes de equilibrio que determinan la formación de las especies en solución: equilibrios de protonación de los aniones, equilibrios de asociación con cationes y equilibrios de hidrólisis de los cationes si corresponde. Las medidas de las constantes fueron realizadas por medio de titulaciones potenciométricas en condiciones experimentales simuladas de las aguas naturales (20 °C y baja fuerza iónica). Asimismo se realizó el estudio de la variación de las constantes de protonación con la concentración de fuerza iónica según la teoría de interacción específica (SIT), mostrando que existe dependencia de los valores de las constantes de equilibrio con la concentración de la fuerza iónica del medio. Fueron identificados los sistemas y las condiciones en las que se detecta la formación de especies poco solubles (Cu y Cd principalmente) y se realizaron estudios de solubilidad de los molibdatos. Se sintetizaron y caracterizaron dichos sólidos, se determinaron los valores de las constantes de producto de solubilidad (Ks) y se demostró la validez del modelo químico establecido para los sistemas Mo(VI)-Cd y Mo(VI)-Cu que permite predecir la formación de fases sólidas. También se realizó un estudio comparativo de la química en solución acuosa de Mo con otros elementos formadores de aniones como W, As, Se y S. Los resultados de las muestras analizadas por la metodología desarrollada y los datos termodinámicos obtenidos fueron utilizados para evaluar la distribución de especies de Mo en los diferentes sistemas acuáticos de nuestro país. Se realizaron medidas de dureza de todas las muestras con el objetivo de caracterizarlas desde el punto de vista de la fuerza iónica y para evaluar como influye este parámetro en la especiación de Mo. A modo de reflexión final se desea destacar la importancia y el valor del trabajo interdisciplinario, que permitió integrar conocimientos de química analítica y de química en solución acuosa, para realizar el relevamiento del contenido de Mo en aguas de nuestro país así como también un estudio completo de la química de este elemento en las condiciones de las aguas naturales.

Autor

Tissot, Florencia

Editor

Montevideo: UdelaR-Facultad de Química

Fecha

2017

Derechos

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Formato

Papel

Extent

225 p.

Idioma

Español

Tipo

Tesis

Identificador

545.2 TIS

Document Item Type Metadata

Original Format

Papel
Fecha de agregación
August 28, 2017
Colección
Tesis de doctorado, maestría, trabajos de diploma y monografías técnicas
Tipo de Elemento
Document
Etiquetas
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Citación
Tissot, Florencia, “Molibdeno (VI): determinación analítica y formas químicas en muestras de agua de relevancia ambiental.,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed October 21, 2017, http://riquim.fq.edu.uy/items/show/4664.
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