Determinación de arsénico por técnicas electroquímicasdesarrollo de sensores y biosensores

Resumen

En la sociedad actual existe una gran sensibilidad respecto a la seguridad medioambiental, agroalimentaria, etc., entendida como el control de elementos contaminantes en los distintos ámbitos de la actividad. El arsénico es un elemento extremadamente tóxico para el organismo humano. Y no sólo en concentraciones altas, donde la exposición causa efectos agudos que pueden llegar a ser letales, también la exposición durante un largo período a bajas concentraciones relativas de arsénico (por ejemplo, por ingestión de agua contaminada) tiene efectos negativos crónicos para la salud. Por eso, el arsénico en las aguas superficiales (ríos, lagos, embalses) y subterráneas (acuíferos) susceptibles de ser utilizadas para consumo, constituye una gran amenaza para la salud. Es tal la problemática, que ha llevado a organismos como la Organización Mundial de la Salud (OMS), la Unión Europea (Directiva 98/83) o la Agencia de Protección Ambiental estadounidense (USEPA) a establecer la reducción del límite del contenido de arsénico en agua de consumo de 50 a 10 ¿g/L (WHO, 1993). Actualmente, el arsénico es uno de los elementos químicos que mayor daño causan el medio ambiente a nivel mundial. La toxicidad de este elemento depende considerablemente de su forma química, siendo los compuestos de arsénico (III) mucho más tóxicos que los compuestos de arsénico pentavalente. Por ello, en el caso del arsénico, sería de gran utilidad el desarrollo de un procedimiento analítico que no sólo permita la cuantificación de dicho elemento sino también la especiación de ambos estados de oxidación en una determinada muestra. Las técnicas electroquímicas, además de haber demostrado su elevada sensibilidad en la determinación de trazas metálicas contaminantes, presentan otra ventaja añadida, la posibilidad de poder ser empleadas en el análisis de dichos contaminantes "in situ". En este sentido existe actualmente un creciente interés en el desarrollo de electrodos miniaturizados desechables como es el caso de los electrodos serigrafiados ("screen-printed electrodes"). Se trata de electrodos planos constituidos sobre un sustrato de plástico en el que se imprimen diferentes capas compuestas de tintas de diversa naturaleza. El desarrollo de la tecnología de serigrafiado ha permitido la producción en masa y con un bajo coste de electrodos desechables para su empleo en instrumentos electroquímicos, además, la posibilidad de modificación de estos electrodos, por ejemplo mediante la deposición electroquímica de una película metálica, de un polímero o de nanopartículas, les confiere gran versatilidad y un rango de aplicabilidad sumamente elevado, abriendo numerosas expectativas en el campo del análisis químico. Este trabajo se ha centrado en la puesta a punto de nuevos métodos de análisis que permitan la especiación de arsénico en agua. Empleando dietilditiocarbamato (DDTC) como agente complejante mediante voltamperometría diferencial de impulsos de redisolución adsortiva empleando un electrodo de mercurio de gota colgante (HMDE). Utilizando electrodos serigrafiados para el análisis de arsénico modificados con nanopartículas de platino para analizar arsénico mediante voltamperometría cíclica. Además, se han diseñado electrodos serigrafiados con enzimas inmovilizadas para la determinación de As(III) y As(V) respectivamente, mediante medidas amperométricas.