Fenoles y derivados por HPLC - SPE

Fenoles y derivados por HPLC - SPE Sarno, Miguel1 - Delfino, Mario2 1.Laboratorio Central de Aguas de Corrientes S.A. 2.Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura - UNNE. Campus Universitario - Av. Libertad 5600 - (3400) Corrientes - Argentina. E-mail: [email protected]

INTRODUCCION

El interés en determinar el contenido de fenoles que se vierten a las aguas de los ríos se explica no solamente por los efectos negativos que pueden ejercer sobre los organismos acuáticos, sino además y fundamentalmente por sus incidencias sobre las aguas destinadas al consumo de la población . En la provincia de Corrientes no existe hasta hoy una tecnología aplicada al análisis de los fenoles y derivados en muestras de agua que permita un monitoreo continuado de forma de tomar una acción para su limpieza. Habitualmente, se analiza el contenido en fenoles de acuerdo al método espectrofotométrico estandarizado por la Unión Europea, llamado 4-AAP por el compuesto en el que se basa (4-Aminoantipirina), siendo que esta metodología no alcanza los límites establecidos por las regulaciones internacionales. La cromatografía en fase gaseosa posibilita su análisis, sin embargo requiere de etapas previas de limpieza y enriquecimiento de la muestra, todo lo cual implica un gasto ambiental elevado. Dado que el Laboratorio Central de Aguas de Corrientes S.A. cuenta con un cromatógrafo líquido de última generación, se ha fijado como objetivo diseñar un método cromatográfico rápido y estandarizado para realizar el control y monitoreo de este importante grupo de contaminantes de aguas naturales, de bebida, domésticas y de desechos industriales, que cumpla con las exigencias regulatorias internacionales. Para ello, se ha operado con estándares certificados de una mezcla de derivados fenólicos (clorados y nitrados), estableciéndose las condiciones de preconcentración por SPE (Extracción en Fase Sólida) y de análisis por HPLC optimizadas. Asimismo, se han analizado en esta primer etapa muestras de aguas naturales (sin tratar) captadas por las principales Plantas Potabilizadoras que la empresa Aguas de Corrientes S.A. dispone sobre el curso de los ríos Paraná y Uruguay, como así también muestras de líquidos cloacales de la Ciudad de Corrientes.

EXPERIMENTAL

Extracción y conservación de muestras: Las muestras se recogen en frascos de vidrio pre-lavados con metanol y acetona en la secuencia indicada y acidifican a un pH ≤ 2.0 por el agregado de ácido clorhídrico. Se almacenan por un máximo de 2 días a 4 °C estabilizándola por el agregado de 0.2 ml de solución de tiosulfato de sodio por cada 100 ml de la muestra. Drogas y Reactivos: - Todos los solventes usados son Grado HPLC - Cloruro de sodio anhidro p.a. - Fosfato ácido de potasio grado p.a. - Acido sulfúrico grado p.a. - Solución de tiosulfato de sodio 50g/L. - Estándar Certificado de mezcla de fenoles (Phenols Mixture HP 8500-6083), compuesta por los siguientes compuestos: fenol.; o-cresol; 2,4-diclorofenol; 2-metil-4,6-dinitrofenol; 2-nitrofenol; 4-nitrofenol; pentaclorofenol; 4-cloro-3-metilfenol y 2,4,6-triclorofenol. Pretratamiento de las muestras: - Se utilizaron columnas SPE RP-18 (500 mg) LiChrolut, MERCK N° 1.02023.0001

Equipamiento: - Cromatógrafo Líquido, marca HP, Modelo 1100, equipado bomba cuaternaria y detector UV-visible de onda variable. Condiciones Cromatográficas: Columna: ODS Hypersil; 5 µm.- 125 x 4 mm ( HP 79926 OD – 564) Fase Móvil: A= solución acuosa de fosfato monopotásico 0.005 M, pH = 2.5 con H2SO4 ; B = Metanol Gradiente: 0,0 min...45%B; 6.0 min... 45%B; 15.0 min..... 90%B; 18 min.... 90%B Caudal: 1.5 ml/min. Temperatura de la Columna: 50 °C Volumen de Inyección: 10µl Detección: UV. (0.0 min... 210nm; 8.0 min... 289nm; 12.0 min... 303nm) Técnica En 25 mL de muestra filtrada se disolvieron 2 g de cloruro de sodio y se procedió a la extracción de los derivados fenólicos por la columna SPE RP-18 (500 mg), previo ajuste del pH a 2.0 con HCl 1N y elución con 1.0 mL de metanol. Se tomaron 10µl del eluato y se inyectaron directamente al cromatógrafo. Para la presentación de los resultados se utilizó la herramienta gráfica de manipulación de señales que ofrece el software del equipo. Idénticas consideraciones se replicaron para tres concentraciones distintas de los están-dares, con los cuales se realizó la curva de calibrado. Los análisis de las muestras se realizaron por triplicado.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES

El método aplicado resuelve adecuadamente los compuestos fenólicos tratados con una reproducibilidad probada de los tiempos de retención menores al 1%, y menores del 3% en la cuantificación de las areas. Se estableció una curva de calibrado para cada compuesto, de forma que los resultados de los análisis de las muestras incluyan las concentraciones finales de los derivados fenólicos encontrados. Los límites de detección (0,3 ppb) y de cuantificación (1,5 ppb) alcanzados por este procedimiento son decididamente menores a los niveles máximos exigidos por las agencias internacionales de regulación de calidad de aguas. De los resultados de los análisis de distintas muestras tomadas en la provincia de Coirrientes (Argentina) durante los meses de marzo-abril de 2001 se infiere la presencia de diferentes compuestos fenólicos en cantidades relativas, según puede observarse en la Tabla 1:

Muestra

1

2

Crudo Cloacal.Capital Crudo Cloacal Ñapindá Natural de Ctes. Cap. Natural de. Ctes. Cap. Natural de. Goya Natural de Esquina Natural de Sto.Tomé Natural de P. Libres Natural de Mte Caseros

232 542 156 206 120 59 442 411 186

809 3100 ---1205 7442 1943 4605 33630 3455

Tabla 1 3 365 322 10 47 30 25 107 166 163

4

5

6

7

8

9

46 10 9.0 ---------17 ---9.4

------2.1 22 ---8.4 84 ---37

---5.4 5.0 ---------------102

---5.9 6.8 ------------14 ----

----------------------------

---6.2 92 ------21 31 21 34

Referencias: Las concentraciones están expresadas en ppb; (1) representa al fenol, (2) al cresol, (3) al 4-cloro-3metilfenol, (4) al 2,4diclorofenol, (5) al 2,4,6,-triclorofenol, (6) al pentaclorofenol, (7) al 2-nitrofenol, (8) al 4, nitrofenol, (9) al 2-metil-4,6-dinitrofenol. En la provincia de Corrientes es la industria de la madera la principal fuente de contaminación de compuestos fenólicos. La aplicabilidad de este método analítico brindará importantes servicios en el monitoreo y control de la presencia de derivados fenólicos en sus ríos, arroyos y demás fuentes de provisión de agua.

BIBLIOGRAFIA

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Métodos Normalizados para análisis de aguas potables y residuales. APHA-AWWA-WPCF. Ed. Diaz de Santos. 1992.

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Rainer Schuster et al. “Determination and Identification of Polychlorophenols in Waste Water”. (HPLC) Application Note.

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A.G. Hüsgen et al. “Selective HPLC analysis of phenols in river water” HP Application Note. 1990.