determinacion de pb en sangre usando espectrofotometria de absorcion atomica[1]

S.E.P. D.G.E.S.T S.E.S

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES

INGENIERÍA QUÍMICA

PROYECTO:

“DETERMINACIÓN DE Pb EN SANGRE USANDO ESPECTROFOTOMETRÍA DE“DETERMINACIÓN DE Pb EN SANGRE USANDO ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA CON HORNO DE GRAFITO”ABSORCIÓN ATÓMICA CON HORNO DE GRAFITO”

RESIDENTE:María Del Sol Velázquez López

ASESOR INTERNO:Dr. Jorge Medina Valtierra

ASESOR EXTERNO:IBQ. Ma. Del Socorro Castañeda Ramírez

Aguascalientes, Ags. 20101. INTRODUCCIÓN.

El plomo es un metal gris, blando y maleable que se obtiene por fundición ó refinamiento de las minas ó secundariamente por el reciclamiento de los materiales de desecho que contengan plomo, como por ejemplo de las baterías de los automóviles.

Las propiedades fisicoquímicas del Pb y de los compuestos que de él se derivan han favorecido la elaboración de una gran variedad de productos. Sin embargo, la exposición a este metal, dependiendo de las concentraciones de plomo en sangre y en tiempos de exposición puede provocar daños en la salud.

DETERMINACIÓN DE Pb EN SANGRE USANDO ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA CON HORNO DE GRAFITO. DETERMINACIÓN DE Pb EN SANGRE USANDO ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA CON HORNO DE GRAFITO.

La exposición al plomo puede ocurrir al respirar aire o polvo en el lugar de trabajo, o al consumir alimentos o agua contaminados. Los efectos del plomo son los mismos si se ingiere o se inhala.

La intoxicación se presenta después de que se está expuesto a este metal, existen diferentes fuentes de exposición como pigmentos para pinturas, soldadura, verduras, suplementos de calcio y balas retenidas por arma de fuego ente otros. Las grandes concentraciones de Pb en sangre puede provocar daño hematopoyético, inmunológico, esquelético y en los sistemas nervioso central y periférico. Adicionalmente, la exposición a plomo puede tener efectos en la reproducción.

Las mujeres embarazadas expuestas a niveles altos pueden tener hijos con menor peso al nacimiento, así como mayor riesgo de aborto espontáneo, aun en niveles de plomo relativamente bajos.

El método de espectrofotometría de absorción es el más usado para conocer los niveles de plomo en el organismo; las concentraciones tan pequeñas que se tienen solo son posibles detectarlas con el de horno de grafito debido a su alta sensibilidad.

1.1. OBJETIVOS.

GENERAL. Desarrollar una técnica de espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito para determinar la concentración del Pb en la sangre.

ESPECIFÍCOS: Determinar la concentración [µg/dL] de Pb en muestras de sangre. Encontrar los tiempos de residencias óptimos así como las temperaturas

adecuadas para cada una de las etapas de la técnica. Determinar la mejor curva de calibración con respecto a su coeficiente

de correlación. Determinar cuál modificador de matriz (técnica usada para tener una

mejor separación del elemento analíto) es el que proporciona mejores resultados.

1.2. JUSTIFICACIÓN.La presencia del plomo ha sido observada no solo en minerales y

procesos químicos, sino también en sistemas naturales alrededor del mundo como en América y en algunos países Europeos. Por otro lado, los altos niveles de Pb en el agua potable y actividades cotidianas (fumigar, pintar, cerámica por mencionar algunos) del hombre han sido un daño a la salud en este siglo.

2


El valor criterio para la máxima concentración de plomo en sangre en niños, mujeres embarazadas y en periodo de lactancia es de 10 µg/dL, para el resto de la población expuesta no ocupacionalmente es de 25 µg/dL.

Debido a la toxicidad y los efectos nocivos de este elemento en la salud, existe la urgente necesidad de optimizar una técnica para su determinación. Un método efectivo, simple y apropiado para la determinación de este elemento es la técnica de Absorción Atómica ya que debido a sus concentraciones tan bajas solo es posible detectarlas con el horno de grafito. Diversos estudios muestran resultados satisfactorios en la aplicación de este método.

1.3. CARACTERIZACIÓN DEL ÁREA.

El siguiente proyecto de llevó a cabo en el Laboratorio Estatal de Salud Pública (LESP) en el departamento de control ambiental en el área de instrumentación.

Fig. 1 Laboratorio Estatal de Salud Pública

Es un Laboratorio diseñado para apoyar a las actividades del Instituto de Salud del Estado de Aguascalientes, colaborando con la Dirección de Regulación Sanitaria al realizar análisis microbiológicos y fisicoquímicos de alimentos aguas y bebidas y de igual manera con la Dirección de Servicios de Salud en la prevención y control de enfermedades a través de programas, también se ofrece abiertamente nuestros servicios a usuarios de la población en general.

El Laboratorio se encuentra en el Departamento de Control Ambiental como parte del complejo conocido como “Tercer Milenio” ubicado en la Avenida Siglo XXI No. 105, Cd. Satélite Morelos, C.P. 20270 en la Ciudad de Aguascalientes, Ags.

3


1.4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Uno de los principales problemas es el de realizar la calibración ya que durante el análisis existen interferencias que son un tanto difíciles de controlar. Así como se espera que con los tiempo de residencia, temperatura de atomización y rampas de temperatura utilizados la materia orgánica contenida en las muestras de sangre se calcine en mayor proporción para mejorar el análisis.

La intoxicación por plomo es un problema global, debido a la toxicidad de dicho contaminante y los efectos adversos al medio ambiente y a la salud humana, tales como daños en la sangre, sistema reproductivo, cardiovascular y nervioso central por mencionar algunos. Por lo tanto, dicho elemento debe ser removido del cuerpo de la persona expuesta. Una técnica de evaluación del contenido de plomo en sangre, recomendada por la OMS y la EPA; sangre es por absorción atómica por Horno de Grafito.

1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES.

Se logró cumplir con los objetivos planteados anteriormente para este proyecto, considerando los resultados obtenidos como satisfactorios. No hubo aspectos limitantes, puesto que se contó con el apoyo suficiente para llevar a cabo el proyecto.

2. MARCO TEÓRICO.

2.1. Plomo.El plomo es un metal gris, blando y maleable que se obtiene por

fundición ó refinamiento de las minas ó secundariamente por el reciclamiento de los materiales de desecho que contengan plomo [1].

No obstante, el plomo también posee propiedades como elemento protector contra la radiación generada por otros tipos de energía atómica, anti-corrosivo su resistencia a los ácidos (debido a que forma una capa de

4


óxidos de plomo) lo convierte en un metal ideal para la fabricación y manejo de compuestos como el acido sulfúrico y el acido nítrico [2].

2.2. FUENTES DE INTOXICACIÓN.El plomo es el metal tóxico más ampliamente distribuido en el

medioambiente constituye aproximadamente el 0.00001% de la corteza terrestre. Los usos industriales del plomo son muy numerosos, por lo que las intoxicaciones han sido frecuentes. Las fuentes de exposición a plomo varían de un lugar a otro [3].

2.3. PLOMO EN EL AMBIENTE. Las fuentes emisoras de plomo a la atmosfera son las industrias que

fabrican baterías, las fabricas de pinturas, soldaduras, cables, municiones, así como las industrias del hierro y el acero, la del petróleo y petroquímica, la textil, la de celulosa y papel, y la metalurgia [3].

2.4. APLICACIONES EN LA ACTUALIDAD. Sin duda, el mayor uso del plomo se da por la fabricación de las baterías (la primera creada en 1859 por Gaston Plante), aproximadamente el 71% de todo el plomo se utiliza para esta aplicación [2].

Otra aplicación es en la medicina, pues debido a su elevada densidad, es un buen protector contra la radiación producida por los equipos de rayos x. Además se emplea en la fabricación de forros protectores para cables (eléctricos, de televisión, internet), materiales de construcción, material de soldadura, como químico para la refinación del petróleo, como catalizador en la fabricación de espuma de poliuretano, protección de madera contra el ataque de hongos marinos, los arsenatos de plomo se utilizan como insecticidas, al azuro de plomo como explosivo [2]. Pigmentos para las pinturas, alimentos enlatados en la soldadura, cerámica tradicional [3].

5


Fig. 2 Usos del plomo en México

Los niños son la población más susceptible, particularmente los lactantes, neonatos y no nacidos. El contenido de plomo en los suelos cercanos al hábitat infantil presenta controversia debido a su interacción mano-boca [4].

2.5. TOXICOCINÉTICA.En el humano las tres principales vías de entrada al cuerpo son: la

respiratoria, ya sea en forma de partículas (gas o vapor) en forma elemental o como combinaciones inorgánicas u orgánicas; la dérmica y la oral cuando se ingiere bebidas o alimentos contaminados.

El plomo puede ser inhalado y absorbido a través del sistema respiratorio ó ingerido y absorbido por el tracto gastrointestinal; la absorción percutánea del plomo inorgánico es mínima, pero el plomo orgánico si se absorbe bien por esta vía. Después de la ingestión de plomo, éste de absorbe activamente, dependiendo de la forma, tamaño, tránsito gastrointestinal, estado nutricional y la edad; hay mayor absorción de plomo si la partícula es pequeña, si hay deficiencia de hierro y/ o calcio, si hay gran ingesta de grasa ó inadecuada ingesta de calorías, si el estómago está vacío y si se es infante, ya que en ellos la absorción de plomo oscila en 30 a 50 % mientras que en el adulto es de 10 %.

Luego de su absorción el plomo se distribuye en compartimentos orgánicos, en primer lugar circula en sangre unido a los glóbulos rojos, pues el 95 % del plomo está unido al eritrocito, luego se distribuye a los tejidos blandos como hígado, riñón, médula ósea y sistema nervioso central que son

6


los órganos blanco de toxicidad, luego de 1 a 2 meses el plomo se difunde a los huesos donde es inerte y no tóxico.

Finalmente se excreta por orina en un 90 %, y en menor cantidad en la bilis, piel, cabello, uñas, sudor y leche materna. Hay que recordar que en el hueso está depositado el 90 % del plomo y que una disminución de la plumbemia sin quelación indica esta distribución a tejido blando y hueso [1].

2.5.1. MECANISMO DE ACCIÓN.La facilidad con que este penetra y se distribuye en el organismo

obedece a esta misma propiedad, ya que emplea, entre otros, los mecanismos de transporte para la absorción de calcio, zinc y magnesio y otros metales requeridos por el organismo. Las vías seguidas por el plomo para su absorción dependen en algunos casos del compuesto específico del plomo del que se trate, siendo las más significativas las vías digestivas y pulmonares. Una vez en el torrente sanguíneo la mayor parte del plomo se une a proteínas eritrocitarias ó plasmáticas, quedando una pequeña porción en estado libre. Después aquí se acumula en mayor o menor medida.

Entre los sitios proteicos para cationes polivalentes que ocupa el plomo podemos mencionar los de unión al zinc por los que tiene una afinidad muy elevada, y los del calcio, por los que si bien es menor, sigue siendo más alta que la del propio calcio. Pese a ello, dada la amplia distribución e importancia que tiene estos últimos en la fisiología celular, actualmente se considera la sustitución de iones calcio en la maquinaria proteica como el principal mecanismo toxicologico del plomo.

En el caso de los metales (sodio, potasio, magnesio, calcio, zinc, etc.) que el organismo puede manejar como cationes, la maquinaria molecular logra diferenciarlos al establecer con ellos interacciones basadas en el reconocimiento de características específicas de cada ión (radio iónico, carga eléctrica, configuración electrónica, etc.,) sin comprometer en ello la eficiencia funcional del sistema. Sin embargo, la posibilidad de diferenciar entre cationes, se pierde en presencia de dos o más iones distintos como Pb+2, Cd+2, que presentan interacciones iónicas análogas, lo que permite que estos cationes normalmente ausentes en los sistemas biológicos puedan usurpar estos sitios de unión con distintas repercusiones para el metabolismo celular [5].

2.5.2. PLOMO Y SITIOS DE UNION A CALCIO.

7


Al ser el calcio un catión con carga positiva (Ca2+), sus sitios de unión en las proteínas suelen estar conformados por agrupaciones de residuos cargados negativamente, en general glutamatos ó aspartatos, ubicados de tal manera que establecen interacciones optimas con el catión para el cual constituyen en conjunto una afectiva trampa molecular. Para ellos los átomos de oxígeno (usualmente 6 ó 7) provenientes de grupos carboxilatos o carbonilo de la proteína se disponen alrededor del calcio para conformar una esfera de coordinación para el catión. La arquitectura particular de este sitio determina la afinidad de la asociación del calcio con la molécula. La importancia de esta asociación radica en los cambios que ocasiona en las relaciones estructura-función de la proteína. El equilibrio de cargas eléctricas resultante de la interacción entre los oxígenos coordinantes (de carga negativa) y el ión coordinado (de carga positiva) reduce la carga neta de la proteína, lo que modifica sus interacciones electrostáticas con otras moléculas. Al mismo tiempo, al actuar al catión como un eslabón entre los diferentes grupos coordinantes, propicia que la proteína adquiera una estructura tal que estos quedan confinados espacialmente a su alrededor, lo que a su vez se traduce en la adopción de una conformación determinada.

Si consideramos que el funcionamiento de las proteínas está definido por su estructura, para controlar la actividad de diferentes componentes celulares basta con regular la concentración y asociación de un ión especifico con las proteínas capaces de albergarlo.

En el caso del plomo, también catión metálico divalente, sus características iónicas le permiten formar interacciones con los sitios de unión para el calcio de manera similar a como lo haría el ion nativo, pero estableciendo importantes diferencias que constituyen el fundamento de la toxicidad de este metal. Al ser el radio iónico del plomo ligeramente superior a su electronegatividad considerablemente mayor a los del calcio, es capaz de establecer interacciones muy favorables con los grupos coordinantes en la proteína [5].

Empero, al ser distinta su configuración electrónica, dicha asociación difiere espacialmente de la establecida por el calcio. A diferencia del calcio y el zinc, en los cuales las cargas eléctricas se distribuyen en forma esférica alrededor del ion y propician un arreglo regular de los grupos que lo coordinan en la proteína, en el caso del plomo la distribución de cargas tiende a ser irregular debido a la presencia de un par inerte de electrones en uno de sus orbitales. Esto se traduce en la disposición hemidireccional (hacia un solo lado) de los grupos de coordinación de la proteína, lo que altera su estructura. Este efecto más notorio en sitios con pocos grupos coordinantes para el metal, como es el caso de los que unen preferentemente al zinc. Acorde con lo anterior, se ha observado que la activación por el plomo de muchas de las proteínas de unión al calcio suele ser anormal [5].

8


Fig. 3 Esferas de coordinación del Ca+2 y Pb+2

2.5.3. INTOXICACIÓN.La toxicidad depende de la dosis que se ingiera, así como la cantidad

excretada [6]. El sistema nervioso desarrolla los efectos más críticos o más sensibles en los niños o lactantes. Pueden verse afectados de forma aguda o crónica; la primera da lugar a una encefalopatía con signos de hipertensión craneal [4].

La toxicidad aguda se presenta luego de una exposición respiratoria a altas concentraciones es ocasional, provocando un cuadro gastrointestinal aparece con niveles sanguíneos de 80 µg/dL y los síntomas son la letárgica, vómitos, heces negras, diarrea o estreñimiento, irritabilidad, pérdida del apetito y mareos, progresando con ataxia y reducido el nivel de consciencia, que termina en coma y muerte. La recuperación va acompañada a menudo de importantes secuelas, entra las que se pueden concluir epilepsia, retraso mental, neuropatía óptica y ceguera en algunos casos [4].

La toxicidad crónica es la más frecuente y se manifiesta con compromiso multi-sistémico: hematopoyético, del sistema nervioso, gastrointestinal, riñón y sistema reproductor [1].

Los pacientes acuden a los servicios de salud por dolor abdominal, astenia, cefalea irritabilidad, dificultad en la concentración y constipación, entre otros, varios síntomas y signos se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Intoxicación por plomoSistema Toxicidad

Sistema Nervioso Central

Fatiga, malestar, Cefalea, Tremor

Irritabilidad, animo deprimidoDisminución de la libido

Delirio, ataxia, convulsión ,comaSistema Nervioso Debilidad motora

9


PeriféricoGastrointestinal Anorexia, Nausea, Constipación

Pérdida de peso, Dolor abdominalRibete de Burton

Sangre (hem) Anemia y Punteado basófilo Renal Insuficiencia renal crónica

Nefritis intersticial y Proteinuria leveReumatológico Mialgias, artralgiasCardiovascular HipertensiónReproductivo Oligospermia

Fig. 4 Ribete de Burton [1].

Algunos pacientes con mala higiene oral pueden tener el Ribete de Burton ó línea de Sulfuro que consiste en una línea oscura entre la base del diente y la encía, debido a que el sulfuro liberado por las bacterias se une al plomo: sulfuro de plomo.

Los trabajadores expuestos por mucho tiempo y sin medidas de protección personal pueden presentarse con una polineuropatía periférica, que afecta predominantemente los miembros superiores, los músculos extensores que los flexores y más el lado dominante, lo que se ha dado en llamar la “mano del pintor” (Fig. 6) porque se presentaba en estos trabajadores por el uso de pinturas con alto contenido de plomo. La encefalopatía plúmbica caracterizada por trastorno del sensorio y convulsiones se presenta en pacientes con plomo en sangre mayor de 100 mg/dL.

10


Fig. 5 “La mano del pintor” [1].El diagnóstico de la intoxicación por plomo suele ser difícil, ya que el

cuadro clínico es sutil y los síntomas inespecíficos.

A pesar de ser una de las enfermedades laborales más antiguas, muchos de los trabajadores expuestos no cuentan con las medidas de protección personales adecuadas y se intoxican no sólo ellos sino sus familias, ya que transportan el plomo al hogar en sus vestimentas, recuérdese aquí que los niños son la población más vulnerable para este tipo de intoxicación [1].

2.5.4. TRATAMIENTO.El tratamiento consiste en alejamiento de la fuente de exposición y

tratamiento quelante si la plombemia es mayor de 60 µg/dL o según clínica. Los quelantes usados son los mismos que para cualquier intoxicación plúmbica: [1].

a) Edetato-Disódico-Cálcico (EDTA Ca) a dosis de 30 - 50 mg/kg/día.

b) Dimercaprol (BAL) en casos de encefalopatía o plombemia mayor a 100 mg/dl en adultos y mayor a 60 mg/dl en niños a dosis de 3 a 5 mg/kg/dosis.

c) Ácido dimercaptosuccínico (DMSA), tiene la ventaja de que provoca pocos efectos adversos y de que se usa por vía oral a dosis de 10 mg/Kg/ dosis repartidos cada 8 horas por 5 días.

11


2.5.5. RECOMENDACIONES.Las siguientes son recomendaciones de la Organización Internacional del

Trabajo (OTI) para la prevención en trabajadores expuestos [1]:

a) Dentro de lo posible reemplazar el plomo por sustancias menos tóxicas.b) Los trabajadores deben contar con un equipo de protección individual

(EPI) como son máscaras con filtros especiales para Pb y ropa protectora, que debe lavarse o cambiarse regularmente.

c) Evitar la ropa con vueltas, pliegues y bolsillos en los que se pueda acumular el polvo.

d) Se debe disponer de armarios especiales para el EPI, con compartimentos separados para la ropa de calle, y de instalaciones sanitarias con duchas de agua caliente, que deberán utilizarse.

e) No llevar la ropa de trabajo a la casa.f) Dar a los trabajadores el tiempo necesario para lavarse antes de comer

y debe estar prohibido comer y fumar en las proximidades de las áreas en que se procesa el plomo.

2.6. PANORAMA DE LA PROBLEMATICA NACIONAL.

ZACATECAS.La comunidad de San Ignacio se ubica a 23º, 19' norte y 102º, 59' oeste.

Es el centro de población más próximo a una la planta recicladora de metales Gildardo Gómez Alonso [7].

Entre los habitantes de las comunidades de San Ignacio, Río Florido, Bañuelos y la colonia Morelos, pertenecientes al municipio de Fresnillo en el estado de Zacatecas, existe inquietud por las actividades de una empresa denominada Reciclado de Metales Gildardo Gómez Alonso, que se ubica en medio de una zona agropecuaria y a una distancia aproximada de 500 metros de la comunidad de San Ignacio. Una de las actividades de la empresa es la desbismutación del plomo, donde se manejan compuestos ricos en este metal; una vez recuperado el bismuto, el resto se convierte en desecho.

El manejo inadecuado de materiales con plomo ha sido causante de numerosos problemas ambientales en diversos lugares del estado de Zacatecas [7].

COAHUILA (TORREÓN).En la Sierra de Peñoles, Municipio de San Pedro del Gallo, Estado de

Durango, se localizan tres minas; la de Jesús María en el Cerro del Capitán, la de Nuestra Señora del Refugio en el Cerro de Peñoles y la de San Rafael en las cercanías del Cerro de la Cruz de Peñoles. En esta sierra nace la empresa minera Peñoles el 1 de febrero de 1887 [8].

12


Originalmente en Torreón solo estaba la planta fundidora de plomo y plata, pero en1973 se instaló una planta electrolítica de zinc y en 1975 se añadió la refinería de plomo y plata. Finalmente se agregó la planta de Bermejillo, Durango, donde se produce óxido de zinc, polvo de zinc, sulfato de cobre y óxido de antimonio.

Es importante recalcar que la empresa Met-Mex Peñoles es solo una compañía del conglomerado Industrias Peñoles que incluye tanto al complejo metalúrgico de Torreón como una docena de minas en operación en todo el país y una división de productos químicos industriales tales como óxidos de magnesio, sulfatos de sodio, cal y óxidos de zinc. MMP tiene el primer lugar mundial en la producción de plata y es el primer lugar en Latinoamérica en la producción de oro, plomo y zinc. En México, es el único productor de plomo primario. Referencias

La concentración de plomo en la atmósfera cercana a la planta de Peñoles ha rebasado este límite máximo desde hace varios años. Tampoco existía una norma sobre presencia de plomo en sangre, apenas el 25 de junio de 1999 se promulgó una Norma Oficial Mexicana de Emergencia con vigencia de seis meses, que fue emitida a la luz de la gravedad del caso de Torreón. Referencias

El Complejo Metalúrgico de MMP, del cual forma parte la planta fundidora responsable de los casos de envenenamiento que se presentan en Torreón, se encuentra en una región Semidesértica, con baja precipitación pluvial y con vientos de alta velocidad en determinadas temporadas del año. Lo anterior es un factor agravante para que cualquier contaminante particulado presente altas concentraciones en el aire. Tampoco existe una capa vegetal natural que impida que dichos contaminantes puedan ser transportados del suelo al aire [8].Mencionar que en mexico la principal poblacion expuesta es la que trabaja en reciclado refinación y extracción de plomo, y que por alimentos o agua contaminada es relativamente insignificante.

2.7. LOS MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS.

2.7.1. ABSORCIÓN ATÓMICA La espectrofotometría es el método de análisis opto electrónico más

usado en las investigaciones químicas y biológicas. Se refiere a la medida de cantidades relativas de luz absorbida por un analito, en función de la longitud de onda [9].

Cada componente de la solución tiene su patrón de absorción de luz característico. Comparando la longitud de onda y la intensidad del máximo de

13


absorción de luz de una muestra versus soluciones estándar, es posible determinar la identidad y la concentración de componentes disueltos en la muestra (solución incógnita).

Fig. 6 Absorción AtómicaEn el estado estable el átomo absorbe energía de una longitud de onda

específica provocando el estado excitado. El número de átomos en el camino de la energía incrementa, la cantidad de luz absorbida también incrementa. Por medición de la cantidad de energía absorbida, de puede determinar cuantitativamente la cantidad de analito. El uso de energías especiales y una selección cuidadosa de longitudes de onda es recomendable para cada elemento [9].

La espectroscopia de absorción atómica es un método para la detección y la determinación de elementos químicos, particularmente elementos metálicos, se fundamentan en medir la cantidad de radiación que producen o absorben las especies moleculares o atómicas de interés [10]. Se han convertido quizás en las herramientas más empleadas para dilucidar la estructura molecular y para la determinación cuantitativa y cualitativa de compuestos orgánicos e inorgánicos [11].

Las regiones del espectro que se han utilizado abarcan los rayos gamma, rayos x, radiación ultravioleta (UV), radiación infrarroja (IR), microondas y radiofrecuencias (RF).

Fig. 7 Espectro Electromagnético

14


2.7.2. INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LA MATERIALos tipos más interesantes de interacciones en espectroscopia abarcan

transiciones entre diversos niveles de energía de especies química. Otros tipos de interacciones como la reflexión, refracción, dispersión elástica, interferencia y difracción, están más relacionados con las propiedades generales de la materia, no con los niveles de energía de moléculas o átomos específicos.

2.7.3. ABSORCIÓN DE LA RADIACIÓNCada especie molecular puede absorber sus propias frecuencias

características de radiación electromagnética. Este proceso transfiere energía a la molécula y disminuye la intensidad de la radiación electromagnética incidente. Así pues, la absorción de la radiación atenúa el haz en concordancia con la ley de absorción.

2.7.4. LEY DE BEERSegún la Ley de Beer, la absorbancia es directamente proporcional a la

concentración de la especie absorbente c y a la longitud del trayecto b del medio de absorción, como expresa la siguiente ecuación:

A= =abc

Los términos y se refieren a la energía de un haz de ha cruzado celdas que contienen el blanco y el analito respectivamente. Aquí es donde aparece la constante de absortividad. Dado que la absorbancia es una cantidad sin unidades la absortividad debe tener unidades que eliminen a las de b y c.

Si la ecuación se expresa con moles por litro, y b en centímetros, la constante de absortividad cambia a un símbolo especial ε:

A= εbc donde ε tiene las unidades de L mol-1 cm-1

2.8. TIPOS DE ESPECTROMETRÍAHay tres grandes tipos de métodos espectrométricos para identificar los

elementos presentes en la materia y determinar sus concentraciones:

1) Espectrometría óptica2) Espectrometría de masas3) Espectrometría de rayos X

2.8.1. ESPECTROMETRÍA ÓPTICA

15


En la espectrometría óptica, los elementos presentes en una muestra se convierten en átomos o iones elementales en estado gaseoso por medio de un proceso denominado atomización. De esta manera se mide la absorción ultravioleta/visible, la emisión o la fluorescencia de las especies químicas en el vapor.

2.8.2. ESPECTROMETRÍA DE MASASEn la espectrometría de masas atómica, las muestras también se

atomizan, sin embargo, en este caso, los átomos en estado gaseoso se convierten en iones positivos (generalmente con una única carga) y se separan en función de su relación masa-carga. Los datos cuantitativos se obtienen por el recuento de los iones separados.

La espectrometría de masas atómica ofrece numerosas ventajas frente a los métodos espectrométricos ópticos como son espectros sencillos, capacidad para medir relaciones isotópicas atómicas y límites de detección de hasta tres órdenes de magnitud mejores que los métodos ópticos.

2.8.3. ESPECTROMETRÍA DE RAYOS XLa espectrometría de rayos x, al igual que la espectroscopia óptica, se

basa en la medida de la emisión, absorción, dispersión, fluorescencia y difracción de la radiación electromagnética. Este método es muy utilizado para la determinación cualitativa y cuantitativa de todos los elementos de la tabla periódica con números atómicos superiores al del sodio [12].

En la espectrometría de rayos x, no se necesita atomizar, ya que, para la mayoría de los elementos los espectros de rayos x, son independientes de cómo se encuentran dichos elementos combinados químicamente en una muestra. Las medidas pueden, por tanto, realizarse en la medida directa del espectro de fluorescencia, absorción o emisión de la muestra [12].

2.9. CAMPOS DE APLICACIÓN DE LA ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA [13].

2.9.1. Análisis clínicos. Para el análisis de elementos traza como son Pb, Cu, Zn, Ca, Mg y Fe.

2.9.2. Aguas residuales urbanas o industriales.- Para el control de los efluentes líquidos requieren determinar Zn, Cu, Cr, Cd, Ni, Se, Pb, Se, Ba, Co, As.

2.9.3. Industria farmacéutica. Control de calidad de medicamentos como: Li en tabletas de carbonato de litio, Zn en cremas de aplicación externa, Co, Zn, Fe, Cu, Ca, Mn en polivitamínico, Ca, Mg, Bi, Al, Ti y Si en antiácidos.

16


2.9.4. Metalurgia. Se determinan normalmente Fe, Pb, Ni, Cr, Mn, Co, Sb, etc., en aleaciones con base Cu, Zn, Al, Pb, Fe y Sn entre otras.

2.9.5. Derivados del petróleo.- Algunas determinaciones son: naftas, lubricantes, aceites Usados y gasolina [13].

2.10.MÉTODO ANALÍTICO

2.10.1. ESPECTROFOTOMETRÍA CON HORNO DE GRAFITOLos hornos se utilizan principalmente para atomizar sólidos, lodos y

disoluciones para medidas por absorción atómica. Un diseño frecuentemente utilizado consiste en un tubo de grafito con un diámetro interno de unos pocos milímetros. Debido a que el tubo del horno se calienta al hacer pasar una corriente eléctrica a través del grafito (que actúa como una resistencia) el método también se llama atomización electrotérmica [17].

Son dos los tubos de grafito reconocidos; uno está hecho de grafito de alta densidad y el otro está hecho de la misma manera pero está recubierto de una delgada capa de grafito pirolítico e incluyen en su interior una plataforma de grafito denominada plataforma de L´vov. Ambos grafitos son bastante pequeños.

El de horno de grafito, tiene un cilindro hueco colocado de manera que la radiación dé la fuente externa (una lámpara de cátodo hueco ó de descarga sin electrodo) pasa por el centro del cilindro.

El interior del cilindro está recubierto con grafito pirolizado. Los electrodos que se encuentran en los bordes del cilindro se conectan a una fuente de poder de alta corriente y bajo voltaje, capaz de liberar 3.6 Kw en las paredes del cilindro. Las muestras líquidas se introducen con una microjeringa a través de un orificio pequeño que se encuentra en la parte de arriba independientemente, con una rampa de temperatura y un tiempo de mantenimiento isotérmico disponibles para cada etapa (tiempo de residencia).

El tiempo de vida de cada tubo es de aproximadamente de 50 – 300 determinaciones dependiendo del tiempo de atomización. Temperatura, flujo de gas y muestra. La precisión del tubo puede disminuir dependiendo el desgaste del tubo [17].

17


2.10.2. ATOMIZACIÓN CON HORNO DE GRAFITOEn tubos de grafito, la muestra es depositada dentro de un pequeño

tubo de grafito el cual puede ser calentado eléctricamente. Debido al incremento la temperatura en una serie de pasos: los procesos de secado, pretratamiento térmico de a matriz y disociación a átomos libres (atomización) pueden ser separadas [15].

Durante los pasos de secado y el pretratamiento térmico, una corriente de gas inerte pasa a través del tubo para remover los vapores de solvente y la matriz. Una amplia diferencia de la absorción atómica de flama es que algunos componentes de la matriz son removidos antes de la atomización y que la atomización tiene lugar en una atmosfera de gas inerte.

Durante la atomización una corriente de gas a través del tubo de grafito debe detenerse, o, por ciertas aplicaciones, reducirse para que los átomos libres permanezcan en el haz de radiación lo mayor posible. Para el gas detenido tubo de 28mm de longitud, el tiempo de residencia es de orden de varias decimas de segundo, el cual es aproximadamente 100 veces mayor que en flama, donde los átomos pasan a través en pocos milisegundos debido al flujo de gas. En consecuencia, un considerable número mayor de átomos están disponibles para absorción de radiación.

Permitiendo de esta manera el uso de muy pequeñas alícuotas de muestra o la detección de muy pequeñas cantidades de traza.

En absorción atómica con horno, pequeñas alícuotas de muestras están dispensadas dentro del tubo de grafito. De esta manera, para muestras de concentración muy bajas dispensar un volumen mayor dentro del tubo lleva a una señal incrementada, mientras para muestras de concentraciones mayores o altas solo se requieren volúmenes muy pequeños [15].

Ya que no se emplea un nebulizador neumático en absorción atómica en horno, las propiedades físicas de la muestra; tales como viscosidad y tensión superficial en contraste con la técnica de flama, tienen mínima influencia en la sensibilidad de atomización, las muestras son dispensadas dentro del tubo de grafito con una micropipeta o un accesorio similar (microjeringa). Además como la muestra no necesita ser nebulizada y no se requiere de un fino aerosol en el horno de grafito, no se pierde muestra en la cámara de spray, etc., resultando en otro factor importante en la eficiencia de la atomización. Finalmente, el análisis en horno de horno de grafito no están limitadas a muestras en la fases liquida; muestras sólidas pueden ser colocadas dentro del tubo también [15].

18


La técnica de absorción atómica por horno de grafito, provee los medios para la determinación de metales y metaloides en el rango de picogramos. La atomización en horno de grafito debe escogerse para un análisis en vez de la flama por una de las siguientes razones:

La atomización con horno de grafito ofrece sensitividades y limites de detección 100-1000 veces mejores que la flama para muchos metales. Esto permite, por ejemplo, la determinación de varios elementos en varias matrices a niveles menores de un µg/L sin preconcentración de la muestra.

El tamaño de la muestra es muy pequeño, típicamente 5-50 µl. Esta capacidad ha probado ser útil en muchos campos donde sería deseable usar pequeñas cantidades de muestra como sea posible.

Muestras liquidas no necesariamente deben están completamente en solución.

Muestras sólidas, por ejemplo plásticos, uñas, segmentos de cabello, materiales de planta pulverizados, tejidos o rocas, pueden ser analizados sin preparación de la muestra mientras la homogeidad de la muestra permita una determinación reproducida.

2.10.3. TEMPERATURA Y TIEMPO DE SECADO El propósito del paso de secado es evaporar líquidos de baja ebullición

de la muestra. La temperatura de secado debe ser seleccionada en base al punto de ebullición del solvente o de cualquier componente en la muestra sólida [15].

2.10.4. SECADO EN LA PARED DEL TUBOCuando una muestra es depositada en la pared del tubo, la temperatura

preseleccionada debe ser rápidamente alcanzada después de ser activada. Para soluciones liquidas acuosas una temperatura de secado de aproximadamente 100 a 130 °C es óptima.

El tiempo de secado depende del volumen de la muestra. Los cuales son los siguientes:

10 µl --- 15 seg20 µl — 20seg50 µl — 40seg

100 µl — 60seg

Las soluciones que contienen grandes cantidades de disolvente necesitan largos tiempo de secado. Con muchos tipos de muestras sólidas, pequeñas, requieren tiempo de secado. Tejidos biológicos y materiales

19


higroscópicos, cualquiera, demanda largos tiempo de secado y rampas de secado que son sumamente útiles.

Se debe asegurar que ocurra una evaporación rápida y no una ebullición debido al uso de una alta temperatura de secado. La ebullición puede ser detectada por un sonido de silbido que emana desde el horno. Con muestra complejas que contienen mezclas de solventes, una rampa de secado (con incrementos bajos de temperatura) es lo más útil.

La ebullición de una muestra también puede ser monitoreada visualmente observando dentro del horno usando un espejo, o con el horno rotando fuera del haz de la muestra. Debe tenerse cuidado de asegurar que este procedimiento no sea seguido por el paso de atomización. La intensidad de la radiación generada en el horno durante el paso de atomización es potencialmente peligrosa para los ojos.

Si la solución de la muestra ebulle vigorosamente, el analito quedará adherido a las paredes laterales del horno de grafito y no en la plataforma L´vov, y como consecuencia se tendrá una pobre precisión analítica por la perdida del analito.

2.10.5. TEMPERATURA Y TIEMPO DE PRETRATAMIENTO TÉRMICO

El paso de pretratamiento térmico se usa para remover algunos de los componentes de la matriz los cuales son más volátiles que el compuesto del elemento de interés antes de la atomización. Este disminuye la posibilidad de atenuación del fondo como una interferencia química.

Para diluir muestras acuosas un tiempo de pretratamiento mínimo de 10 s 300 a 500 °C es suficiente. En algunos casos los parámetros tiene que ser optimizados para muestras seguras, e incrementar una rampa de temperatura podría encontrarse para ser más útil.

Dos objetivos en conflicto pueden ser mantenidos en mente cuando se determina la temperatura del pretratamiento y el tiempo:

a. Un tiempo de pretratamiento suficientemente largo y una temperatura de pretratamiento suficiente alta puede ser utilizada para volatilizar completamente una posible interferencia o humo producido por la matriz.

b. El tiempo de pretratamiento puede ser corto y la temperatura suficientemente baja para asegurar no perder el elemento analito durante el paso de pretratamiento térmico.

20


Ambos de estos objetivos pueden ser normalmente conocidos por el analito (o compuestos) de baja volatilidad en matrices, esto es fácil para carbonizar o para volatilizar a bajas temperaturas. Para el analito, cualquier forma de compuesto volátil, deben tomarse precauciones para que el analito no se se pierda o atomice durante el paso de pretratamiento térmico, especialmente si tienen que ser determinados en presencia de un material de un modificador de matriz de volatilidad baja [15].

La máxima temperatura para el pretratamiento térmico es determinada por la estabilidad térmica del elemento bajo estudio, o del compuesto en el cual está presente. El tiempo para el pretratamiento térmico, así como el programa de temperatura (rampa y tiempo de residencia) son determinados por los componentes de la matriz. Para matrices desconocidas, una cuidadosa observación de señales no especificadas durante el paso de pretratamiento térmico es ampliamente recomendada. El uso de modificador de matriz es indispensable, y la señal del fondo debe ser monitoreada durante el pretratamiento térmico y la atomización. El tiempo del pretratamiento podría ser bastante largo para permitir que la señal del background (ruido de fondo) regrese a la línea base de la atomización.

Los parámetros de secado y atomización son tomadas de las condiciones recomendadas del manual de operación, y el tiempo del pretratamiento térmico ajustado a 30 s o más, dependerá de la cantidad de atenuación del ruido de fondo. Una alícuota de muestra puede ser seleccionada para obtener una señal de absorbancia de .2 a .5 unidades de absorbancia, con una temperatura de pretratamiento térmico a 200 °C.

Aplicando las condiciones recomendadas para la atomización, la muestra ahora es analizada usando incrementos de temperaturas normalmente en incrementos de 100 °C. Una grafica de temperatura de pretratamiento contra la señal de absorción es como la que se muestra en la fig. .Como las temperaturas del pretratamiento son bajas, la absorbancia normalmente permanece constante hasta que se alcanza la máxima temperatura del pretratamiento, el cual en este caso es 600 °C [15].

21


Fig. 8 Optimización de la temperatura del pretratamiento térmico.

Normalmente no es necesario para establecer enteramente la curva de pretratamiento comenzar desde 200 °C arriba del punto donde el elemento de interés está casi completamente volatilizado durante el paso de pretratamiento térmico. En lugar, la temperatura de pretratamiento dada en la sección de las condiciones recomendadas es tomada primero, y en adición una temperatura baja de 100 °C y 100 °C más alta que esta. La señal es obtenida por la misma temperatura baja, además la señal para la temperatura alta es más baja que la temperatura dada en las condiciones recomendadas, la temperatura recomendada puede ser usada directamente para el pretratamiento de la muestra [15].

Si las tres replicas obtenidas indican una declinación de la sensibilidad con un incremento de la temperatura, la curva de pretratamiento debe ser extendida a temperaturas más bajas, y la máxima temperatura térmica de pretratamiento para la matriz bajo investigación [15].

Si la volatilidad de un elemento en una muestra específica de matriz es considerablemente más alta que lo usual, por una temperatura de pretratamiento mucho menos que las condiciones recomendadas, la matriz de modificación debe ser usada para restablecer las condiciones previas. Esto no es aconsejable para usar un temperatura de pretratamiento considerablemente (mayor de 200 °C) menor a las dadas en las condiciones recomendadas esto puede dar lugar a una separación poco efectiva de materiales acompañados de paso demasiado grande de temperatura entre el proceso de pretratamiento y atomización.

22


Como la muestra contiene otros elementos o compuestos que pueden generar una absorción reflejado en el background, estas interferencias pueden ser removidas o destruidas en el paso de pretratamiento térmico, el procedimiento de optimización para los parámetros de pretratamiento térmico pueden ser más complejos por el humo que producen las muestras más que las soluciones puras.

El uso de corrector de fuente continua o por efecto Zeeman, es generalmente recomendable cuando se trabaja con horno de grafito. El uso de una fuente continua (una lámpara de deuterio o de tungsteno) no puede compensar una atenuación no específica superior a 0.8 A. De ser posible el corrector de fondo no debe exceder una absorbancia de 0.5 A para una mejor compensación. Si el corrector de fondo de efecto Zeeman es usado, puede compensar señales no especificas de hasta 2.0 A. Además , solo el corrector de fondo de efecto Zeeman puede compensar para una absorción molecular que tiene una fina estructura, considerando que se obtiene una distorsión considerable de la señal cuando se usa un corrector de fondo de fuente continua se usa con este propósito.

Durante la atomización, la temperatura del pretratamiento térmico y el tiempo son útiles para registrar ambas señales de salida y el corrector de fondo. Esto puede ser hecho simultáneamente y secuencialmente dependiendo de la capacidad de cada instrumento usado [15].

Esto no es posible para reducir el fondo a valores en los cuales son fácilmente compensados como la temperatura de pretratamiento térmico y el tiempo donde el analito no es todavía volatilizado, una matriz apropiada puede ser aplicada para reducir las interferencias [8].

2.10.6. RAMPA DE TEMPERATURALa rampa de temperatura permite al analito aumentar la temperatura

del horno a un ritmo controlado para asegurar un mejor manejo de muestras complejas dentro del horno.

Algunas veces los análisis de muestras complejas (particularmente de matrices orgánicas), el uso de incrementos de temperatura paso a paso no es satisfactorio pues presentan una pobre precisión analítica. Esto es porque el pretratamiento térmico en cualquier paso del programa puede ser incompleto, y dando como resultado que la muestra se proyecte a las paredes del tubo y se pierda analito.

Mediante el uso de un programa de rampa de temperatura HGA integrado (Heated Graphite Atomizer) cada uno de los componentes en una

23


muestra multicomponente puede ser sujeto a un pretratamiento térmico más estrechamente con la necesidad de los componentes.

Una muestra puede contener más de un componente en la matriz que puede requerir ampliamente diferentes temperaturas de pretratamiento para completar la destrucción de la matriz. Si también son usadas altas temperaturas de pretratamiento inicialmente, puede ocurrir sin una rampa de temperatura, el componente más volátil de la matriz puede disociarse, fundirse o hervirse demasiado rápido salpicando la muestra dentro del tubo del horno puede ocurrir, guiando una pobre precisión y pérdida de muestra [15].

Directrices típicas para la configuración inicial, será regida por las siguientes consideraciones:

a) El tiempo de pretratamiento térmico estará en función a la cantidad de matriz a ser removida.

b) La temperatura de pretratamiento térmico inicial en la que la rampa puede comenzar es seleccionada ligeramente por debajo del punto donde el componente más volátil empieza a ebullir o a descomponerse. Un método gradual de incrementos arriba de esta temperatura puede mantener un tiempo de análisis lo más corto posible.

c) La rampa final de temperatura puede ser algunos 50°C por encima del punto de ebullición o la descomposición del componente el cual tiene que ser removido por debajo de la temperatura en la que el analito se pierde. La rampa debe siempre ser seguida por un periodo isotérmico (tiempo de residencia) que permite una remoción completa o una descomposición de los componentes de la matriz.

d) La velocidad de la rampa puede ser influenciada por reacciones químicas que ocurren en el tubo de grafito y pueden ser seleccionadas de manera semejante esta reacciones no llegan a ser tan violentas.

e) Si una muestra contiene una matriz de varios componentes complejos de diferentes propiedades térmicas, una secuencia de pasos y rampas de temperatura, seguida por periodos isotérmicos pueden ser usados para obtener más eficiencia en el pretratamiento térmico en tiempos más cortos.

f) La máxima temperatura de pretratamiento será otra vez determinada por la estabilidad térmica del elemento a analizar, y la estabilidad térmica puede determinarse usando un procedimiento en la sección previa.

La rampa de temperatura es también usada cuando se aplica en conjunto con el pretratamiento térmico de la muestra en el horno. Después, la adición de varios agentes a la muestra requiere incrementos graduales de temperatura para controlar la velocidad de las reacciones químicas [15].

2.10.7. TEMPERATURA Y TIEMPO DE ATOMIZACIÓN

24


La temperatura seleccionada para la atomización puede ser alta para garantizar la completa volatilización del analito en pocos segundos. La selección de una baja temperatura de atomización se elige para dar una máxima, sensibilidad en el pico del área o de altura. La velocidad de calentamiento puede tener una influencia dramática en la sensibilidad de la altura del pico en una temperatura dada. Una rápida velocidad de calentamiento y una baja temperatura de atomización son generalmente preferibles sobre una baja velocidad de calentamiento y una alta temperatura de atomización. Esta influencia es mucho menos pronunciada en el área de pico [15].

El tiempo total de atomización (rampa y tiempo de residencia) son suficientemente largos para permitir que la señal regrese a la línea base, a menos que la evaluación de la altura del pico y un paso adicional de calentamiento sean usados. El corriente de gas inerte en tubo de grafito es usualmente interrumpido durante la atomización para aumentar la sensibilidad.

2.10.8. OPTIMIZACIÓN DEL TIEMPO Y LA TEMPERATURA DE ATOMIZACIÓN

La temperatura a la cual el elemento es volatilizado depende de las propiedades del compuesto en el cual está presente. Por lo tanto son diferentes para diferentes muestras y soluciones de referencia si no se usa la matriz de modificación. La optimización solo se puede llevar a cabo por un compuesto bien definido del analito y una matriz constante en el cual está presente. Esta otra es una buena razón para aplicar un modificador de matriz al tiempo dentro del horno AAS.

La temperatura de atomización puede ser optimizada usando un conveniente volumen de una solución de referencia teniendo una suficiente concentración para dar una absorbancia de 0.2 a 0.5 A.

Cuando se conoce el compuesto y cantidad del elemento a determinar se puede elegir temperatura óptima de atomización, sino es así, esta se debe determinar experimentalmente. Esta determinación involucra una serie de mediciones de la señal de atomización contra la temperatura de atomización [15].

Las condiciones iniciales para HGA (Atomizador de Grafito Calentado) son las siguientes:

Temperatura de secado de acuerdo a lo antes mencionado hasta completar la evaporación del solvente.

Optimización de la temperatura del pretratamiento térmico. Atomizar por 5 a 10 segundos a una temperatura de 100 °C cerca de la

temperatura del pretratamiento térmico usando un gas stop y un poder máximo de calentamiento.

25


Calentar a 2650 °C usando un gas a una velocidad suficientemente largo para permitir que la señal residual regrese a la línea base.

La solución de referencia es atomizada y el área (o la altura) de la atomización midiendo el pico. La determinación entonces se repite usando altas temperaturas de atomización, con incremento de 100 °C [15].

La figur 9, ilustra la señal de la atomización estabilizada (área de pico ó altura de pico) contra la temperatura de atomización. Para muchos elementos, el resultado es alcanzado cuando se llega a la meseta con incrementos de temperatura y da como resultado no tan lejano el incremento en la señal. La óptima temperatura de atomización puede entonces ser una temperatura baja teniendo la señal máxima. En este caso se ilustra como seria a 2600 °C. La temperatura óptima de atomización es básicamente baja para el área de pico evaluada en comparación con la altura de pico. Para elementos que son extremadamente de baja volatilidad, una señal no tan lejana puede ser alcanzada con incrementos de temperatura arriba de 2700 °C. Para estos elementos, una temperatura alta puede ser considerada óptima. El analista puede operar a bajas temperaturas, de cualquier modo, extiende la vida del tubo de grafito. Por esta razón, la temperatura recomendada es la sección de condiciones óptimas del manual está limitada a 2650 °C [15].

Fig. 9 Optimización de la Temperatura de Atomización

Esto puede ser notado cuando se usa un tubo de grafito sin el recubrimiento pirolítico, ya que la temperatura óptima de atomización difiere de la usada con tubos recubiertos pirolíticamente. También la temperatura puede variar dependiendo de cada medición de la señal, área de pico o altura de pico, donde las señales medidas pueden tener diferentes características. En

26


el área de pico la temperatura de atomización es básicamente baja y optima con la altura de pico [15].

NOTA: A temperaturas altas, la precisión a analítica se degrada.

El tiempo de atomización es generalmente seleccionado para que sea lo más corto posible mientras se completa la volatilización, registrando los datos de las señales del analito cuando la temperatura optima de atomización regrese a la línea base. La línea base o cero es determinada por una corrida similar a un blanco en el HGA [15].

Si el tiempo de atomización es demasiado corto, restos del analito puede ser retenido en el horno y dar resultados erróneos para muestras consecutivas. Cuando se completa la volatilización y la señal regresa a la línea base es particularmente importante cuando se trabaja con el área de la señal, ya que la integración del área ofrece mejores resultados que la altura del pico.

Cuando se trabaja en modo de altura de pico, no es necesario esperar hasta que la señal regrese al cero. Puede ser muy ventajoso esperar solo hasta que al máximo del pico es alcanzado, particularmente cuando se usan temperaturas bajas de atomización. Los residuos de los componentes de la muestra tienen entonces que ser removidos del tubo del horno, en un paso adicional de calentamiento más elevado y a una alta velocidad de flujo del gas para realizar la limpieza, y así evitar cualquier efecto residual.

Cuando se usa el área de pico integrada, la precisión es frecuentemente menor cuando se aplican tiempos de integración muy largos.

La atomización a temperatura estabilizada ofrece las siguientes ventajas:

a) Temperaturas efectivas de atomización bajas.b) Mayor vida del tubo.c) Alta sensibilidad para elementos refractarios.d) La posibilidad para separar señales de elementos específicos de la señal

de fondo de absorción de la matriz [15].

27


2.10.9. HORNO DE PLATAFORMA DE TEMPERATURA ESTABILIZADA

El horno de plataforma de temperatura estabilizada reduce las interferencias a un mínimo absoluto. Esto fue propuesto primero por Slavin y Manning e incluye las siguientes condiciones:

Máximo poder de calentamiento. Atomización en la plataforma de L´vov. Mínima diferencia de la temperatura de 1000°C o menos entre el

pretratamiento térmico y la atomización. Uso de modificadores de matriz. Detener el flujo de gas durante la atomización. Integración del área del pico.

Todos estos parámetros deben ir juntos para garantizar la ventaja completa del horno de plataforma de temperatura estabilizada, el cual es libre de interferencias. Si una o más de estas condiciones no son aplicadas, ninguna mejora, o solo una pequeña mejor, sobre resultados previos podrían ser encontrados [15].

2.10.10. ATOMIZACIÓN DE LA PLATAFORMA L´VOVMientras el máximo poder de calentamiento se usa para calentar el tubo

de grafito a la temperatura preseleccionada tan rápido como sea posible, la plataforma de L´vov es necesaria para retrasar la atomización del analito tanto como sea posible. Durante ese intervalo, al tubo de grafito y el gas inerte se les permite calentarse. En la adición los contactos que rodean el tubo de grafito son calentados lo mejor posible y reduce el gradiente de temperatura a lo largo del tubo por la radiación que regresa [15].

3. INSTRUMENTACIÓN EN ABSORCIÓN ATÓMICA

3.1. ESPECTROFOTÓMETRO El espectrofotómetro es un instrumento que permite comparar la

radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia. [12]

3.1.1. ESPECTROFOTÓMETRO DE HAZ SENCILLOConsiste en varias fuentes de cátodo hueco, un contador o una fuente de

alimentación de impulsos, un atomizador, un espectrofotómetro sencillo de red de difracción y un detector. El haz de luz proveniente de la fuente pasa

28


directamente a través de todos los componentes del instrumento hasta llegar al detector.

Fig. 10 Diagrama de un espectrofotómetro de haz sencillo

3.1.2. ESPECTROFOTÓMETRO DE DOBLE HAZEl haz que proviene de la fuente de cátodo hueco se divide mediante un

cortador reflectante, una mitad pasa a través de la llama (deposito de la muestra) y la otra mitad fuera de ella. Los dos haces se juntan mediante un espejo semiplateado y llegan a un monocromador de red Czerney-Turner, un tubo fotomultiplicador actúa como detector. La salida de este se utiliza para alimentar un amplificador de cierre sincronizado con el movimiento del cortador. Se amplifica entonces la relación entre las señales de referencia y de la muestra, y pasan al sistema de tratamiento de datos, que puede ser un medidor digital o un registrador de señal.

Hay que resaltar que los instrumentos de absorción atómica de doble haz, el haz de referencia no pasa a través de la llama, y, por consiguiente, no existe una corrección de la pérdida de potencia radiante debida a la absorción o dispersión de la radiación por la propia llama.

29


Fig. 11 Diagrama de un espectrofotómetro de doble haz [12].

Un espectrofotómetro típico posee 4 componentes básicos:

Fig. 12 Componentes básicos de un espectrofotómetro.

Una fuente de radiación que tiene intensidad constante en el rango de longitud de onda que cubre (usualmente es lámpara de tungsteno para luz visible, y deuterio para ultravioleta),

Un compartimento para la muestra o quemador. un monocromador que separa la banda de longitud de onda deseada del

resto del espectro y la dispersa al compartimento de la muestra, Un detector, que mide cuantitativamente la radiación que pasa por la

muestra.

3.1.3. FUENTE DE RADIACIÓNLos métodos analíticos basados en la absorción atómica son

potencialmente muy específicos, ya que las líneas de absorción atómica son considerablemente estrechas (de 0,002 a 0,0005 nm) y las energías de

30


transición electrónica son específicas de cada elemento. Existen dos tipos de lámparas de cátodo hueco y de descarga sin electrodo [12].

3.1.3.1. LÁMPARA DE CÁTODO HUECOEste tipo de lámparas consiste en un ánodo de wolframio y un cátodo

cilíndrico cerradas herméticamente en un tubo de vidrio lleno con neón / argón a una presión de 1 a 5 torr. El cátodo está constituido con el metal cuyo espectro se desea obtener, o bien, sirve de soporte para una capa de dicho metal.

Cuando se aplica un potencial del orden 300 V entre los electrodos se produce la ionización del gas inerte. Al tiempo que los iones y electrones migran hacia los electrodos, los cationes adquieren la suficiente energía cinética como para arrancar algunos de los átomos metálicos de la superficie del cátodo y producir una nube atómica, a este proceso se le conoce como chisporroteo [12].

Una parte de estos átomos se excitan con la luz que pasa a través de ellos y, de este modo, al volver al estado fundamental emiten su radiación característica, los átomos metálicos se vuelven a depositar difundiendo de nuevo hacia la superficie del cátodo o hacia las paredes del vidrio.

Además, las corrientes mayores provocan un aumento del número de átomos no excitados en la nube. Los átomos no excitados, a su vez, son capaces de absorber la radiación emitida por los átomos excitados, esta autoabsorción reduce la intensidad, sobre todo en el centro de la banda de emisión.

Fig. 12 Diagrama de una Lámpara de cátodo hueco [12]

31


3.1.3.2. LÁMPARA DE DESCARGA SIN ELECTRODOS Las lámparas de descarga sin electrodos (EDL) son fuentes de espectros

atómicos de líneas muy utilizadas y, por lo general, producen intensidades radiantes que son de uno o dos órdenes de magnitud superiores a las lámparas de cátodo hueco. Una lámpara típica está constituida por un tubo de cuarzo herméticamente cerrado que contiene un gas inerte, como el argón, a unos pocos torr. y una pequeña cantidad de metal (o su sal) cuyo espectro se desea obtener.

La lámpara no contiene electrodos, pero en su lugar, para su activación se utiliza un campo intenso de radiofrecuencia o de radiación de microondas. De esta forma, se producir la ionización del argón, originándose iones que son acelerados por la componente de radiofrecuencia del campo hasta que se adquiere la suficiente energía para excitar a los átomos del metal cuyo espectro se desea.

Fig. 14 Diagrama de una Lámpara de Descarga Sin Electrodo [12].

3.1.4. COMPARTIMENTO PARA LA MUESTRALos atomizadores electrotérmicos se usan para medidas de absorción

atómica y fluorescencia atómica [12].

Los atomizadores electrotérmicos ofrecen la ventaja de su elevada sensibilidad para pequeños volúmenes de muestra hasta mil veces más pequeñas que el método común de flama. En general se utilizan volúmenes de .5 µl y 20 µl.

32


Fig. 15 Partes principales de atomizador electrotérmico (pared del atomizador, entrada de la luz, salida de la luz, plataforma L´vov, inyección de la muestra y

extremos) [12].

3.1.5. MONOCROMADORDispositivo que selecciona luz de una única longitud de onda; el única

requisito es que pase la línea de resonancia seleccionada y no otras líneas en el espectro que sale del cátodo metálico o del gas inerte. Por lo general se encuentra que la línea de la fuente es satisfactoria porque está separada de las otras líneas y no se necesita el mejor de los monocromadores para aislarla [14].

Los monocromadores tienen generalmente una rendija de difracción para dispersar la radiación en sus longitudes de onda. Cuando se hace girar la rendija se logra diferentes longitudes de onda pasen a través de la rendija de salida [14].

3.1.6. DETECTOREl detector es el dispositivo encargado de captar la señal óptica

proveniente del monocromador y transformarlo en una señal electrónica capaz de ser convertida en un valor legible. El más común es el fotomultiplicador, tubo de vacío provisto de placas fotosensibles que recibe los fotones, los convierte en impulsos electrónicos y multiplica hasta obtener la suficiente intensidad eléctrica [15].

Cuando se mide absorción atómica, el detector debe discriminar entre dos señales: la que proviene de la fuente y la que proviene de la flama. La flama sirve de portamuestra y emite radiaciones que interfieren con el análisis. Esa interferencia se elimina colocando el monocromador o filtro entre la flama y el detector. Sin embargo, esto no elimina la emisión de los átomos que fueron excitados por la flama y esta emisión es de la misma longitud de onda que la que suple la lámpara que está absorbiendo la muestra [15].

33


3.2. INTERFERENCIASMencionar que son las interferencias y como afectan el resultado. Espectrales.-Las interferencias espectrales son originadas, por señales

alteradas de la longitud de onda de radiación electromagnética seleccionada [16].

No Espectrales.-Las interferencias no espectrales son aquellas que causan errores y que pueden dar origen a lecturas mayores o menores a los valores normales [16].

3.2.1. FUENTES DE RUIDO EN LOS ANÁLISIS INSTRUMENTALES

Ruido químico.- proviene de multitud de variables incontroladas que afectan a la química del sistema que se analiza, entre los distintos ejemplos pueden citarse variables no detectadas como [12]:

De temperatura De presión que afectan al equilibrio químico Fluctuaciones en la humedad relativa (que cambian la humedad de las

muestras) Vibraciones (conducen a una estratificación de los sólidos pulverulentos). Cambios en la intensidad de la radiación Humos del laboratorio que interaccionan con las muestras.

3.3. MÉTODOS DE CORRECIÓN

3.3.1. MÉTODO DE CORRECCIÓN DE LAS DOS LÍNEASEl procedimiento de corrección de las dos líneas utiliza una línea que

proviene de la fuente de radiación como referencia. Esta línea debería estar lo más próxima a la línea del analito, pero no debe ser absorbida por éste. Si se reúnen estas condiciones, se supone que cualquier disminución en la potencia de la línea de referencia respecto a lo observado durante la calibración se debe a la absorción o dispersión por los componentes de la matriz de la muestra. Esta disminución en la potencia se utiliza para corregir la absorbancia de la línea del analito.

La línea de referencia puede deberse a una impureza en el cátodo de la lámpara, a una línea del neón o argón que contiene la lámpara, o a una línea de emisión no resonante del elemento que se analiza. Lamentablemente, no siempre se dispone de una línea de referencia adecuada [12].

34


3.3.2. MÉTODO DE CORRECCIÓN DE UNA FUENTE CONTINUAEn esta técnica de corrección de fondo, se utiliza una lámpara de

deuterio como fuente de radiación continua en toda la región ultravioleta [12].

La configuración del chopper se modifica para que la radiación de la fuente continua y la de la lámpara de cátodo hueco pasen alternamente a través del atomizador de tubo de grafito. La absorbancia de la radiación de deuterio se resta entonces a la del haz del analito. La anchura de rendija se ajusta con un ancho suficiente para que la fracción de radiación de la fuente continua que se absorbe por los átomos de la muestra sea despreciable. Por tanto, la atenuación de la potencia de radiación continua durante el paso a través de la muestra atomizada indica solamente la absorción de banda ancha o la dispersión producida por los componentes de la matriz de la muestra. De esta forma se consigue una corrección de fondo.

Una de las fuentes de error es la inevitable degradación de señal/ruido que acompaña al uso adicional de una lámpara y un cortador.

3.3.3. CORRECCIÓN DE FONDO BASADA EN EL EFECTO ZEEMAN

Cuando un vapor atómico se expone a un intenso campo magnético (10 kG), se produce un desdoblamiento de los niveles de energía electrónicos de los átomos, lo que conduce a la formación de diversas líneas de absorción para cada transición electrónica. Estas líneas están separadas unas de otras en unos 0.01nm, siendo la suma de las absorbancias de estas líneas exactamente igual a la de la línea de la cual proceden. Este fenómeno, común para todos los espectros atómicos, se denomina efecto Zeeman.

Los instrumentos con efecto Zeeman permiten una corrección más exacta del fondo que los métodos descritos anteriormente. Estos instrumentos son especialmente útiles en atomizadores electrotérmicos y permiten la determinación directa de elementos es muestras de orina y sangre.

3.4. PARAMETROS DE OPERACIÓN

3.4.1. LONGITUD DE ONDALa longitud de onda es característica de cada elemento, el corrector de

fondo de efecto Zeeman de utiliza para longitudes cercanas a 250 nm [11].

35


Para obtener la máxima sensibilidad, las medidas de absorbancia espectrofotométrica se realizan a una longitud de onda que corresponda a una máximo de absorción, ya que el cambio en la absorbancia por unidad de concentración es mayor en este punto. Además, la curva de absorción suele ser horizontal en un máximo, lo que origina un buen cumplimiento de la Ley de Beer y una menor incertidumbre en el ajuste de la longitud de onda del instrumento.

3.4.2. RENDIJA (Slit)Las rendijas del monocromador juegan un papel importante para

determinar sus características de funcionamiento y calidad así como se utiliza también para reducir los niveles de ruido. Las mordazas de la rendija se fabrican mediante un cuidadoso proceso mecánico en dos piezas de metal a las que se les hacen bordes afilados de superficie dura y ópticamente plana mediante una herramienta de diamante. Una rendija común para la región visible contiene entre 300 y 2000 surcos/nm; todos los surcos tiene que ser del mismo tamaño, exactamente paralelos e igualmente espaciados a lo largo de toda la rendija así como en el mismo plano. En algunos monocromadores, las aberturas de las dos rendijas son fijas; aunque se pueden ajustar con un mecanismo micrométrico [11].

3.4.3. SENSIBILIDADEn general se acepta que la sensibilidad de un instrumento o de un

método es una medida de su capacidad de diferenciar pequeñas variaciones en la concentración del analito. Dos factores limitan la sensibilidad: la curva de calibrado y la reproducibilidad o precisión del sistema de medida.

Entre dos métodos que tengan igual precisión, será más sensible aquel cuya curva de calibración tenga mayor pendiente. Un corolario a esta información es que si dos métodos tienen curvas con igual pendiente, será más sensible aquel que presenta la mejor precisión [11].

3.4.4. LIMITE DE DETECCIÓN La definición cualitativa más aceptada para el límite de detección es la

mínima concentración o la mínima masa de analítica que se puede detectar para un nivel de confianza dado. Este límite depende de la relación entre la magnitud de la señal analítica y el valor de las fluctuaciones estadísticas de la señal del blanco [12].

3.4.5. EXACTITUDEn condiciones normales, el error relativo asociado con el análisis de

absorción con llama es del orden del 1 al 2%. Cuando se toman precauciones especiales, esta cifra puede reducir a unas pocas decimas por cien. Por lo

36


general, los errores que se obtienen con la atomización electrotérmica son de 5 a 10 veces mayores que los de la atomización con llama.

3.4.6. PREPARACIÓN DE LA MUESTRAUna de las ventajas de la atomización electrotérmica es que algunos

materiales pueden ser atomizados directamente evitando de esta manera la etapa de la disolución. Por ejemplo, las muestras de sangre, derivados del petróleo y disolventes orgánicos pueden pipetearse y transferirse directamente al horno para su calcinación y atomización [12].

3.4.7. CURVA DE CALIBRACIÓN Para realizar el método de la curva de calibración se introducen en el

instrumento varios estándares que contienen concentraciones exactamente conocidas del analito y se registra la señal instrumental.

Normalmente esta señal se corrige con la correspondiente señal del blanco. A menudo se obtienen representaciones graficas lineales en un amplio intervalo de concentración [12].

La mejor linealidad para la curva de calibrado se obtiene midiendo el área de pico de la cual de las tres replica se hace un promedio y esta se le resta a los promedios de cada uno de los puntos de la curva. [12]

3.4.8. MÉTODO DE LA ADICIÓN DE ESTÁNDAREl método de la adición de estándar es útil para analizar muestras muy

complejas en las que la probabilidad de que se produzcan efectos debidos a la matriz es considerable. Este método pude aplicarse de diferentes formas. Una de las más habituales implica la adición de diferentes volúmenes de una solución estándar a varias alícuotas de la muestra del mismo tamaño. Después, cada disolución se diluye a un volumen fijo antes de efectuar la medida. Teniendo así una concentración conocida en cada muestra eso sirve también para hacer el cálculo del porciento de recuperación, teniendo que cumplir con una recuperación del ±20% para que pueda ser aceptable [11].

3.4.9. MODIFICADOR DE MATRIZUn modificador de matriz es una especie que por sí misma no causa

interferencias, pero que se agrega a las muestras, estándares y blancos en cantidad suficiente para conseguir que la respuesta analítica sea independiente de la concentración de las especies que producen interferencia [12].

El modificador de matriz fue propuesto por Ediger como una técnica para tener una mejor separación del analito del compuesto haciendo la matriz más volátil y/o estabilizando el analitopara que no reaccione con componentes

37


de la matriz y dificulte su cuantificación. Un agente acido o sal, es añadido a la muestra en una alta concentración en relación al analito [15].

La matriz también ayuda para evitar múltiples picos durante la atomización causados por diferentes compuestos del analito presente en la muestra original que son volatilizados a diferentes temperaturas [15].

3.5. CONTROL DE CALIDADSe debe operar un programa de control de calidad (CC) al efectuar al análisis y son los siguientes:

Registros que se deben mantener para cada muestra y en el laboratorio: Los nombres y los analistas que ejecutaron los análisis y en encargado

de control de calidad que verifico los análisis. Las bitácoras manuscritas del analista y del equipo en los que se

contengan los siguientes datos:a) Identificación de la muestrab) Fecha de análisisc) Procedimiento cronológico utilizadod) Cantidad de muestra utilizadae) Numero de muestras de calidad utilizadas, además incluir

muestras fortificadas, estándares y blancos al momento de realizar el análisis.

f) Trazabilidad de las calibraciones de los instrumentos de medición

g) Evidencia de la aceptación o rechazo de los resultados

De tal forma que permita a un evaluador externo reconstruir cada determinación mediante el seguimiento de la información desde la recepción de la muestra hasta el resultado final.

4.0.3.6. DESARROLLO EXPERIMENTAL

1. El material a utilizar debe estar lavado en una solución de ácido nítrico al 30% enjuagándolo con agua desionizada y dejándolo secar durante un mínimo de 12 horas.

NOTA: Todo el material utilizado se verificó y únicamente se utiliza material tipo clase A ó B

1.1. EQUIPO1.1.1. Spectrometer Analyst 800.1.1.2. Tubos de grafito pirolítico.

38


1.1.3. Plataformas de L´vov.

1.1.4. Lámpara de plomo de cátodo hueco o de descarga sin electrodo.1.1.5. Copas de muestreo.

1.2. MATERIAL 1.2.1 Micropipetas (100 µl y 1000 µl) y puntas de micropipetas 1.2.2. Vasos de precipitados1.2.3. Matraces volumétricos clase A de: 10, 100 y 1000 ml.1.2.4. Agitadores 1.2.5. Balanza analítica1.2.6. Computadora equipada con el programa 1.2.7. Recipientes de plástico: uno para desechar el material utilizado y el

segundo con cloro para desechar las muestras de cloro.1.2.8. Rotuladores1.2.9. Cinta adhesiva1.2.10. Recipiente de polipropileno de 2 litros1.2.11. Guantes de látex para trabajo de laboratorio.1.2.12. Refrigerador (4 a 8 ºC).1.2.13. Tubos vacutainer con heparina sódica

1.3. REACTIVOS1.3.1. Solución estándar de Pb de 1000 µg/ml1.3.2. Acido nítrico (HNO3) ultrapuro.

1.3.3. Fosfato dibásico de amonio ultrapuro (NH4)2 HPO4.

1.3.4. Octil-fenoxi-polietoxietanol (Tritón X-100).

1.3.5. Agua desionizada y acidificada con acido nítrico al 5%

1.3.6. Muestras de sangre tomadas con las respectivas precauciones.

2 Abrir las llaves de gas y ajustarlos a 80 psig (para aire, neón y argón) y 16 psig para acetileno.

3 Encender los reguladores de energía del equipo y de la computadora.4 Prender la computadora y seleccionar al icono de Win LAB AA 32.5 Abrir el método en el workspace (previamente creado o guardado) y

seleccionar el tipo de técnica a utilizar (llama, horno de grafito o generador de hidruros).

6 Encender la ó las lámparas a utilizar y dejarlas durante 15 min para que alcancen su máxima energía, elegir la longitud de onda y el Slit recomendado por el manual del equipo dependiendo el metal que se quiera determinar.

7 Preparar las soluciones de trabajo:

7.1. Solución de lavado para el automuestreador

39


Colocar al menos 200 ml de agua en un recipiente de polipropileno de 2 litros previamente lavado, agregar al recipiente de polipropileno 10 ml de Tritón X-100 medidos con una probeta o pipeta volumétrica de 10 ml, agitar hasta disolución. Lavar 3 veces pipeta volumétrica o la probeta con agua y agregar el agua de lavado al recipiente de polipropileno, llenar con agua el recipiente de polipropileno hasta un 90% de su volumen total y agitar para mezclar la solución por ultimo adicionar el agua faltante según lo permita el nivel de espuma formado (esta solución se prepara según se requiera por el equipo). [18]

7.2. Preparar estándares de Pb 10 µg/dl y 10 µg/ml. NOTA: todas las soluciones estándar se aforan con una solución de agua acidificada con acido nítrico al 5%; la solución de 10 µg/dl se prepara de dos maneras diferentes como se describe a continuación.

7.2.1. Solución Estándar de Pb de 10 µg/dl:a) A partir de una solución de 1000 µg/L:

En un matraz volumétrico de 100 ml añadir .1 ml (100 µl) de una solución estándar de Pb [1000 µg/ml], 0.5 ml (500 µl) de Tritón x-100, 5 ml de Ácido Nítrico y aforar.

Posteriormente se hace una dilución 10:100 para obtener una concentración de 10 µg/dl (unidades comúnmente en las cuales se expresan resultados).

b) A partir de una solución de 100 µg/L: Con Adición de Tritón X-100En un matraz volumétrico de 100 ml añadir 0.01 ml (10 µl) de una

solución estándar de Pb [1000 µg/ml], 0.5 ml (500 µl) de Tritón X-100, 5 ml de Ácido Nítrico y aforar.

Sin Adición de Tritón X-100:En un matraz volumétrico de 100 ml añadir 0.01 ml (10 µl) de una

solución estándar de Pb [1000 µg/ml], 0.5 ml (500µl) de Tritón x-100, 5ml de Ácido Nítrico y aforar.

7.2.2. Solución Estándar de Pb de 10 µg/ml:En un matraz volumétrico de 100 ml añadir 1 ml (1000 µl) de solución

estándar de Pb [1000 µg/ml], 5 ml de ácido nítrico, 5 ml de Tritón x-100 (500 µl) y aforar con agua.

8. Preparación de la curva de calibración

40


NOTA: Las curvas de calibración se aforan con una solución de agua acidificada con ácido nítrico al 5%, algunas curvas se hacen manualmente y otras por el equipo en las cuales la solución estándar se coloca en un vial y el equipo una vez programado con los rangos de concentración hace las diluciones correspondientes.

Para la curva de calibración de la solución estándar de Pb de 10 µg/dL a) y b) se elaboran de la siguiente manera:

Tabla 2. Curva de Calibración para la solución estándar de 10 µg/dL (echa manualmente)

Volumen del matraz en ml

ml Agregados de la solución estándar para la curva de

0-6 µg/dL

Concentración de las

soluciones de trabajo en µg/dL

ml Agregados

de la solución estándar

para la curva de

0-10 µg/dL

Concentración de las soluciones

de trabajo en µg/dL

10 0 0 0 010 1 1 2 210 2 2 4 410 3 3 6 610 4 4 8 810 6 6 10 10

NOTA: Una vez que se tienen las soluciones de trabajo se colocan en viales para introducirlas al automuestreador y comenzar el análisis.

Para realizar la curva de calibración con la solución de Pb de 10 µg/ml se elabora de la siguiente manera:

Tabla 3. Curva de Calibrado para la Solución de 10 µg/ml + TritónVolumen del matraz en ml

µl Agregados de la Solución

Intermedia de Pb de 10 µg/ml

µl de HNO3 Concentración de las soluciones

de trabajo en µg/dL

10 0 500 010 50 500 510 100 500 1010 250 500 2510 500 500 50

41


10 750 500 75NOTA: Una vez que se tienen las soluciones de trabajo se colocan en viales

para introducirlas al automuestreador y comenzar el análisis.

9. Preparación de los modificadores de matriz (NH4H2PO4 y MgNO3).NOTA: los modificadores de matriz se aforan con agua desionizada.

9.1. Modificador de matriz de Fosfato de Amonio Monobásico (NH4H2PO4) Sin adición Tritón x-100:

Se pesan 0.2 gr de Fosfato de Amonio Monobásico, se mezcla en poco agua hasta disolver y se afora en un matraz volumétrico de 100 ml.

Con adición de Tritón x-100:Se pesan 0.2 gr de Fosfato de Amonio Monobásico, se mezcla en poca

agua hasta que se disuelva, se agregan 0.2 ml (200 µl) de Ácido Nítrico, 0.5 ml (500µl) de Tritón x-100 y se afora en un matraz volumétrico de 100 ml.

9.2. Modificador de matriz de Nitrato de Magnesio [Mg (NO3)2]: Se pesa 0.06gr de Nitrato de Magnesio, se mezcla con poco agua hasta

disolver y se afora en un matraz volumétrico de 100 ml.

10. Preparación de la muestra de sangre Las muestras de sangre se obtienen tomándolas directamente del paciente

al cual se le pretende analizar Pb, se extrae la sangre por vía intravenosa asegurándose de usar guantes (se debe considerar la sangre como un medio de enfermedades contagiosas) depositándola en un tubo llamado vacutainer el cual está previsto de heparina sódica para evitar la coagulación. Una vez depositada la sangre en el tubo aproximadamente 5 ml se rotula con el nombre, sexo y edad de la persona; si el análisis se va realizar en el momento no es necesario refrigerar de lo contrario debe permanecer la sangre en refrigeración a 3-4 °C hasta el análisis.

10.1.Para la solución de 10 µg/dL a) y b)Se toma un tubo de 10 ml, se añade 1 ml de sangre y 4 ml de solución

estándar, se cierra y se lleva al bortex; después la muestra ya está lista para ser cuantificada.

Tabla. 4 Preparación de la muestra de sangre de 10 µg/DlMuestra Volumen del

tubo en mlml de Sangre ml de Solución

Estándar1 10 1 42 10 1 43 10 1 44 10 1 45 10 1 4

42


6 10 1 4 NOTA: una vez preparada la muestra se lleva al vortex en donde su

principal función es la de romper las células de la sangre, cuidando de que no se sedimente o se separe la sangre en dos fases si esto ocurre se agita antes de ser leída

10.2.Para la solución de 10 µg/mlSe hacen dos tipos de muestra una fortificada y una sin fortificar para

conocer la concentración Pb en la sangre.

Tabla 5. Preparación de muestra sin fortificar.Solución de

trabajo en µg/DlVolumen del tubo

rotulado en ml

µl agregados

de la muestra de

sangre

µl agregados del modificador de matriz

0 10 200 8005 10 200 800

10 10 200 80025 10 200 80050 10 200 80075 10 200 800

Tabla 6. Preparación de la muestra de sangre fortificadaSolución de trabajo en

µg/dL

Volumen del tubo

rotulado en ml

µl agregados

de la muestra de

sangre

µl agregados de la solución

estándar

µl agregados del modificador

de matriz

0 10 100 100 8005 10 100 100 800

10 10 100 100 80025 10 100 100 80050 10 100 100 80075 10 100 100 800Una vez que tienen las muestras de sangre se llenan los viales y se

colocan en el automuestreador para ser cuantificadas.

11. Mantenimiento previo al manejo del equipo.

12. Alinear el tubo de grafito, usando una lámpara de cobre o bien del metal que se va a cuantificar, en nuestro caso la lampara de Pb. Posteriormente realizar la alineación del tip del automuestreador en el orificio del tubo de grafito y

43


ajustar la profundidad de inyección (estas operaciones se realizan con gogles para proteger los ojos de la radiación ultravioleta).

13. Revisar que el horno de grafito se encuentre en buen estado, si no es así cambiarlo por uno nuevo y darle su acondicionamiento que es el siguiente proceso de temperaturas y posteriormente una limpieza a 2500 °C

Tabla 7. Acondicionamiento del Tubo de grafitoPaso Temperatura Rampa de

TiempoTiempo de Residencia

1 2000 60 22 20 1 203 2200 10 104 20 1 205 2300 10 106 20 1 207 2400 10 108 20 1 209 2500 1 5

14. - Ajustar el equipo si se requiere que se introduzcan los puntos de la curva uno por uno o se hagan las diluciones automáticamente, ingresarle las concentraciones a las cuales se va hacer la calibración y las temperaturas de cada paso así como sus tiempos de residencia y las rampas.

Tabla 8. Primer Programa de TemperaturasTemperatura

°CRampa de

tiempo(Seg.)

Tiempo de Residencia

(Seg.)

Flujo de Gas

(ml/min)110 1 20 250130 15 10 250850 10 20 25020 10 5 250

1600 0 5 02500 1 3 250

Tabla 9. Segundo Programa de TemperaturasTemperatura

°CRampa de tiempo

(Seg.)Tiempo de Residencia

(Seg.)

Flujo de Gas

(ml/min)110 1 20 250130 15 10 250550 10 5 250

44


850 10 5 25020 10 5 250

1600 0 5 02500 1 3 250

15. Prender el extractor y comenzar la calibración; una vez efectuada la calibración el coeficiente de correlación debe ser mayor a .995, si no es así, recalibrar los puntos que se salieron de la curva o en su defecto volver a realizar la calibración.

16. Analizar las muestra previamente preparadas.

17. Una vez efectuado el análisis se desechan los puntos de la curva y las muestras (si los residuos son líquidos se depositan en un recipiente que contenga una solución de cloro y de lo contrario si son sólidos se desechan en el recipiente correspondiente a los residuos biológicos infecciosos.

18. Se reportan los resultados obtenidos así como las curvas y el coeficiente de correlación obtenido en cada curva.

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

45


Se utilizó una solución estándar (a)10 µg/dL con un modificador de matriz de NH4H2PO4 sin Tritón + Mg (NO3)2 y el primer programa de temperaturas (que es el que viene en el equipo como método recomendado) se obtuvieron las siguientes curvas:

Fig.16 Curva de Calibración

Como se puede observar se tiene una tendencia lineal que no es del todo aceptable ya que el coeficiente mínimo requerido es de .995 y no se usó para determinar la concentración de Pb en sangre.

Tabla 10. Resultados del análisis Estándar Concentración

Realµg/dL

Concentración Teóricaµg/dL

Absorbancia

BLANCO 0.446 0 01 .429 .5 0.00572 .968 1.0 0.01383 1.91 2.0 0.02794 3.35 3.0 0.04945 3.8 4.0 0.0561

46


Fig.17 Curva de Calibración

Se logró una mejora en cuanto a la linealidad usando el mismo modificador de matriz aunque la curva se usó para calibrar y para determinar la concentración de Pb en sangre; se incremento el rango de análisis hasta 6 µg/dL; la grafica fue realizada por el equipo; la variabilidad en el coeficiente de correlación puede ser debido a que los tiempos no son los más óptimos para la determinación de Pb en sangre.

Tabla 11. Resultados del análisisEstándar Concentración Real

µg/dLConcentración

Teóricaµg/dL

Absorbancia

BLANCO -.05 0 01 .958 1.0 0.01982 1.872 2.0 0.03793 3.322 3.0 0.06654 4.034 4.0 0.08065 5.867 6.0 0.1168

Se analizó solo 1 blanco y una mujer de 22 años (no se encontraba en periodo de gestación) y se hizo una adición de estándar de 5 µg/dL para calcular el porcentaje de recuperación.

Tabla 12. Resultados de las muestras de Pb en sangreMuestras Sexo y Edad

de la PersonaConcentración de

adición de estándar en

µg/dL

Concentración después del

análisis en µg/dL

% de Recobro

1 Blanco 0 0 0

47


2 Blanco 5 3.538 70.763 Mujer 22 0 .3652 04 Mujer 22 5 .5396 100.61

Se esperaban mejores porcentajes de recuperación debido a que puede haber pérdidas de muestra en la etapa de atomización o los tiempos de residencia y quizás las rampas de temperatura no son las óptimas para volatilizar los diferentes compuestos de la matriz durante los pasos de la técnica.

Se amplió el rango de análisis hasta 10 µg/dL, ya que la concentración crítica es de 10 µg/dL y se siguió usando el primer programa de temperaturas; la linealidad decrecio se usó la solución estándar (a), así que no se usó para determinar la concentración de Pb en sangre.

Fig. 18 Curva de calibración

48


El coeficiente de correlación no cumple con las especificaciones requeridas para el análisis

Se usó una solución de 10 µg/dL b) sin tritón, y se mantuvo el primer

programa de temperaturas que es el recomendado por el equipo.


El coeficiente obtenido durante esta calibración fue de .990003, y ya que no cumple con el mínimo de r2, no se usó para determinar la concentración de plomo en sangre, se modificó la temperatura de limpieza a 2500°C.


Realµg/dL


Absorbancia

BLANCO -.68 0 01 2.148 2 0.12672 4.607 4 0.2368

49

Tabla 13.Resultados del análisis Estándar Concentración

Realµg/dL


Absorbancia

BLANCO .2948 0 01 1.742 2 0.03712 4.397 4 0.10523 5.545 6 0.13464 7.276 8 0.1795 10.75 10 0.2679


3 6.494 6 0.32134 8.002 8 0.38895 9.43 10 0.4529

Se utilizó una solución estándar (b) 10 µg/dL + tritón y un modificador de matriz de NH4H2PO4 sin tritón y el primer programa de temperatura se obtuvieron las siguientes curvas.


Se obtuvo una gran mejoría ya que añadiendo el Tritón x-100 se eliminaron algunas interferencias durante la calibración obteniendo una linealidad de .997653 en un rango de 0-10 µg/dL.

Tabla 14.Estándar Concentración Real

µg/dLConcentración Teórica

µg/dLAbsorbancia

BLANCO -.0908 0 01 1.764 2 0.07282 4.204 4 0.16853 6.362 6 0.25324 8.059 8 0.31985 9.701 10 0.3842

Se utilizó una solución (b) 10 µg/dL, la linealidad no es la aceptable para poder realizar el análisis aun así se analizaran muestras de sangre para determinar el porcentaje de recuperación, la calibración se hizo manualmente, el modificador utilizado fue Fosfato de Amonio sin Tritón.

50


Aunque se usó la misma solución que en el caso anterior se puede observar que no existe buena reproducibilidad, aun así los datos obtenidos son satisfactorios.


Tabla 16. Resultado del análisis

Estándar Concentración Realµg/dL


Absorbancia

1 .2116 0 02 2.26 2 0.03463 3.731 4 0.05944 5.513 6 0.08955 7.682 8 0.12616 10.6 10 0.1754

Los resultados obtenidos de las muestras son los siguientes:

Tabla 17. Resultados de muestras de Pb en sangreMuestras Sexo y Edad

de la Persona

Concentración de Adición de

estándar en µg/dL


análisis en µg/dL

% de Recobro

1 Hombre 25 0 0 02 Hombre 25 3.0 2.948 98.263 Hombre 25 3.0 3.324 110.84 Mujer 22 0 0 05 Mujer 22 2.5 2.331 93.246 Mujer 22 2.0 2.222 111.11

51


Se analizaron 2 personas una del sexo femenino y otra del sexo masculino, los resultados son satisfactorios ya que están dentro del límite

permitido 20 % de recuperación, además de que las personas que se han analizado ninguna de ellas rebasan el límite señalado en la norma.

Se usó el segundo programa de temperaturas, con este programa se pretenden eliminar las interferencias causadas por la matriz (sangre completa); para este programa se ampliaron los tiempos de secado y las rampas de temperatura para garantizar que los diferentes compuestos orgánicos de la matriz se volatilicen con los incrementos graduales de temperatura.


Esta curva de calibración se obtuvo a partir de la solución de 1000 µg/L a) con un modificador de Fosfato de Amonio + tritón, se mejoró la linealidad, esta curva se usó únicamente como calibración; curva realizada por el equipo.

Tabla 18. Resultados del análisis Estándar Concentración Real


µg/dLAbsorbancia

BLANCO .4083 0 0

52


1 1.842 2 0.05182 3.825 4 0.12333 5.702 6 0.19114 7.713 8 0.26375 10.51 10 0.3646

Fig. 23 Curva de calibración Se uso una solución estándar de 10 µg/dL (b) con adición de tritón x-100

obteniendo así un coeficiente de r2 regular pero inferior a 0.995. Sin embargo los resultados obtenidos son buenos con el segundo programa de temperaturas.



µg/dLAbsorbancia

BLANCO -.049 0 01 2.199 2 0.07832 4.221 4 0.14873 5.707 6 0.20054 7.374 8 0.25855 10.55 10 0.3691

Los resultados obtenidos en cuanto a la concentración de Pb en sangre están dentro de los límites permitidos ± 20 %.

Se utilizó una solución de 10 µg/dL (b) + tritón x-100 y el modificador de matriz de NH4H2PO4 + tritón x-100 y el segundo programa de temperaturas se obtuvieron las siguientes curvas:

53


Fig. 24 Curva de calibración.

La calibración está cerca de la linealidad, sin embargo se hará una nueva calibración para tratar de mejorar el coeficiente r2, ya que existe variabilidad en cuando a la repetibilidad de los resultados en cada uno de los puntos de la curva.

Se obtuvieron mejores resultados usando la solución estándar con adición de tritón x-100 y modificador de Fosfato de amonio con adición de tritón. Estas condiciones proporcionan mejores resultados a diferencia del nitrato de magnesio, el Fosfato de amonio y la solución estándar con adición de tritón x-100 garantizan la eliminación de interferencias durante el análisis.

Tabla 20. Resultados del análisis.Estándar Concentración

Realµg/dL


Absorbancia

1 -.2764 0 02 1.918 2 0.09053 4.409 4 0.19334 6.221 6 0.26815 8.042 8 0.34326 9.687 10 0.4111

Existe una mejor reproducibilidad de los resultados lo cual favorece que el coeficiente de correlación sea superior a 0.995.

54


Se uso una solución estándar de 10 µg/dL (b) con adición de tritón x-100 y un modificador de matriz de NH4H2PO4 + Tritón.


55


Se puede observar que el coeficiente de correlación mejoró bastante. La curva fue realizada por el equipo. Y nuevamente se confirmó que el tritón x-100 mejora el análisis.


Real µg/dL

ConcentraciónTeórica µg/dL

Absorbancia

1 .0915 0 02 1.799 2 0.04873 3.909 4 0.10884 6.241 6 0.17535 8.139 8 0.22946 9.821 10 0.2773

Se repitieron las condiciones anteriores para el análisis obteniendo así los siguientes resultados:


Se usó una solución de 10µg/dL + Tritón. El coeficiente de correlación es aceptable y cubre con lo requerido, sin embargo la curva fue realizada manualmente y se espera obtener mejores resultados haciendo la calibración automatizada usando el segundo programa de temperaturas.



TeóricaAbsorbanci

a

56


µg/dLBLANCO -.0712 0 0

1 1.999 2 0.04322 3.826 4 0.08133 6.316 6 0.13334 8.252 8 0.17375 9.679 10 0.2034

Se utilizó una solución estándar de 10 µg/mL y un modificador de matriz de NH4H2PO4 + tritón x-100 siguiendo las recomendaciones de la Norma Oficial mexicana NOM-199-SSA1-2000, Salud Ambiental Niveles de plomo en sangre y acciones como criterios para proteger la salud de la población expuesta no ocupacionalmente.

La curva de calibración se amplio a 100 µg/dL en el limite superior de la curva.


La curva de calibración se realizó con el equipo y se logro obtener una muy buena linealidad, se intentara hacer una nueva calibración manualmente para corroborar la exactitud y precisión de las mediciones manualmente, la presente curva se usó para determinar la concentración de Pb en sangre en µg/dL.

57


Los resultados obtenidos son los siguientes:Tabla 23. Resultados del análisis

Estándar Concentración Realµg/dL


Absorbancia

BLANCO -0.438 0 01 3.574 5 0.00932 11.27 10 0.02733 25.36 25 0.06014 51.29 50 0.12045 73.95 75 0.1732

Como se puede observar al igual que mejoró el coeficiente de correlación, la reproducibilidad de los datos también es bastante buena.

Los resultados de concentración de Pb son los siguientes:Tabla 24. Resultados de Plomo.

Muestras Sexo y Edad de la Persona


Estándar enµg/dL

Concentración obtenida

después del análisis µg/dL

% de Recobro

1 Blanco 0 0 02 Blanco 5 8.78 175.63 Blanco 10 17.61 176.14 Blanco 25 28.64 114.565 Blanco 50 55.66 111.326 Blanco 75 81.38 108.50

Solo se analizaron blancos fortificados (muestras sin sangre) y los porcentajes de recuperación son satisfactorios de acuerdo a la adición de estándar de cada muestra.

Debido a que logramos observar que con la curva de 0-75 µg/dL usando la solución estándar de 10 µg/ml con adición de tritón x-100 y el modificador de matriz de Fosfato de Amonio Monobásico con tritón x-100 obtenemos resultados definiremos los parámetros usados en esta curva como los óptimos para desarrollar la técnica

58



Realizando la calibración manualmente (es decir elaborando las diluciones de cada punto de la curva manualmente) se logró un coeficiente de correlación el cual a comparación de las otras curvas y con otros modificadores resulta ser el mejor usando el segundo programa de temperaturas, obteniendo así una r2 de 0.999243.

MENCIONAR CUALES SON LAS TEMPERATURAS EMPLEADAS EN LAS CONDICIONES RECOMENDADAS, ASÍ COMO LAS DEL SEGUNDO PROGRAMA DE TEMPERATURAS Y PODER DISCUTIR SOBRE ELLAS.

Los parámetros usados para la calibración y que resultan óptimos son los siguientes:

Solución estándar de 10 µg/ml con adición de tritón x-100 (elaborada según las recomendaciones de la Norma Oficial mexicana NOM-199-SSA1-2000, Salud Ambiental Niveles de plomo en sangre y acciones como criterios para proteger la salud de la población expuesta no ocupacionalmente).

Modificador de matriz de Fosfato de Amonio Monobásico con adición de tritón x-100.

Segundo programa de temperaturas usado en esta técnica.

Resultados obtenidos:

59




Teóricaµg/dL

Absorbancia

BLANCO -0.86 0 01 5.281 5 0.01562 9.602 10 0.02663 25.48 25 0.06694 51.87 50 0.13395 73.63 75 0.1891

La reproducibilidad y repetibilidad de los datos permanece con una tendencia aceptable y se consideran resultados satisfactorios para el análisis.

Los resultados obtenidos fueron los siguientes:Tabla 26. Resultados de Plomo en Sangre.

Muestras Sexo y Edad de la

Persona


Estándar en µg/dL


análisis en µg/dL

% de Recobro

1 Blanco 0 0 02 Mujer 20 0 1.805 03 Mujer 20 50 57.55 111.494 Mujer 25* 0 1.381 05 Mujer 25* 50 57.74 112.7186 Mujer 27* 0 1.932 07 Mujer 27* 50 60.15 116.4368 Mujer 27* 0 2.825 09 Mujer 27* 50 60.33 115.01

*la persona se encuentra en estado de gestación

Se analizó 1 blanco y tres personas del sexo femenino, de las cuales 2 se encontraban en periodo de gestación; se puede observar que existe un ligero incremento de la concentración de Pb en la sangre de estas personas debido a que el plomo se almacena en hueso, y en este proceso biológico el plomo es removido del hueso para después pasar la torrente sanguíneo. Aun así permanecen todavía muy por debajo del límite para mujeres embarazadas 10 µg/dL.

60


5. CONCLUSIÓNEn el presente proyecto se logró determinar la concentración de Pb en

sangre, analizando un total de 4 blancos y 6 personas de las que 5, son del sexo femenino (dos en estado de gestación) y 1 del sexo masculino; las personas del sexo femenino que se encontraban en periodo de gestación presentaron ligeramente una concentración más alta de lo normal no excediendo el límite permitido de Pb en sangre, según la NORMA Oficial Mexicana NOM-199-SSA1-2000, Salud ambiental. Niveles de plomo en sangre y acciones como criterios para proteger la salud de la población expuesta no ocupacionalmente.

Se determinó que el Fosfato de Amonio resulta ser el mejor modificador de matriz obteniendo un coeficiente de correlación de 0.999234 el cual fue el más cercano a la linealidad; obteniendo también porcentajes de recuperación en las muestras fortificadas del ±20% lo cual es óptimo para el análisis.

Los resultados obtenidos muestran que la técnica de determinación de dicho elemento es aceptable, confiable y sensible ya que los resultados obtenidos serian muy difícilmente cuantificables usando otra técnica de absorción atómica por las concentraciones tan bajas que se presentan.

Es importante tratar de mantener los valores dentro del límite permisible y evitar la aparición de signos y daños irreversibles.

Los datos mostrados en el apartado 4. Resultados y Discusión son los más representativos de todo el análisis que se llevo a cabo, ya que la gran mayoría no cumplían con el coeficiente mínimo de 0.995 no se incluyeron en el reporte.

6. BIBLIOGRAFÍA1. Melinda M. Valdivia Infantas. Intoxicación por Plomo, Departamento de

Medicina. Hospital Nacional Arzobispo Loayza., 2005.2. Sociedad Nacional de Minería Petróleo y Energía, Informa Quincenal de

la SNMP, Mayo de 2007.

61


3. Tania Carreón Valencia, Lizbeth López Carrillo e Isabelle Romieu. Manual de Procedimiento en la Toma de Muestras Biológicas y Ambientales para Determinar Niveles de Plomo. Centro Panamericano de Ecología Humana y Salud, División de Salud y Ambiente, Organización Panamericana de la Salud y Organización Mundial de la Salud. México 1995.

4. M. Hernández Rodríguez y A. Sastre Gallego, Tratado de Nutrición, Ed. Díaz de Santos S. A., 1999, Págs. 242-244.

5. Aníbal Garza, Hortencia Chavéz, Rosario Vega, Enrique Soto. Mecanismo Celulares de la neurotoxicidad por Plomo. Instituto Mexicano De Psiquiatría Ramón de la Fuente, Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal. Distrito Federal, México. 2005.

6. Adriana Núñez, Salomón Martínez, Sergio Moreno, María Luisa Cárdenas, Graciela García, Jorge L. Hernández, Antonio Rodríguez, Israel Castillo. Laboratorio de Química Analítica, FCB, UANL.

7. Eduardo Manzanares Acuña, Héctor René Vega Carrillo, Miguel Ángel Salas Luévano, Víctor Martín Hernández-Dávila, Consuelo Letechipía de León, Rómulo Bañuelos Valenzuela, Cuerpo Académico de Radiobiología, Universidad Autónoma de Zacatecas, Salud pública, Niveles de plomo en la población de alto riesgo y su entorno en San Ignacio, Fresnillo, Zacatecas, México mayo/jun. 2006

8. Francisco Valdés Perezgasga, Víctor M. Cabrera Morelos. La contaminación por metales pesados en Torreón, Coahuila, México, primera edición Torreón, Coahuila, Septiembre de 1999.

9. Perkin Elmer, Analytical Methods for Atomic Absorption Spectrometry, 1964-2000, págs. 3-5, 96.

10.Harold F. Walton y Jorge Reyes, Análisis Químico e Instrumental Moderno, Ed. Reverté S.A., 2005.

11.Douglas A Skoog, Donald M. West, F. James Holler y Stanley R. Crouch, Fundamentos de Química Analítica Octava Edición, Ed. Thompson. Págs. 729-735,805-807.

12.Douglas A. Skoog, F. James Holler y Timothy A. Nieman, Principios de Análisis Instrumental 5ª Edición, Ed. Mc Graw Hill, 2001, págs.124-126, 223-225, 227-235, 238,239.

13.Dr. Guillermo Pandolfi. Aplicaciones de la Absorción Atómica. Laboratorio Bromatológico – Laboratorio Industrial. Abril 2010.

14.Ing. Sandra Patricia Flores Esquivel. Estandarización de los métodos analíticos para la determinación de metales pesados en agua para uso y consumo humano, aguas purificadas, hielos por Espectrofotometría Atómica. Tesina. Enero 2005. Pág. 27.

15.Perkin Elmer, Atomic Spectrometry The THGA Graphite Furnace Techniques and Recommended Conditions, 1991-1999, Págs. 2-4, 2-22, 7-41.

16.Universidad Autónoma de Chihuahua. Espectrometría de Absorción Atómica. Facultad de Ciencias Químicas.

62


17.Kenneth A. Robinson y Judith F Robinson, Análisis instrumental, Ed. Prentice Hall, 2001.

18.NORMA Oficial Mexicana NOM-199-SSA1-2000, Salud ambiental. Niveles de plomo en sangre y acciones como criterios para proteger la salud de la población expuesta no ocupacionalmente.

7. ANEXOS

7.4. RECOMENDACIONES SEGÚN EL MANUAL DEL EQUIPO PARA Pb.

Longitud de onda: 283.3nmSlit bajo: 0.7nmModificador de matriz:

0.050mg NH4H2PO4 + 0.003 mg Mg(NO3)2

0.005mg Pd + 0.003 mg Mg(NO3)2 usando una temperatura de pretratamiento de 1000°C

Lámpara: Descarga sin electrodo.Temperatura de pretratamiento en °C: 850Temperatura de atomización en °C: 1500 Tiempo de atomización: 3 seg.Variación: ± 20 %

Tabla 27. Parámetros Recomendados para PlomoLongitud de onda

(nm)

Slit

(nm)

Ruido relativo

Concentración característica

(mg/L)

Concentración característica check (mg/L)

Rango lineal

283.3 0.7 0.43 0.45 20.0 20.0217.0 0.7 1.0 0.19 9.0 20.0205.3 0.7 1.4 5.4 250.0 -------202.2 0.7 1.8 7.1 350.0 -------261.4 0.7 0.35 11.0 500.0 -------368.3 0.7 0.40 27.0 1200.0 -------364.0 0.7 0.33 67.0 3000.0 -------

Precaución: este elemento es bastante toxico y debe ser manejado con mucho cuidado.

7.5. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-199-SSA1-2000, SALUD AMBIENTAL. NIVELES DE PLOMO EN SANGRE Y

63


ACCIONES COMO CRITERIOS PARA PROTEGER LA SALUD DE LA POBLACIÓN EXPUESTA NO OCUPACIONALMENTE.

Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Secretaría de Salud.

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-199-SSA1-2000, SALUD AMBIENTAL. NIVELES DE PLOMO EN SANGRE Y ACCIONES COMO CRITERIOS PARA PROTEGER LA SALUD DE LA POBLACION EXPUESTA NO OCUPACIONALMENTE.

ERNESTO ENRIQUEZ RUBIO, Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización de Regulación y Fomento Sanitario, con fundamento en los artículos 39 de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 4 de la Ley Federal de Procedimiento Administrativo; 3o. fracción XIII, 13, apartado A fracción l, 116 y 118 fracciones l y VII de la Ley General de Salud; 41, 43 y 47 fracción IV de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 28 y 34 del Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización; 2 literal C fracción II, 34 y 36 fracción V del Reglamento Interior de la Secretaría de Salud, y 2 fracciones VII y VIII, 7 fracción XVI, y 12 fracciones I y VI del Decreto por el que se crea la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios, me permito ordenar la publicación en el Diario Oficial de la Federación de la siguiente:

Norma Oficial Mexicana NOM-199-SSA1-2002, Salud Ambiental. Niveles de plomo en sangre y acciones como criterios para proteger la salud de la población expuesta no ocupacionalmente.

CONSIDERANDO

Considerando con fecha 30 de mayo de 2000, en cumplimiento del acuerdo del Comité Consultivo Nacional de Normalización de Regulación y Fomento Sanitario, y lo previsto en el artículo 47 fracción I de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, se publicó en el Diario Oficial de la Federación el proyecto de la presente Norma Oficial Mexicana, a efecto de que dentro de los siguientes sesenta días naturales posteriores a dicha publicación, los interesados presentaran sus comentarios a dicho Comité.

Que con fecha previa, fueron publicadas en el Diario Oficial de la Federación las respuestas a los comentarios recibidos por el mencionado Comité, en términos del artículo 47 fracción III de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

Que en atención a las anteriores consideraciones, contando con la aprobación del Comité Consultivo Nacional de Normalización de Regulación y Fomento Sanitario, se expide la siguiente:

64


NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-199-SSA1-2000, SALUD AMBIENTAL. NIVELES DE PLOMO EN SANGRE Y ACCIONES COMO CRITERIOS PARA PROTEGER LA SALUD DE LA POBLACION EXPUESTA NO OCUPACIONALMENTE

PREFACIO

En la elaboración de la presente Norma participaron las siguientes dependencias, instituciones, organismos y personas.

SECRETARIA DE SALUD.Comisión Federal para la Protección contra Riesgos SanitariosDirección General de Salud AmbientalLaboratorio Nacional de Salud PúblicaSubsecretaría de Prevención y Protección de la SaludDirección General de Promoción para la SaludCentro Nacional de Vigilancia EpidemiológicaInstituto Nacional de PerinatologíaInstituto Nacional de Neurología y Neurocirugía Manuel Velasco SuárezInstituto Nacional de Salud PúblicaCentro Nacional de Salud AmbientalSECRETARIA DEL TRABAJO Y PREVISION SOCIALDirección General de Seguridad e Higiene en el TrabajoSECRETARIA DE DESARROLLO SOCIALFondo Nacional para el Fomento de las Artesanías

INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIALCoordinación de Salud en el Trabajo

INSTITUTO DE SEGURIDAD Y SERVICIOS SOCIALES DE LOS TRABAJADORES DEL ESTADOJefatura de Servicios de Seguridad e Higiene en el Trabajo

PETROLEOS MEXICANOSGerencia de Regulación y Desarrollo Médico

Instituto Mexicano del PetróleoSubdirección de Protección Ambiental. Gerencia Ciencias del Ambiente

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICOFacultad de Química

UNIVERSIDAD JUAREZ DEL ESTADO DE DURANGOFacultad de Medicina

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON Facultad de Medicina

65


Departamento de Farmacología y ToxicologíaCentro de Información Toxicológica

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSIFacultad de MedicinaLaboratorio de Toxicología Ambiental

HOSPITAL ABC, I.A.P.

INSTITUTO DE SALUD, AMBIENTE Y TRABAJO

SERVICIOS INDUSTRIALES PEÑOLES, S.A. DE C.V.

ASOCIACION NACIONAL DE FABRICANTES DE ACUMULADORES, A.C.

CORPORACION PIPSA, S.A. DE C.V.

ELECTRICA AUTOMOTRIZ OMEGA, S.A. DE C.V.

ENERTEC MEXICO, S. DE R.L. DE C.V.

GRUPO IMSA, S.A. DE C.V.

INDUSTRIAL MINERA MEXICO, S.A. DE C.V.

INDUSTRIAL TECNICA RAYO, S.A. DE C.V.

PYOSA, S.A. DE C.V.

ZINC NACIONAL, S.A.

DR. MANUEL VELASCO GUTIERREZ

INDICE

0. Introducción

1. Objetivo

2. Campo de aplicación

3. Referencias

4. Definiciones

5. Símbolos y abreviaturas

6. Especificaciones

66


7. Acciones básicas de protección

8. Métodos de prueba

9. Bibliografía

10. Concordancia con normas internacionales y mexicanas

11. Observancia de la norma

12. Vigencia

Apéndice A

Apéndice B

0. Introducción

El plomo (Pb) es un metal pesado que se encuentra extensamente distribuido en la Tierra. Las propiedades físico-químicas de este elemento y de los compuestos que de él se derivan han favorecido la elaboración de una gran variedad de productos, siendo uno de los metales que más se han utilizado a lo largo de la historia. Actualmente las fuentes más usuales de exposición al plomo son las emisiones de las industrias minerometalúrgicas y metalmecánicas, los establecimientos recicladores de baterías.

Los pigmentos para pinturas, la producción y el uso alfarería vidriada para la preparación y almacenamiento de alimentos, que es considerada la principal fuente de exposición a plomo en México.

Algunos remedios tradicionales como el azarcón (usado como tratamiento para la diarrea), tienen un alto contenido de plomo y han producido intoxicación en niños mexicanos.

La absorción del plomo depende también de forma importante del estado nutricional del individuo, siendo mayor si la dieta es pobre en calcio, hierro y/o proteínas.

El plomo absorbido se distribuye a tejidos blandos (hígado, riñón, músculos y cerebro) y en exposición crónica puede almacenarse en huesos y dientes. Ciertos estados fisiológicos que causan movilización de calcio de huesos y dientes pueden ocasionar movilización de plomo a la sangre en el feto.

El método más común para conocer los niveles de plomo en el organismo es la medición de la concentración de plomo en sangre comúnmente expresada en microgramos de plomo por decilitro (µg/dl).

67


La exposición a este metal, dependiendo de las concentraciones de plomo en sangre y en tiempos de exposición, puede provocar daño hematopoyético, inmunológico, esquelético, renal y en los sistemas nervioso central y periférico. El riesgo de ingestión de plomo aumenta en los niños por su conducta exploratoria y sus juegos, que los hace tener mayor contacto con suelos contaminados, aunado a la mayor absorción que ocurre en ellos comparada con los adultos.

El envenenamiento se manifiesta en un cuadro sintomático determinado en los adultos por cólicos, anemia, dolor de cabeza, fatiga, neuropatía periférica: Los niños como el grupo con mayor susceptibilidad muestran principalmente deficiencia en el desarrollo psicomotor, intelectual y de aprendizaje, y en los casos de intoxicación aguda se presentan vómitos, anorexia, convulsiones, coma y encefalopatía. El plomo ocasiona alteraciones en la biosíntesis del grupo hemo por la inhibición de enzimas que participan en su síntesis, ocasionando aumento en los niveles del ácido 5-aminolevulínico, coproporfirinas y zinc protoporfirinas y puede ocasionar también daño renal a nivel glomerular o en la función renal.

El meta-análisis efectuado por Schwartz señala que el incremento de plomo en sangre de 10 a 20 g/dl estaba asociado con un decremento de 2.6 puntos de Coeficiente Intelectual, teniendo una tendencia más pronunciada en niveles abajo de 15 g. El meta-análisis efectuado por Pockock S.J. señala que el duplicar la carga corporal de 10 a 20 g/dl se encuentra asociado a una reducción de la escala completa del Coeficiente Intelectual de 1 a 2 puntos. Ambas revisiones no encuentran un nivel de umbral.

Adicionalmente, la exposición a plomo puede tener efectos en la reproducción. Las mujeres embarazadas expuestas a niveles altos pueden tener hijos con menor peso al nacimiento, así como mayor riesgo de aborto espontáneo, aun en niveles de plomo relativamente bajos.

1. Objetivo

Esta norma oficial mexicana establece los niveles de plomo en sangre y las acciones básicas de prevención y control en población expuesta no ocupacionalmente.

2. Campo de aplicación

Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria en el territorio nacional para los prestadores de servicios de salud, así como para los laboratorios que realicen pruebas para la determinación de plomo en sangre.

Asimismo, la presente Norma es aplicable como criterio de referencia en el desarrollo de programas de evaluación e investigación de los riesgos y daños

68


a la salud de la población, originados por la contaminación ambiental debida al plomo.

3. Referencias

NOM-087-ECOL-1995, Establece los requisitos para la separación, envasado, almacenamiento, recolección, transporte, tratamiento y disposición final de los residuos peligrosos biológico-infecciosos que se generan en establecimientos que presten atención médica.

NOM-017-SSA1-1994, Para la Vigilancia Epidemiológica.

4. Definiciones

Para los efectos de esta Norma se entiende por:

4.1. Acción o Acciones, a las medidas básicas que se aplicarán para proteger la salud de la población expuesta a plomo.

4.2. Autoridad sanitaria, a la Secretaría de Salud y a los servicios de salud de las entidades federativas.

4.3. Coeficiente de variación, a la desviación estándar dividida entre el promedio aritmético por cien.

4.4. Electroquímica, a la técnica analítica en la cual la corriente que es generada mientras una especie química es oxidada o reducida; se usa para determinar la concentración de la misma.

4.5. Exactitud, a la concordancia entre un valor obtenido experimentalmente y el valor de referencia.

4.6. Factores de Riesgo, a la existencia de características que aumentan la probabilidad de que aparezca un daño o una enfermedad en el individuo expuesto (edad, sexo, ocupación, estado nutricional, lactancia, embarazo, etc.).

4.7. Fuente de exposición, al utensilio, medio o establecimiento que pueda contaminar con plomo el ambiente o los alimentos.

4.8. Indicadores biológicos de daño, a la alteración bioquímica funcional o estructural que resulta de la reacción del organismo a la exposición al plomo (ácido delta-aminolevulínico urinario, protoporfirina zinc en sangre y deshidratasa aminolevulínico para niños).

69


4.9. Límite de cuantificación, a la menor concentración de plomo en una muestra que puede ser determinada con precisión y que corresponde al valor de diez veces la desviación estándar relativa de la lectura del blanco.

4.10. Límite de detección, a la mínima concentración del analíto en una muestra, que corresponde a tres veces la desviación estándar de la lectura del blanco adecuado con una probabilidad del 99.87%.

4.11. Linealidad, al intervalo en el cual la respuesta instrumental es proporcional a la concentración del analito de interés, cuya representación es una recta.

4.12. Médico especialista, al médico con reconocimiento o título de especialidad otorgado por institución oficial educativa superior o de salud, con experiencia en el manejo de intoxicaciones con plomo.

4.13. Modificador de matriz, al reactivo químico que se adiciona a las muestras y a los estándares para que se incremente la volatilidad de la matriz; estabiliza el analito de interés, transformándolo en un compuesto definido de propiedades conocidas; reduce interferencias espectrales y químicas; permite establecer condiciones adecuadas de pretratamiento térmico y el uso de temperaturas más altas en este paso, con lo cual se obtiene mejor separación de los materiales asociados, máxima eliminación de interferencias y evita la aparición de picos múltiples del analíto de interés durante la atomización.

4.14. Nivel de plomo en sangre (NPS), al valor de la concentración de plomo en sangre venosa expresada en microgramos por decilitro.

4.15. Notificación, al procedimiento que obliga a los prestadores de servicios de salud, investigadores y laboratorios que realizaron el análisis a informar por escrito los resultados del monitoreo de plomo en sangre.

4.16. Oxidación, a la pérdida de electrones de un elemento o compuesto.

4.17. Plomo, al elemento metálico que en su forma natural se encuentra como mineral, se extrae del subsuelo y se caracteriza por ser de color azul grisáceo, maleable, dúctil; y que puede formar compuestos capaces de contaminar el ambiente y los alimentos. Es resistente al ácido sulfúrico y soluble en ácidos orgánicos (ácido acético).

4.18. Precisión de un método analítico, a la cercanía de resultados sucesivos, obtenidos con el mismo método o material, bajo las mismas condiciones. Usualmente se expresa en términos del coeficiente de variación.

4.19. Reducción, a la ganancia de electrones de un elemento o compuesto.

70


4.20. Valor criterio, a las distintas concentraciones de plomo en sangre que indican las cantidades a las cuales basándose en la presunción de efectos tempranos/subclínicos y posteriormente, adversos-distintas fases de prevención han de realizarse.

4.21. Vigilancia epidemiológica, al estudio permanente y dinámico del estado de salud, así como de sus condicionantes, en la población.

5. Símbolos y abreviaturas

5.1 g/dl microgramos de plomo por decilitro de sangre (0.0483 mol de plomo/l de sangre), es la unidad de concentración de plomo en sangre utilizada en esta Norma.

5.2 NSP nivel de plomo en sangre, al valor de la concentración de plomo en sangre venosa expresada en microgramos por decilitro.

5.3 % /ml de sangre, porcentaje por mililitro de sangre

5.4 ml mililitros de sangre

5.5 mΩ cm -1.miliohms por centímetro, medida de conductividad

5.6 nm nanómetro

5.7 l microlitro

5.8 / entre

5.9 °C grados Celsius

5.10 % por ciento

5.11 g/ml gramos por mililitro

6. Especificaciones

Los valores criterios que se utilizarán como referencia para determinar los niveles de concentración de plomo en sangre son los siguientes:

6.1 El valor criterio para la concentración de plomo en sangre en niños, mujeres embarazadas y en periodo de lactancia es de 10 g/dl.

6.2 El valor criterio para la concentración de plomo en sangre para el resto de la población expuesta no ocupacionalmente es de 25 g/dl.

6.3 Los prestadores de servicios de salud e investigadores en el campo de la salud y los laboratorios que realicen pruebas para la determinación de plomo

71


en sangre, deben notificar a las autoridades sanitarias todos los casos que presenten niveles de plomo en sangre por arriba de los establecidos en los numerales 5.1 y 5.2.

6.4 La atención médica será proporcionada por las instituciones médicas de los sectores públicos y privados del país.

6.5 Las acciones de vigilancia epidemiológica las realizará la autoridad sanitaria local, regional o estatal que corresponda.

6.6 Las acciones de promoción de la salud, fomento sanitario y atención médica deberán ser supervisadas por el personal de salud local del sector público.

6.7 Toda persona que sea sometida a un estudio de plomo en sangre debe ser informada por el médico o institución tratante del resultado del estudio de la muestra.

7. Acciones básicas de protección

7.1 Ver tabla 1. Acciones básicas de protección en niños menores de 15 años, mujeres embarazadas y en periodo de lactancia.

7.2 Ver tabla 2. Acciones básicas de protección para el resto de la población no expuesta ocupacionalmente mayor de 15 años y excepto mujeres embarazadas y en periodo de lactancia.

Tabla1.Acciones básicas de protección en niños menores de 15 años, mujeres embarazadas y en periodo de lactancia

Nivel de plomo en sangre

AccionesNiños menores de 3 años

AccionesNiños de 3 a 15 años

AccionesMujeres embarazadas y en periodo de lactancia

< 10 µg/dl Categoría I

No se establece acción específica



10-14 µg/dl Categoría II

Repetir la prueba de plomo en sangre venosa al menos cada 3 meses, y elaborar historia clínica con énfasis en los antecedentes ambientales.

Repetir la prueba de plomo en sangre venosa al menos cada 3 meses, y elaborar historia clínica con énfasis en los antecedentes ambientales.

Repetir la prueba de plomo en sangre venosa hasta que termine el periodo de lactancia materna al menos cada 3 meses, después de elaborar historia clínica, con

72


Notificar a la autoridad sanitaria.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos y alimenticios. Hacer el seguimiento del caso.

Notificar a la autoridad sanitaria.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos y alimenticios. Hacer el seguimiento del caso.

énfasis en los antecedentes ambientales y laborales.Notificar a la autoridad sanitaria.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos, alimenticios, así como medidas personales para reducir la exposición al plomo. Hacer el seguimiento del caso.Dar seguimiento al binomio madre-hijo.

15-24 µg/dlCategoría III

Repetir la prueba de plomo en sangre venosa, al menos cada 3 meses después del primer resultado hasta que el NPS sea < 10 g/dl y elaborar historia clínica con énfasis en los antecedentes ambientales. Realizar una evaluación médica integral para determinar el tipo de atención.Prescribir suplementos alimenticios: hierro, calcio u otros, con base a la evaluación médica integral.Determinar el NPS de los convivientes menores de 15 años, mujeres embarazadas y en periodo de

Repetir la prueba de plomo en sangre venosa, al menos cada 3 meses después del primer resultado hasta que el NPS sea < 10 g/dl y elaborar historia clínica con énfasis en los antecedentes ambientales. Realizar una evaluación médica integral para determinar el tipo de atención.Prescribir suplementos alimenticios: hierro, calcio u otros, con base a la evaluación médica integral.Determinar el NPS de los convivientes menores de 15 años,

Repetir la prueba de plomo en sangre venosa hasta que termine el periodo de lactancia materna, al menos cada 3 meses después del primer resultado hasta que el NPS sea < 10 g/dl y elaborar historia clínica con énfasis en los antecedentes ambientales y laborales.Realizar una evaluación médica integral para determinar el tipo de atención.Prescribir suplementos alimenticios: hierro, calcio u otros, con base a la evaluación médica integral.Dar seguimiento al

73


lactancia.La autoridad sanitaria realizará estudios para identificar rutas y vías de exposición.Notificar a la autoridad sanitaria.En el caso de identificar la o las fuentes de exposición, la autoridad sanitaria gestionará las medidas para su control o eliminación.En el caso de utensilios domésticos identificados como fuente de exposición, la autoridad sanitaria señalará al padre/madre o tutor cuáles son los que se deben eliminar.Hacer el seguimiento del caso.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos y alimenticios.

mujeres embarazadas y en periodo de lactancia.La autoridad sanitaria realizará estudios para identificar rutas y vías de exposición.Notificar a la autoridad sanitaria.En el caso de identificar la o las fuentes de exposición, la autoridad sanitaria gestionará las medidas para su control o eliminación.En el caso de utensilios domésticos identificados como fuente de exposición, la autoridad sanitaria señalará al padre/madre o tutor cuáles son los que se deben eliminar.Hacer el seguimiento del caso.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos y alimenticios.

binomio madre-hijo.Determinar el NPS de los convivientes menores de 15 años, mujeres embarazadas y en periodo de lactancia.La autoridad sanitaria realizará estudios para identificar rutas y vías de exposición.Notificar a la autoridad sanitaria.En el caso de identificar la o las fuentes de exposición, la autoridad sanitaria gestionará las medidas para su control o eliminación.En el caso de utensilios domésticos identificados como fuente de exposición, la autoridad sanitaria señalará cuáles son los que se deben eliminar.

Hacer el seguimiento del caso.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos y alimenticios.

25-44 µg/dl Repetir la prueba de Repetir pruebas de Repetir pruebas de

74


Categoría IV plomo en sangre venosa mensualmente, hasta que el NPS sea menor de 25 g/dl.Realizar una evaluación médica integral por médico especialista, considerando indicadores biológicos de daño, para determinar tipo de atención (manejo de caso).Prescribir suplementos alimenticios: calcio, hierro u otros, con base a la evaluación médica integral, a juicio del médico tratante.Notificar inmediatamente el caso a la autoridad sanitaria.Determinar el NPS de los convivientes.La autoridad sanitaria debe identificar la o las fuentes de exposición, y gestionar las medidas para su control o eliminación.La autoridad sanitaria debe realizar estudios para identificar rutas y vías de exposición.En el caso de utensilios domésticos identificados como fuente de exposición, la autoridad sanitaria señalará al padre/madre o tutor cuáles son los que se deben eliminar.

plomo en sangre venosa cada dos meses, hasta que el NPS sea menor de 25 g/dl.Realizar una evaluación médica integral por médico especialista, considerando indicadores biológicos de daño, para determinar tipo de atención (manejo de caso).Prescribir suplementos alimenticios: calcio, hierro u otros, con base a la evaluación médica integral, a juicio del médico tratante.Notificar inmediatamente el caso a la autoridad sanitaria.Determinar el NPS de los convivientes.La autoridad sanitaria debe identificar la o las fuentes de exposición, y gestionar las medidas para su control o eliminación.La autoridad sanitaria debe realizar estudios para identificar rutas y vías de exposición.En el caso de utensilios domésticos identificados como fuente de exposición, la autoridad sanitaria señalará al

plomo en sangre venosa cada mes, hasta que el NPS sea menor de 25 g/dl o termine el periodo de lactancia materna.Realizar una evaluación médica integral por médico especialista, considerando indicadores biológicos de daño, para determinar tipo de atención (manejo de caso).Prescribir suplementos alimenticios: calcio, hierro u otros, con base a la evaluación médica integral, a juicio del médico tratante.Notificar inmediatamente el caso a la autoridad sanitaria.Determinar el NPS en cordón umbilical del producto de la gestación o al niño lo más pronto posible.Determinar el NPS de los convivientes.La autoridad sanitaria debe identificar la o las fuentes de exposición, y gestionar las medidas para su control o eliminación.La autoridad sanitaria debe realizar estudios para identificar rutas y vías de exposición.En el caso de utensilios domésticos

75


Hacer el seguimiento del caso.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos y alimenticios.

padre/madre o tutor cuáles son los que se deben eliminar.Hacer el seguimiento del caso.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos y alimenticios.

identificados como fuente de exposición, la autoridad sanitaria señalará cuáles son los que se deben eliminar.Hacer el seguimiento del caso.Informar a la familia acerca de la exposición ambiental a plomo, promover y fomentar buenos hábitos higiénicos y alimenticios.Dar seguimiento al binomio madre-hijo.

45-69 g/dlCategoría V

Además de lo señalado en la categoría IV.Notificar inmediatamente el caso, por el medio de comunicación más rápido, a la autoridad sanitaria. Referir el caso a médico especialista dentro de las 48 horas siguientes.Repetir prueba de plomo en sangre dentro de las 48 horas siguientes, con el fin de confirmar el NPS.Repetir las pruebas de plomo en sangre venosa al menos cada mes hasta que el NPS sea menor a 45 g/dl.Es necesario el tratamiento farmacológico con agentes quelantes para disminuir los NPS por debajo de 45 g/dl, bajo prescripción y vigilancia por médico especialista. Referir al servicio de trabajo social, para seguimiento, si es necesario.

Además de lo señalado en la categoría lV.Notificar inmediatamente el caso, por el medio de comunicación más rápido, a la autoridad sanitaria. Referir el caso a médico especialista dentro de las 48 horas siguientes.Repetir prueba de plomo en sangre dentro de las 48 horas siguientes, con el fin de confirmar el NPS.Repetir las pruebas de plomo en sangre venosa al menos cada mes hasta que el NPS sea menor a 45 g/dl.La autoridad sanitaria debe identificar en el menor tiempo posible la o las fuentes de exposición, así como controlarla o eliminarla

76


en su caso.Durante el periodo de gestación no se debe administrar tratamiento quelante.Al término de la gestación, valorar por médico especialista la aplicación del tratamiento farmacológico y en caso necesario prescribir y vigilar tratamiento con agentes quelantes para disminuir los NPS por debajo de 45 g/dl.Referir a servicio de trabajo social, para seguimiento, si es necesario

>70 µg/dl Categoría VI

Además de lo señalado en la categoría VRepetir inmediatamente prueba de plomo en sangre, con el fin de confirmar el NPS.Un individuo en este nivel se debe considerar como CASO DE EMERGENCIA PARA ATENCION MEDICA INMEDIATA.Hospitalizar, evaluar por médico especialista y empezar INMEDIATAMENTE el tratamiento farmacológico correspondiente.El tratamiento debe aplicarse en el hospital.

Además de lo señalado en la categoría V.Una mujer en este nivel se debe considerar como CASO DE EMERGENCIA PARA ATENCION MEDICA INMEDIATA.Hospitalizar, evaluar por médico especialista y empezar INMEDIATAMENTE el tratamiento correspondiente.El tratamiento debe aplicarse en el hospital.Repetir, al menos semanalmente, la prueba de plomo en sangre venosa, hasta que la concentración alcance la categoría V.Para mujeres embarazadas el médico especialista en

77


coordinación con el grupo gineco-obstétrico deben evaluar la conveniencia de iniciar el tratamiento específico, considerando la relación riesgo-beneficio (evaluación de fetotoxicidad) seleccionando el medicamento más apropiado.

Tabla2.Acciones básicas de protección para el resto de la población no expuesta ocupacionalmente mayor de 15 años y excepto mujeres embarazadas y en periodo de lactancia

Nivel de plomo en sangre

Acciones

Menor de 25 µg/dl Categoría I

Informar a la población femenina sobre los factores de riesgo por exposición a plomo.

25-44 µg/dl Categoría II

Notificar el caso a la autoridad sanitaria.Proporcionar a la familia educación sanitaria respecto a fuentes de exposición al plomo y nutrición.Repetir prueba de plomo en sangre al menos cada seis meses hasta alcanzar concentración de la categoría I.La autoridad de salud realizará la investigación para identificar las fuentes y rutas de exposición.Si los niveles persisten, la autoridad sanitaria debe gestionar ante la autoridad competente el control o eliminación de la fuente de exposición.Hacer historia clínica con énfasis en los antecedentes ambientales y ocupacionales.Realizar actividades de promoción de la salud y fomento sanitario dirigidas a reducir la exposición a plomo. Prescribir dieta especial o suplementos alimenticios: calcio, hierro u otros, con base a la evaluación médica integral. Realizar determinación de niveles de plomo en sangre a los convivientes.

45-69 µg/dlCategoría III

Además de lo señalado en la categoría II; Repetir la prueba de plomo en sangre cada mes hasta

78


que el NPS sea menor de 45 µg/dl.Realizar valoración médica integral por médico especialista para determinar tipo de manejo médico e higiénico-nutricional.Hacer seguimiento médico integral.

>70 µg/dlCategoría IV

Además de lo señalado en la categoría III;Efectuar valoración por médico especialista, quien decidirá la prescripción de tratamiento farmacológico con agentes quelantes y vigilará su aplicación hasta que el NPS sea menor de 70 µg/dl.Considerar el caso para atención médica inmediata.

8. Métodos de prueba

Los métodos de prueba para la determinación de plomo en sangre son los que se indican en el Apéndice A de esta Norma, los cuales deben ser utilizados por los laboratorios que realicen análisis para la determinación de plomo en sangre y emitir los resultados de laboratorio de acuerdo al Apéndice B, así como notificar a la autoridad sanitaria los resultados de las pruebas.

9. Bibliografía

9.1 Programa Nacional Salud 2001-2006.

9.2 (WHO). International Programme on Chemical Safety. Environmental Health Criteria 165. Inorganic lead. Geneva World Health Organization, 1995.

9.3 Centers for Disease Control and Prevention. Screening young children for Lead Poisoning: Guidance for State and Local Public Health Officials. Atlanta: CDC, 1997.

9.4 United States Food and Drug Administration. Guidance Document for Lead in Shellfish. Center for Food Safety and Applied Nutrition. United States Food and Drug Administration 200 C St., S.W. Washington, D.C. 20204. August 1993.

9.5 Dangers of Lead Still Linger. U.S. Food and Drugs Administration (FDA) Consumer. January-February 1998.

9.6 U.S. Department of Health and Human Services. Toxicological Profile for Lead. Public Health Service. Agency for Toxic Substances and Disease Registry.

9.7 Bornschein R.L., J. Grote, T. Mitchell, P.A. Succop, K.N. Dietrich, K.M. Krafft and P.B. Hammond Effects of Prenatal Lead Exposure on Infant Size at Birth in Lead Exposure and Child Development an International Assessment. Edited by M.A. Smith, L.D. Grant, A.I. Sors. Kluwer Academic Publisher Dordrech/Boston/London, 1988, pág. 307-319.

79


9.8 Agency for Toxic and Disease Registry (ATSDR). Toxicological Profile for Lead. Division of Toxicology/Toxicology Information Branch. Atlanta Georgia. 1997 pp. 16-22 y 386.

9.9 Corey O., Galvao A.C. Plomo. Serie Vigilancia No. 8. Centro Panamericano de Ecología Humana y Salud, Organización Panamericana de la Salud. Metepec, Edo. de México, 1989.

9.10 ATSDR (Agency for Toxic and Disease Registry). Case Studies in Environmental Medicine: Lead Toxicity. Atlanta, Georgia, 1992.

9.11 Schnaas Ma. de L. Plomo y Nutrición. Cuadernos de Nutrición. México. No.1. Ene-Feb. 1998.

9.12 Vega-Contreras -ab Ríos-E-Marcheti-N Agurto-M. Lead exposure and its effects on child health. Rev. Child.-Pediatr. 1990 May-Jun, 6(3), 154-60.

9.13 Landrigan-PJ. Tood-AC. Lead poisoning. West-J-Med. 1994. Aug; 16(2):153-9.

9.14 Mushak-P. Crocetti-AF. Determination of numbers of lead exposure american children as a function of lead source: integrated summary of a report to the U.S. Congress on chilhood lead poisoning. Environ-Res. 1989 Dec.; 50(2):210-29.

9.15 Albert L. Introducción a la Toxicología Ambiental. Centro Panamericano de Ecología Humana y Salud. (ECO-OPS/OMS). Metepec. Edo. de México. México, 1997.

9.16 Romieu Isabelle, Eduardo Palazuelos, Mauricio Hernández Avila, Camilo Ríos, Ilda Muñoz, Carlos Jiménez and Gisela Cahero. Sources of Lead Exposure in Mexico City. Environmental Health Perspectives, Volume 102, Number 4, April 1994.

9.17 González-Cossío Teresa, PhD; Karen E. Peterson, ScD, RD; Luz-Elena Sanín, MD, MPHS; Eugenia Fishbein, BS; Eduardo Palazuelos, MD; Antonio Aro, PHD; Mauricio Hernández-Avila, MD, ScD; and Howard Hu, MD, ScD. Decrease in Birth Weight in Relation to Maternal Bone-Lead Burden. Pediatrics Vo. 100, No. 5 November 1997.

10. Concordancia con normas internacionales y mexicanas

Esta Norma es equivalente parcialmente con los criterios internacionales para las concentraciones de plomo en sangre en niños y adultos y acciones básicas de protección a la salud, establecidos por el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC), la Agencia para Sustancias Tóxicas y

80


Registro de Enfermedades (ATSDR), la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América (EPA), la Administración de Drogas y Alimentos de E.U.A. (FDA), y la Organización Mundial de la Salud (OMS).

11. Observancia de la Norma

La vigilancia del cumplimiento de esta Norma corresponde a la Secretaría de Salud y a los gobiernos de los estados, en sus respectivos ámbitos de competencia.

12. Vigencia

9.1 La presente Norma entrará en vigor al día siguiente de su publicación en el Diario Oficial de la Federación.

México, D.F., a 17 de mayo de 2002.- El Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización de Regulación y Fomento Sanitario, Ernesto Enríquez Rubio.- Rúbrica.

APENDICE A

METODOS DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE PLOMO EN SANGREESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORCION ATOMICA CON HORNO DE GRAFITO, CORRECTOR DE FONDO, MODIFICADOR DE MATRIZ Y PLATAFORMA DE L´VOV; Y VOLTAMPEROMETRIA DE REDISOLUCION ANODICA

1. Toma de la muestra

Para que los resultados de las determinaciones de plomo en sangre sean confiables, la colección y el manejo de muestras son factores importantes que hay que controlar adecuadamente, por lo que la muestra debe ser colectada por punción venosa en un lugar cerrado fuera del área de exposición y con las condiciones de higiene adecuadas para evitar la contaminación de la misma.

La sangre humana se debe manejar cuidadosamente considerándola como fuente potencial de enfermedades infectocontagiosas (hepatitis, SIDA, entre otras, por lo cual se deben cumplir las medidas de seguridad e higiene para el manejo y disposición de materiales, sustancias y residuos biológico, infecciosos (NOM-087-ECOL-1994).

1.1 Material requerido:

Todo el material utilizado en el desarrollo de este método debe ser exclusivo para esta finalidad y no debe ser empleado para otras

81


determinaciones, para disminuir la probabilidad de contaminación por fuentes externas.

1.1.1 Tubos libres de plomo de 1 ml de capacidad con anticoagulante (para niños menores de 1 año).

1.1.2 Tubos de extracción de sangre al vacío de 3 a 10 ml de capacidad, que contengan anticoagulante.

1.1.3 Anticoagulantes en polvo: K3EDTA (EDTA al 15%/ml de sangre),

Na2EDTA (1.5 mg de EDTA/ml de sangre), heparina sódica o de litio (143

unidades USP).

Se recomienda usar EDTA-Tripotásico y disódico debido a que la heparina permite la formación de microcoágulos en muestras almacenadas.

Si la persona sujeta a análisis está bajo tratamiento farmacológico con agentes quelantes, se debe obtener la muestra cinco días después de haber tomado la última dosis.

Únicamente para el método de prueba de voltamperometría de redisolución anódica. En caso de utilizar material con EDTA, se requiere que el tubo sea llenado por lo menos a dos tercios de su capacidad al tomar la muestra, para que la concentración del anticoagulante sea la indicada.

1.1.4 Agujas estériles para toma múltiple

1.1.5 Adaptador o sujetador de plástico para los tubos al vacío.

1.1.6 Torniquete o liga de hule flexible.

1.1.7 Torundas de algodón.

1.1.8 Alcohol etílico 96º.

1.1.9 Producto limpiador dermatológicamente probado con eficiencia demostrada para eliminar plomo en piel.

1.1.10 Recipiente adecuado para el desecho de material con residuos peligrosos, biológico-infecciosos (NOM-087-ECOL-1994).

1.1.11 Recipientes, contenedores térmicos o hieleras con refrigerantes en su interior

1.1.12 Etiquetas adhesivas

1.1.13 Charola de plástico o acero inoxidable

1.1.14 Palangana de plástico o acero inoxidable

82


1.1.15 Gasas estériles

1.1.16 Guantes desechables

1.1.17 Paño de lino estéril

1.1.18 Alcohol isopropílico

1.2 Procedimiento:

1.2.1 Para sangre venosa

1.2.1.1 Lavar perfectamente el sitio de la toma de la muestra (brazo, antebrazo, talón, cara anterior de la muñeca y el área de punción) con agua y algún producto limpiador dermatológicamente probado, que arrastre el plomo, enjuagando con agua desionizada y dejar secar.

1.2.1.2 Etiquetar e identificar con tinta indeleble cada tubo para la toma de las muestras al menos con la siguiente información: a) nombre de la persona y b) número de clave o código asignado por el laboratorio.

1.2.1.3 Realizar la punción venosa y tomar la muestra. Obtener al menos 2 ml de sangre en el caso de personas mayores de 1 año y 1 ml en niños menores de un año. Para el método de voltamperometría de redisolución anódica se debe colectar la sangre al menos hasta dos tercios de la capacidad del tubo al tomar la muestra.

1.2.1.4 Agitar suavemente por inversión el tubo donde se colectó la muestra, mínimo 20 veces, para mezclar el anticoagulante.

1.2.2 Para cordón umbilical.

1.2.2.1 La toma de la muestra en cordón umbilical debe realizarse en los primeros 30 minutos después del parto.

1.2.2.2 Utilice una charola preparada y reciba la placenta en una palangana del equipo de obstetricia.

1.2.2.3 Extienda el cordón sobre el borde de la palangana con la pinza de la charola. Limpie con gasas cualquier líquido que exista en el cordón, desde el punto de unión a la placenta, hasta el punto que cuelga sobre el borde de la palangana.

1.2.2.4 Coloque un paño de lino estéril bajo el cordón, de tal manera que quede situado bajo todo el cordón umbilical que descansa sobre la palangana.

83


1.2.2.5 Frote en una sola dirección, del punto de unión de la placenta al borde de la palangana, el cordón umbilical con una torunda de alcohol isopropílico. Repita este procedimiento con una segunda torunda.

1.2.2.6 Posteriormente enjuague el cordón umbilical con 10 ml de agua desionizada con una jeringa, teniendo cuidado de rociar del final del cordón (en el borde de la palangana) hacia la placenta.

1.2.2.7 Limpie el exceso de agua con una gasa estéril, asegurándose de limpiar en una sola dirección, del borde de la palangana hacia la placenta. Cambie de guantes conforme sea necesario.

1.2.2.8 Etiquetar e identificar con tinta indeleble cada tubo al vacío para la toma de las muestras al menos con la siguiente información: a) nombre de la madre del niño, b) especificar que es sangre del cordón umbilical del producto y c) número de clave o código asignado por el laboratorio.

1.2.2.9 Realizar la punción utilizando el contenedor del tubo al vacío, inserte una aguja del número 20 en la parte limpia del cordón umbilical. Posteriormente inserte el tubo al vacío y obtenga al menos ¾ partes de sangre de la capacidad del tubo al vacío al tomar la muestra.

1.2.2.10 Agite suavemente 20 veces el tubo al vacío, permitiendo que el anticoagulante se mezcle con la sangre.

1.2.2.11 Método de prueba para la Determinación de Plomo en Sangre.

1.3 Manejo, Transporte y Almacenamiento:

Cuando las muestras de sangre sean transportadas al laboratorio para su análisis, se deben tener en cuenta las precauciones siguientes:

1.3.1 Si el tiempo utilizado para su transporte es menor a seis horas deben mantenerse en un intervalo de temperatura de 4 a 25ºC, hasta llegar al laboratorio donde serán refrigeradas a una temperatura de 4 a 8ºC para su conservación.

1.3.2 El análisis de la muestra no será mayor a tres semanas a partir del día de la toma de la muestra.

1.3.3 Si el tiempo utilizado para su transporte es mayor a 6 horas se debe emplear un recipiente térmico para mantener las muestras a una temperatura de 4 a 8ºC mediante refrigerantes.

84


1.4 Criterios de rechazo de muestras:

El criterio para el rechazo de muestras es aplicable a:

A) Aquellas cuyo volumen sea menor a 2 ml en el caso de personas mayores de un año y 0.50 ml en niños menores de un año, para espectrofotometría de absorción atómica.

B) En voltamperometría de redisolución anódica, cuando el volumen sea menor de dos tercios de la capacidad del tubo.

C) Aquellas en las que se sospeche de contaminación debido al manejo inadecuado evidente.

D) Muestras coaguladas.

2. Limpieza del material utilizado para el análisis de las muestras

Todo el material de vidrio, plástico u otro utilizado para el análisis de muestras para la determinación de plomo en sangre, que se use más de una vez, debe someterse a técnicas específicas de limpieza química con el fin de evitar alguna contaminación por plomo y polvo proveniente del medio ambiente.

2.1 Equipos, Materiales y Reactivos

2.1.1 Instrumental de vidrio, plástico u otros materiales (pipetas, matraces, vasos de precipitado, probetas, tapones, tubos de ensaye, botes de polipropileno y recipientes diversos).

2.1.2 Jabón o solución limpiadora catiónica al 2.0%.

2.1.3 Solución de ácido nítrico (HNO3) al 10% grado analítico.

2.1.4 Agua tipo I; ≥10.0 MÚ cm-1

.

2.1.5 Estufa para secado de material, ajustada a una temperatura de 70ºC.

2.1.6 Recipientes de vidrio o plástico cuyas dimensiones permitan la limpieza segura del instrumental.

2.1.7 Bolsas de plástico.

2.1.8 Agua corriente.

2.1.9 Guantes resistentes al ácido nítrico al 10%.

2.2 Procedimiento para el lavado

85


2.2.1 Lavar con agua corriente los implementos e instrumental de vidrio, plástico u otros.

2.2.2 Sumergirlos en una solución de detergente catiónico al 2.0%, al menos durante 2 horas.

2.2.3 Enjuagarlos con agua corriente.

2.2.4 Sumergirlos en una solución que contenga ácido nítrico al 10%, se dejan reposar al menos 12 horas.

2.2.5 Enjuagarlo abundantemente con agua tipo I; 10.0 M cm-1

.

2.2.6 Secarlos perfectamente dejándolos escurrir o en la estufa a una temperatura de 70ºC por un tiempo de 2 a 3 horas, a excepción del instrumental calibrado.

2.2.7 Dejarlos enfriar sobre una superficie teniéndolos cubiertos para evitar que se contaminen por fuentes externas.

2.2.8 Guardarlos en bolsas de plástico para evitar la contaminación de cualquier agente externo.

3. Método de prueba

ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORCION ATOMICA CON HORNO DE GRAFITO, CORRECTOR DE FONDO, MUESTREADOR AUTOMATICO, MODIFICADOR DE MATRIZ, PLATAFORMA DE L´VOV.

Método para la determinación de plomo en sangre por espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito, corrector de fondo y muestreador automático, usando modificador de matriz y plataforma de L´vov.

Este método es adecuado para evaluar el plomo en sangre que tenga concentraciones de este metal hasta 80 g/dl. Sin embargo, pueden determinarse niveles mayores de plomo cuando se aplican diluciones a la muestra original.

3.1 Principio del método.

A partir de muestras de sangre y estándares de concentración conocida, se obtienen átomos de plomo en estado elemental; se hace pasar a través de éstos un haz de luz de 283.3 nm y se mide la cantidad de luz absorbida, que es proporcional al número de átomos presentes; para ello:

86


a) se acondicionan las muestras de sangre y los estándares con modificador de matriz.

b) se colocan en forma individual y automatizada en una plataforma de L´vov de temperatura estable, instalada en un tubo de grafito pirolítico.

c) se someten a un tratamiento térmico inducido por resistencia eléctrica.

d) se hace pasar a través de la nube atómica obtenida, un haz de luz generado por lámparas específicas de cátodo hueco o de descarga sin electrodo.

e) se obtiene la respuesta instrumental de absorbancia integrada, usando un corrector de fondo.

f) se compara la absorbancia integrada de muestras y estándares para obtener la concentración de plomo en la sangre estudiada.

3.2 Reactivos

Todas las sustancias químicas deben cumplir con los requerimientos de pureza:

A) Agua tipo I: >10.0 MÙ cm-1

B) Acido nítrico (HNO3) ultrapuro.

C) Fosfato dibásico de amonio ultrapuro (NH4)2 HPO4.

D) Octil-fenoxi-polietoxietanol (Tritón X-100).

E) Estándar de plomo [1000 µg/ml] con certificado de análisis.

F) Control de plomo en sangre con certificado de análisis, emitido por un organismo internacional reconocido.

3.3 Material y equipo

3.3.1 Espectrofotómetro de absorción atómica equipado con horno de grafito, corrector de fondo y muestreador automático.

3.3.2 Lámpara de plomo de cátodo hueco o de descarga sin electrodo.

3.3.3 Utilizar argón o nitrógeno como gas de purga, de grado Alta Pureza.

3.3.4 Tubos de grafito pirolítico.

3.3.5 Plataformas de L´vov.

87


3.3.6 Pipeta volumétrica o probetas de 10 ml.

3.3.7 Micropipetas con capacidad de: 20 µl volumen fijo; y de 100 µl y 1000 µl volumen variable.

3.3.8 Puntas de plástico para micropipetas.

3.3.9 Matraces volumétricos clase A de: 10, 100 y 1000 ml.

3.3.10 Copas de muestreo.

3.3.11 Guantes para trabajo en el laboratorio.

3.3.12 Balanza con capacidad de resolución 0.001 gr.

3.3.13 Refrigerador (4 a 8ºC).

3.4 Preparación de la muestra y estándares

Nota: Usar siempre agua tipo I: 10.0 M cm-1.

a) Solución modificadora de matriz:

En un matraz aforado de 100 ml añadir 0.2 g. de fosfato dibásico de amonio y la cantidad mínima de agua para obtener su disolución; adicionar 0.5 ml de Tritón X-100 y 0.2 ml de ácido nítrico ultrapuro. Mezclar y aforar con agua.

b) Solución de lavado para el automuestreador:

Colocar al menos 200 ml de agua en un recipiente de polipropileno de 2 litros previamente lavado. Agregar al recipiente de polipropileno 10 ml de Tritón X-100 medidos con una probeta o pipeta de 10 ml, agitar hasta disolución.

Lavar 3 veces pipeta volumétrica o la probeta con agua y agregar el agua de lavado al recipiente de polipropileno.

Llenar con agua el recipiente de polipropileno hasta un 90% de su volumen total y agitar para mezclar la solución.

Adicionar el agua faltante según lo permita el nivel de espuma formado (esta solución se prepara según se requiera por el equipo).

c) Preparación de Estándares:

88


c.1 Solución patrón de plomo con certificado de análisis [1000 µg/ml]

De acuerdo a las instrucciones de dilución del fabricante obtener una solución patrón de 1000 µg/ml en ácido nítrico ultrapuro al 5%. La vigencia de esta solución es de un año.

c.2 Solución intermedia de plomo [10 µg/ml]

En un matraz volumétrico de 100 ml poner 1 ml de solución patrón de plomo [1000 µg/ml]y 5 ml de ácido nítrico y aforar con agua. La vigencia de esta solución es de un mes.

c.3 Soluciones de trabajo

Preparar cada semana los estándares de trabajo de 50, 100, 250, 500 y 750 µg/l (5, 10, 25, 50 y 75 µg/dl) de la siguiente manera:

De la solución intermedia de plomo [10 µg/ml] tomar las siguientes alícuotas, y colocarlas en matraces volumétricos de 10 ml.

Solución intermedia

de plomo [10 µl/ml]

HNO3µl

Aforo con agua Concentración de lassoluciones de trabajo

50 500 → 50 µg/l o 5 µg/dl

100 500 → 100 µg/l o 10 µg/dl

250 500 → 250 µg/l o 25 µg/dl

500 500 → 500 µg/l o 50 µg/dl

750 500 → 750 µg/l o 75 µg/dl

d) Preparación de estándares de calibración y de las muestras:

Preparar los estándares de calibración en las copas de muestreo.

d.1 Con modificador de matriz.

89


CUADRO No. 1

MODIF. AGUA SOLUCIONES DE TRABAJO MUESTRAS CC

MATRIZ (µl) (µl)

50[µg/l]

100[µg/l]

250[µg/l]

500[µg/l]

750[µg/l]

µl µl

BLANCOREACTIVO

900 100 - - - - - - -

ESTANDAR5 µg/dl 900 - 100µ1 - - - - - -

ESTANDAR10 µg/dl 900 - - 100µ1 - - - - -

ESTANDAR25 µg/dl 900 - - - 100µ1 - - - -

ESTANDAR50 µg/dl 900 - - - - 100µ1 - - -

ESTANDAR75 µg/dl 900 - - - - - 100µ1 - -

MUESTRAS

900 - - - - - - 100 -

*CC 900 - - - - - - - 100

*CC (Control de plomo en sangre con certificado de análisis

d.2 Con adición de estándar

Preparar los estándares de calibración y las muestras como se describe en el cuadro número 2. Usar como sangre base una muestra previamente preparada y analizada según el punto 3.5 y cuyo contenido de plomo sea < 10.0 µg/dl.

Homogeneizar la muestra de sangre con agitación suave y adicionar la alícuota como se señala en el cuadro 2, enjuagar y mezclar mediante bombeo repetido con la micropipeta, utilizando la punta como agitador para eliminar de ésta toda traza de sangre.

CUADRO No. 2

90


MODIF. AGUA SOLUCIONES DE TRABAJO SANGRE MUESTRAS CC

MATRIZ (µl) (µl)

50[µg/l]

100[µg/l]

250[µg/l]

500[µg/l]

750[µg/l]

BASE µl µl

BLANCOREACTIVO

800 100 - - - - - 100 - -

ESTANDAR5 µg/dl 800 - 100µ1 - - - - 100 - -

ESTANDAR10 µg/dl 800 - - 100µ1 - - - 100 - -

ESTANDAR25 µg/dl 800 - - - 100µ1 - - 100 - -

ESTANDAR50 µg/dl 800 - - - - 100µ1 - 100 - -

ESTANDAR75 µg/dl 800 - - - - - 100µ1 100 - -

MUESTRAS

900 - - - - - - 100 -

*CC 900 - - - - - - - - 100

*CC (Control de plomo en sangre con certificado de análisis

3.5 Procedimiento

3.5.1 El área de preparación y análisis de las muestras debe ser aislada, estar limpia y libre de polvo.

3.5.2 Los parámetros instrumentales son los siguientes:

Longitud de onda: 283.3 nm.Tipo de señal: absorbancia integrada.Medición de la señal: área del pico.Ancho de banda: de acuerdo a las especificaciones de cada instrumento.

Los parámetros como las temperaturas y los tiempos de: secado, calcinado y atomizado del horno de grafito se establecen a partir de las especificaciones de operación y se optimizan en cada laboratorio.

3.5.3 Curva de calibración

Elaborar una curva de absorbancia integrada vs concentración con estándares acuosos de plomo o una curva de calibración con adición de estándar, debiendo obtener un coeficiente de correlación r > 0.995.

91


Analizar los controles de plomo en sangre con certificado de análisis, en caso de que algún valor esté fuera del intervalo certificado volver a preparar la curva de calibración.

3.5.4 Análisis de la muestra

Analizar las muestras, usando la longitud de onda de 283.3 nm y corrector de fondo.

El análisis se realiza por duplicado, tomando 20 l de muestra.

3.5.5 Control de calidad

Analizar el control de plomo en sangre con certificado de análisis cada 20 muestras leídas, para comprobar la calidad de los resultados.

En caso de que la lectura del control de plomo en sangre esté fuera del intervalo certificado, recalibrar y repetir las lecturas del último lote de muestras.

Cuando alguna muestra exceda el intervalo lineal definido con esta curva, se analizará nuevamente, realizando una dilución 1:20 de la siguiente manera: 100 µl de sangre más 1900 µl de modificador de matriz.

3.5.6 Expresión de los resultados

Para calcular la concentración de plomo de muestras, se interpola el valor de absorbancia integrada en la gráfica de la curva de calibración. Para muestras que se han diluido considerar el factor de dilución. La concentración de plomo en las muestras se reporta en µg/dl, con una cifra decimal.

3.5.7 Límite de detección

Límite de detección 1.5 µg de plomo/dl de sangre.

3.5.8 Linearidad

Desde el límite de cuantificación establecido para las condiciones específicas de operación hasta 80.0 µg de plomo/dl de sangre.

92


APENDICE B

INFORME DE RESULTADOS

El informe de resultados de laboratorio debe estar foliado y tener los siguientes datos:

1. Identificación del laboratorio aprobado:Nombre o razón socialDomicilioNúmero de aprobaciónFirma del signatario

2. Identificación del cliente:Nombre o razón social de la persona física o moral que solicita realizar las pruebas de laboratorio.Domicilio

3. Identificación de la muestra:Tipo de prueba que se realizóMétodo utilizadoFecha de tomaFecha de recepción Fecha de análisisFecha de emisión del informe de resultadosResultado de análisisUnidades en g/dl Número de clave o código asignado por el laboratorioValores de referencia del estándar certificado para el control de calidad

4. Identificación de la personaNombre, Sexo y Edad.

93

determinacion de pb en sangre usando espectrofotometria de absorcion atomica[1]

Documents