Determinación de COSV´s en suelos contaminados mediante extracción con QuECherS – Comparación de resultados mediante cuantificación por recta de calibrado.

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1 Determinación de COSV´s en suelos contaminados mediante extracción con QuECherS – Comparación de resultados mediante cuantificación por recta de calibrado y dilución isotópica Antonio Rosado, Pedro Sánchez, Salome Ballester. IPROMA, S.L. Avenida de los Pirineos 9, Nave San Sebastian de los Reyes (MADRID) Introducción Procesado de muestras. Metodología El RD9/2005 que regula la concentración de contaminantes orgánicos en suelos contaminados, establece distintos limites en función del uso final del suelo, con unos limites muy restrictivos en el caso de suelos destinados no destinados a uso industrial y urbano. En el anexo V que establece dichos limites nos encontramos con distintas familias de sustancias que deben ser valoradas, tales como HAP´s, PCB´s, Pesticidas Organoclorados, Fenoles y Clorofenoles que podemos agrupar como familia de Compuestos Orgánicos Semivolátiles. Las técnicas actuales de extracción, obligan a la utilización de sistemas como Soxhlet o extractores acelerados presurizados (ASE), que utilizan altos tiempos de extracción y disolvente, o bien resultan caros en la adquisición y mantenimiento. En este caso se ha investigado en adaptar sistemas de extracción mediante QuEChERS (1), y adaptarlos a la extracción de COSV´s en suelos contaminados, minimizando así el coste de la determinación y los residuos generados en el laboratorio. El QueChERS desarrollado ha sido evaluado para la totalidad de los SCOV´s que figuran en el Anexo V del RD9/2005 mediante CRM´s, ofreciendo resultados muy satisfactorios con recuperaciones entre el 88 y 114 % entre los distintos compuestos. El proceso consiste en pesar una alícuota de muestra, adicionar las sales de extracción, solvente de extracción y agua. Se extrae durante 1 minuto por agitación, se centrífuga y directamente del sobrenadante se inyecta 1 µl del extracto en un cromatógrafo de Gases Agilent 7890 A acoplado a un Espectrómetro de Masas QqQ 7000. El proceso de extracción ha sido evaluado para la cuantificación mediante el uso de recta de calibrado tradicional a la totalidad de compuestos semivolatiles que componen el RD9/2005 de suelos contaminados con unos excelentes resultados. Posteriormente en colaboración con el departamento de Química Analítica de la Universidad de Oviedo, se ha aplicado dicha metodología de extracción a PCB´s que han sido cuantificados mediante el método de dilución isotópica con PCB´s marcados en Cl37, con unos resultados muy satisfactorios. Pesada Adición de sales Disolventes + agua + agitación 1 min Centrifugado Alícuota Inyección CG Cromatograma Cuantificación Cromatogräma Resultados obtenidos. Recuperaciones Mediante el uso de calibrado convencional, Se han efectuado estudios de recuperación y exactitud mediante MRC y muestras de control fortificadas a distintos niveles con excelentes resultados en todas las familias de compuestos ensayadas. COMPUESTO % media ds %cv NAFTALENO 107 96 94 99 99,1 5,9 ACENAFTILENO 90 97 102 96,1 5,1 5,3 ACENAFTENO 101 88 95 96,7 6,3 6,5 FLUORENO 91 104 98,3 5,7 5,8 FENANTRENO 110 98 101,2 6,4 ANTRACENO 93 103 98,7 FLUORANTENO 106 100,2 PIRENO 100,1 4,9 B(a)ANTRACENO 116 104,9 7,9 7,5 CRISENO 108 105,3 4,7 4,5 B(b)FLUORANTENO 105,6 3,2 3 B(k)FLUORANTENO 100 115 105,2 7,1 6,8 B(a)PIRENO 105 104,1 4,1 3,9 D(ah)ANTRACENO 109 102,4 5,4 5,2 IND-PIRENO 98,8 3,6 B(ghi)PERILENO 111 106,2 4,6 PCB 18 97,4 2,5 2,6 PCB 31 101,9 7,3 7,2 PCB 28 97,9 2,4 PCB 52 PCB 44 3,8 PCB 101 PCB 149 99,5 2,9 PCB 118 102,9 3,1 PCB 153 98,9 PCB 138 101,3 2,3 PCB 180 103,1 2,2 2,1 PCB 194 105,9 4-CLOROANILINA 97,5 TRIFLURALIN 102,1 A-HCH 92 95,7 5,6 HEXACLOROBENCENO 96,5 G-HCH 99,4 B-HCH 97,6 6,1 D-HCH 6,7 ALDRIN 97,1 HEPTACLOROEPOXIDO G-CLORDANO 96,4 A-CLORDANO 89 96,8 ENDOSULFAN I 99,2 7 PP DDE 112 102,2 6,6 DIELDRIN ENDRIN 107,7 8,2 7,6 PP DDD 103,6 2,8 2,7 ENDOSULFAN II PP DDT 103,5 ENDOSULFATO 104,8 4,3 Materiales de Referencia Certificados Ahorro de costes – Disolventes – Tiempo - Residuos El disolvente empleado por muestra se reduce: 25 veces si se compara con Soxhlet 10 veces si se compara con ASE. El tiempo empleado resulta (incluyendo tiempos de equipo y técnico): 20 minutos con QueChers. ( 10 minutos de técnico ) 680 minutos con Soxhlet. ( 60 minutos de técnico ) 150 minutos con ASE ( 50 minutos de técnico ) Comparación de resultados mediante recta de calibrado y dilución isotópica. Con el fin de ver la aplicabilidad de esta técnica de extracción al método de cuantificación mediante Dilución Isotópica, se ha solicitado colaboración al Departamento de Química Analítica de la Universidad de Oviedo, que ha sintetizado congeneres de PCB´s marcados con Cl37. Una vez obtenidos los 12 congeneres de PCB´s marcados con Cl37, se efectúo un estudio de la relación de las abundancias isotópicas de cada compuesto natural y del enriquecido, y se comprobó que las condiciones de detección del fragmento resultante para la cuantificación eran las adecuadas. Ya conocidas las distintas relaciones de abundancias isotópicas, se efectuaron adiciones de patrones marcados a muestras adicionadas, con el fin de cuantificar la cantidad de congener natural que existe en la muestra a partir de cálculos estadísticos mediante una estimación lineal. Se efectuaron estudios de recuperación a nivel del limite de cuantificación y de 10 veces dicho limite. Para contrastar los resultados mediante las dos técnicas de cuantificación, se ha utilizado un Material de Referencia Certificado NIST 1944. Recuperaciones en el intervalo de trabajo por DI NIST 1944 – Recta de calibrado VS Dilución Isotópica PCBs 5 ppb R% 50 ppb R% 200 ppb R% 500 ppb R% media ds %rsd PCB-18 92 93 97 89 3 4 PCB-28+31 94 91 2 PCB-52 103 104 110 105 PCB-44 98 99 PCB-101 111 107 106 5 PCB-118 109 112 117 113 PCB-149 108 PCB-153 114 PCB-138 120 7 6 PCB-180 101 102 PCB-194 115 MEDIA 101,2 103,2 109,3 104,9 3,9 3,7 DS 6,4 7,3 8,4 9,1 7,6 1,3 1,1 PCBs % Recp Calib % Recup DI PCB-18 108 111 PCB-28+31 97 82 PCB-52 90 110 PCB-44 93 87 PCB-101 86 PCB-118 85 PCB-149 89 95 PCB-153 PCB-138 101 PCB-180 PCB-194 96 Media 91 Desv 7 11 RSD 8 Recuperaciones en 10 veces el LC por DI PCBs 10 LC 1 10 LC 2 10 LC 3 media ds PCB-18 104 102 98 101 3 PCB-28+31 105 96 5 PCB-52 118 112 106 6 PCB-44 2 PCB-101 115 111 4 PCB-118 120 117 113 PCB-149 116 PCB-153 123 119 PCB-138 PCB-180 107 110 PCB-194 AGRADECIMIENTOS Este trabajo ha sido financiado por el CDTI con el nº de proyecto IDI También agradecer la colaboración al personal investigador del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Oviedo por la ayuda prestada para su aplicación por la técnica de Dilución Isotópica. CONCLUSIONES REFERENCIAS [1] QuEChERS-method by M. Anastassiades, S.J. Lehotay, D. Stajnbaher and F.J. Schenck in 2003, El sistema desarrollado para extracción de COSV´s en suelos contaminados mediante la metodología QuECherS, ofrece unos excelentes resultados con distintas técnicas de cuantificación, con un sustancial ahorro de costes y una mejora importante en la generación de residuos.