Electrodos metálicos recubiertos de PEDOT para detectar Arsénico. Caso de medios acuosos
DOI:
https://doi.org/10.22458/rpys.v16i2.2271Palabras clave:
Arsénico, voltametría cíclica, PEDOT, electrodos, microfabricaciónResumen
La contaminación del agua con arsénico (As) se ha convertido en una de las principales preocupaciones para la salud pública. La disminución gradual del suministro de agua ha obligado a las autoridades a adoptar programas de protección para proteger las fuentes de agua limpia para el consumo humano y de uso productivo. La toma de decisiones acerca de las fuentes de agua depende del análisis más rápido y preciso de los datos bajo estudio. Las herramientas innovadoras, como los sensores de tipo medición in situ son opciones prometedoras en esta disciplina, debido a su bajo costo y mínimo impacto ambiental. Este documento describe el diseño, construcción y caracterización de un electrodo de oro recubierto con polímero PEDOT, para medir As en medio acuoso. El funcionamiento del electrodo se verificó midiendo concentraciones de As utilizando la técnica de voltametría cíclica, que permite observar picos específicos de corriente eléctrica característicos para cada nivel de concentración del contaminante. Los resultados experimentales indicaron una sensibilidad máxima del electrodo para una concentración de 66μg/L y un rango de medición lineal a concentraciones desde 166μg/L a 1500μg/L. Además, la medición se simuló en el software de simulación multifísico COMSOL, para comparar los resultados experimentales con los resultados teóricos computacionales.Citas
Andrienko, D. (2008). Cyclic Voltammetry. Chapter 1, 1–12. Recuperado de https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2004.03.028
Chen, T. W., Tsai, T. H., Chen, S. M., y Lin, K.C. (2011). Using PEDOT film modified electrode to monitor iodide and its enhancement of arsenite sensing. International Journal of Electrochemical Science, 6(6), 2043–2057.
Dai, X., y Compton, R. G. (2006). Detection of As(iii) via oxidation to As(v) using platinum nanoparticle modified glassy carbon
electrodes: arsenic detection without interference from copper. Analyst, 131(4), 516–521. Recuperado de https://doi.org/10.1039/
B513686E
Defensoría de los Habitantes de la República (2014). Informe de avance de la investigación de oficio sobre el problema de contaminación del agua con arsénico en poblados de
Guanacaste y la zona norte del país. Mayo 2014, 1–21. Recuperado de http://www.dhr.go.cr/informacion_relevante/resoluciones/
informe_arsenico.pdf
Gomez-Caminero, A., Howe, P., Hughes, M., Kenyon, E., Lewis, D.R., Moore, M., Ng, J. C., Aitio, A., y Becking, G. (2000). A Environmental
Health Criteria 224 Arsenic and Arsenic Compounds. Geneva: World Health Organization
Hayt, W. H., Kemmerly, J. E., y Durbin, S. M. (1986). Engineering circuit analysis. New York: McGraw-Hill
Kumar Jena, B., y Retna Raj, C. (2008). Gold Nanoelectrode Ensembles for the Simultaneous Electrochemical Detection of Ultratrace
Arsenic, Mercury, and Copper. Analytical Chemistry, 80(13), 4836–4844. Recuperado de https://doi.org/10.1021/ac071064w
Litter, M.I., Armienta, M.A., y Farias, S. (2009). Metodologías analíticas para la determinación y especiación de arsénico en aguas y suelos. Buenos Aires: IBEROARSEN, CYTED. Recuperado
Mora-Alvarado, D., Urbina-Campos, A., y Chamizo-García, H. (2015). Estudio ecológico sobre insuficiencia renal crónica y arsénico
en las aguas para consumo humano por distritos en Guanacaste. Revista Tecnología en Marcha, 28(2), pág. 102-115. Recuperado
de http://revistas.tec.ac.cr/index.php/tec_marcha/article/view/2337/2126
Morand, E., Giménez, M., Benitez, M., y Garro, O. A. (2008). Determinación de arsénico en agua por espectrometría de absorción
atómica con generación de hidruro (HGAAS). Facultad de Agroindustrias, Universidad Nacional del Nordeste (UNNE), 4. Recuperado de http://www.unne.edu.ar/unnevieja/
Web/cyt/cyt/2002/08-Exactas/E-048.pdf
Quansah, R., Armah, F. A., Essumang, D. K., Luginaah, I., Clarke, E., Marfoh, K., … Dzodzomenyo, M. (2015). Association of arsenic
with adverse pregnancy outcomes/infant mortality: A systematic review and meta-analysis. Environmental Health Perspectives,
(5), 412–421. Recuperado de https://doi.org/10.1289/ehp.1307894
Quijandria, G., Berrocal, J.; Pratt, L. (1997). La industria de la piña en Costa Rica. Análisis de Sostenibilidad. Recuperado de https://doi.
org/10.13140/RG.2.1.1024.0082
Rieger, P. (1994). Electrochemistry. New York: Chapman & Hall.
Rodríguez, E., y Desan, M. (2016). Prueba de Chi-Cuadrada. Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Estudios
Superiores Cuautitlán. Recuperado de http://asesorias.cuautitlan2.unam.mx/
Laboratoriovirtualdeestadistica/CARPETA3INFERENCIA_ESTADISTICA/DOC_INFERENCIA/TEMA4/08PRUEBADECHICUADRADA.pdf
Salimi, A., Mamkhezri, H., Hallaj, R., y Soltanian, S. (2008). Electrochemical detection of trace amount of arsenic(III) at glassy
carbon electrode modified with cobalt oxide nanoparticles. Sensors and Actuators B Chemical, 129 (1), 246–254. Recuperado de
https://doi.org/http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2007.08.017
Starbird, R., Bauhofer, W., Meza-Cuevas, M., y Krautschneider, W. H. (december, 2012). Effect of experimental factors on the properties
of PEDOT-NaPSS galvanostatically deposited from an aqueous micellar media for invasive electrodes. Conferencie paper in V Biomedical Engineering International Conference (BMEiCON), Ubon Ratchathani, Thailand.
Tanaka, M., Takahashi, Y., Yamaguchi, N., Kim, K.-W., Zheng, G., y Sakamitsu, M. (2013). The difference of diffusion coefficients
in water for arsenic compounds at various pH and its dominant factors implied by molecular simulations. Geochimica et Cosmochimica Acta, 105, 360–371.
World Health Organization. (2004). Arsenic in drinking-water. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans,
, 41–267. Recuperado de https://doi.org/10.1016/j.kjms.2011.05.002
World Health Organization (2010) Exposure to Arsenic: a major public health concern. Geneva. Recuperado de https://www.who.int/
ipcs/features/arsenic.pdf?ua=1
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