Estudio Comparativo De La Determinación De Plomo Y Estaño Para

Estudio Comparativo De La Determinación De Plomo Y Estaño Para Cerámica
De Talavera En Esmalte Base.
Concepción Pérez Escamilla, Teresita Jiménez , Armando Tapia y Dolores
Castañeda.
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, ICUAP, Laboratorio de Control
Ambiental BUAP.
Ed. 76 3er piso Complejo de Ciencias C.U., Jardines de Sn Manuel Puebla, Pue.
Tel. 01 222 2334643 ext 18 fax ext 25 [email protected]. ICUAP
Modalidad: Cartel
Temática: Ciencia y Tecnología de alimentos
Palabras claves: Absorción atómica, Talavera
Resumen
En el presente trabajo se realizó un estudio comparativo entre el método gravimétrico y el
método espectrofotométrico por absorción atómica para la determinación de plomo y
estaño, en esmalte base usado para la elaboración de cerámica tipo Talavera en
conformidad con las especificaciones indicadas en la NOM-132-SCFI-1998. Permitiendo
con esto proponer este último método alternativo a emplear en la norma referida para la
determinación de metales.
Ambos métodos fueron implementados y validados antes de
su comparación, se emplearon estándares certificados en matriz agua-ácida para la
cuantificación realizada a 16 muestras de esmaltes de diferentes casas productoras de
Talavera, determinando el cumplimiento con los valores establecidos en dicha norma. Se
observó que el método por absorción atómica es de mayor sensibilidad por lo requiere
menor cantidad de muestra, la cuantificación en plomo fue similar para ambos métodos,
no así para estaño que muestra un nivel de significancia considerable en la concentración
a determinar, se propone una
revisión por el Consejo regulador
de Talavera para
establecer nuevos limites en caso de ser necesario, en conformidad al cumplimiento de
la norma mencionada.
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Introducción.
La cerámica ha sido utilizada como una forma de expresión del hombre durante más de
2500 años [Tecayelhualtl, 2002]. En la actualidad se continua elaborando la cerámica
siendo esta regulada por Normas oficiales Mexicanas para controlar su manufactura así
como su calidad y toxicidad, un ejemplo de ello es en la loza estannífera de Puebla se le
sigue conociendo como Talavera en honor de los alfareros provenientes de Talavera de la
Reina, España, quienes introdujeron la técnica de esta cerámica en Puebla [Velásquez,
1994].
La Secretaria de Comercio y Fomento Industrial, por conducto de la Dirección General de
Normas, con fecha 11 de septiembre de 1997, publicó en el Diario Oficial de la Federación,
la declaratoria general de protección de la Denominación de Origen Talavera, la cual
establece como región geográfica la zona denominada “Zona de Talavera de Puebla”,
donde se establece “Que es responsabilidad del Gobierno Federal establecer las medidas
de apoyo que sean necesarias para garantizar que los productos que posean una
denominación de origen se apeguen a los referentes establecidos en la Norma Oficial
Mexicana correspondiente y de esta manera, garanticen calidad a los consumidores, tanto
en el mercado nacional como extranjero; por lo que es preciso proporcionar a los sectores
económicos involucrados en la producción y comercialización de Talavera, las
herramientas necesarias para controlar la calidad del producto que elaboran o
comercializan” [Diario oficial de la federación,1997].
El producto denominado “cerámica de Talavera” debe cumplir las especificaciones de la
norma
oficial
mexicana
NOM-132-SCFI-1998,
Talavera-Especificaciones.
Dicho
cumplimiento consiste en la verificación de las características propias de esta artesanía, su
proceso de elaboración manual y el uso de materias primas especificas, dicha norma
establece que el método para la determinación de plomo y estaño en esmalte base antes
de hornear es gravimétrico.
El objetivo de este estudio es comparar los métodos espectrofotométrico por absorción
atómica y gravimétrico para la determinación de plomo y estaño en esmalte base de
cerámica empleado para elaboración de Talavera antes de hornear.
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Material y Métodos
Se analizaron 16 esmaltes proporcionados por diferentes fábricas o casas que se dedican
a la elaboración de la cerámica tipo Talavera. Este número no pudo incrementarse por el
resguardo estricto de sus formulaciones, siendo esto un secreto familiar que solo se
comunica a sus descendientes, para proteger las características de sus productos y así
también evitar falsificaciones.
Se realizo la determinación de Plomo y estaño conforme al inciso 8.14 para plomo y 8.15
para estañó, de la norma NOM-132-SCFI-1998 vigente, la determinación de estos metales
emplean un método gravimétrico para cuantificar los precipitados, el sulfato de plomo
basada en la insolubilidad del sulfato de plomo en un medio de agua – etanol y el estaño
por la insolubilidad del hidróxido de estaño en medio alcalino, el que por calentamiento se
convierte en óxido estánnico
La determinación por espectrofotometría de absorción atómica se realiza conforme al
Método EPA 7420 para plomo y EPA 7870 para estaño, para la digestión a 1g de
muestra de esmalte se le adiciona 5 ml de acido nítrico concentrado hasta la aparición de
vapores seguida de una filtración
y aforo a 100 ml para su lectura con condiciones
referidas por el fabricante del equipo de absorción Atómica marca GBC .
Los datos obtenidos en ambos métodos se compararan por sus parámetros estadísticos
de acuerdo a criterios establecidos en la validación (selectividad, linealidad, precisión,
exactitud y sensibilidad) y en la eficiencia de recuperación.
Todos los ensayos fueron realizados aplicando siete repeticiones por parámetro y por
método.
Resultado y Discusión.
La
validación del método gravimétrico y del método de espectrofotometría de absorción
atómica con los siguientes parámetros:
Selectividad o especificidad.- para el método de absorción atómica se estable el criterio de
aceptación de 85 al 115% [Romero D,2007], bajo las condiciones especificas para cada
metal se evaluó que no existe interferencia de matriz por lo que el método es selectivo.
Este parámetro solo se determinó para el método espectrofotométrico debido a que el
método gravimétrico es poco selectivo ya que la muestra no es de una pureza específica y
algunas impurezas presentes pueden precipitar igual que el estaño.
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Linealidad.- Este parámetro sólo se llevó a cabo para el método de absorción atómica ya
que el método gravimétrico indicado en la norma no cuantifica en base a la interpolación en
una curva de calibración. El coeficiente de correlación (r)encontrado fue 0,998 cumpliendo
con los criterios establecidos [Fernández S.2004]. Lo anterior nos permite afirmar que
existe una buena correlación entre la concentración y la respuesta obtenida (valores de
absorbancia), lo cual demuestra que el método es linealidad en el rango de las
concentraciones.
La
precisión
evaluada
como
repetibilidad
y
reproducibilidad,
mostró
resultados
satisfactorios; pues los coeficientes de variación determinados en ambos métodos
cumplieron con el criterio de aceptación C.V. ≤ 3. Se realizó la prueba de Fischer, donde se
apreció que no existían diferencias estadísticamente significativas en la precisión
alcanzada por el analista en diferente día. También se aplicó la prueba t de Student, la cual
reveló la ausencia de diferencias estadísticamente significativas en el estudio de la
repetibilidad realizado por el analista [Suárez Y.,2001].
Otro parámetro importante que tomó en cuenta en el proceso de validación fue la exactitud,
el cual se expresa por el coeficiente de recobro R y el coeficiente de variación CV. Como
se puede evidenciar, los métodos propuestos son exactos, ya que los valores de
porcentajes de recobro y coeficientes de variación se encuentran dentro del intervalo
establecido. El criterio establecido es: R=97-103 %; CV = 3,0 %.[Romero D.,2007]
Los resultados cumplen con los criterios establecidos en las pruebas de robustez de los
métodos durante su validación, con las limitantes de selectividad y linealidad en el método
gravimétrico ya que por su naturaleza no es aplicativo (Ayres ;1970) .
En la grafica no. 1 se observa que los resultados obtenidos en plomo no existe una
diferencia significativa en la recuperación por ambos métodos.
Al comparar las recuperaciones obtenidas por los métodos evaluados se observó que los
valores obtenidos de plomo por ambos métodos son similares (Fig 1 A). Para el caso de
estaño se obtienen valores muy dispersos de cada muestra de esmalte analizado, se
observa que los valores no corresponden entre los métodos empleados y en ninguno de
los casos los valores alcanzan los limites establecidos por a norma NOM-132-SCFI-1998.
Solo una muestra la numero 7 presenta valores cercanos a lo indicado a la norma el resto
de las muestras están muy por debajo de estos, debido a que sustituyen el estaño por
otros metales opacificante como el zinc o titanio.
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Fig. 1 Porcentaje de recuperación de plomo (A) y estaño (B) de las dieciséis muestras
analizadas de esmalte base antes de hornear para talavera.
Conclusiones
Con base en lo establecido en los objetivos del presente trabajo se concluye: Al llevarse a
cabo el cumplimiento de los parámetros de validación para ambos métodos nos permite
afirmar que ambos cumplen con el objetivo de una adecuada cuantificación.
El método espectrofotometría de absorción atómica cumplió con los parámetros mínimos
necesarios para ser aplicado en la determinación de plomo y estaño en esmaltes base
usados en cerámica de Talavera antes de su horneado. Además de ser lineal, exacto,
preciso y específico, fue suficientemente sensible y permitió diferenciar la respuesta de los
analitos de interés.
Se realizaron pruebas estadísticas y se concluye que no existen cifras significativas en la
determinación de plomo por ambos métodos, sin embargo existen dos muestras que se
detecta que el límite normado es rebasado, siendo esto indicativo de una mayorr
sensibilidad al realizar estas determinaciones. En el caso de estaño si existe diferencia
significativa debido a que el método de absorción atómica es selectivo en la determinación
del analito en cuestión, por lo que se recomienda, evaluar nuevamente los limites
normados para este tipo de esmaltes o bien el apego al material usado para su fabricación
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