UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA) FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA Escuela Profesional de Farmacia y Bioquímica LABORATORIO DE TOXICOLOGIA Y QUIMICA LEGAL CURSO: TOXICOLOGIA Y QUIMICA LEGAL PROFESOR: APESTEGUÍA INFANTES, José A PRACTICA Nº 6 TITULO: CUANTIFICACION ESPECTROFOTOMETRICA DE ARSENICO POR EL METODO DE VASAC & SEDIVEC. Grupo Nº1. INTEGRANTES: GUERRA URIBE, Misael HERNÁNDEZ TORRES, Cristian Anthony REGALADO ESCOBEDO, Jean Pierre SEGOVIA HUARCAYA, Juan Jharol HORARIO DE PRACTICAS DIA: Lunes HORA: 10:00-13:20 pm FECHA de REALIZACIÓN de la PRACTICA: 01-04-2019 FECHA de ENTREGA del INFORME: 08-04-2019 LIMA-PERU A. TÍTULO: CUANTIFICACIÓN ESPECTROFOTOMÉTRICA DE ARSÉNICO (As) POR EL MÉTODO DE VASAC & SEDIVEC. B. OBJETIVOS 1. Analizar espectrofotométricamente Arsénico (As) presente en muestras biológicas y ambientales por Método de Vasac & Sedivec. 2. Determinar la concentración de Arsénico(As) presente mediante la curva de calibración. C. FUNDAMENTO TEÓRICO Arsenico El arsénico es un elemento químico del grupo VA de la tabla periódica; tiene un número atómico de 33, peso atómico de 74.92 g/mol, valencias de 3 y 5. Su abundancia promedio en la corteza terrestre es 1.8 ppm; en suelos de 5.5 a 13 ppm; en corrientes de agua menor a 2 µg/L, y en aguas subterráneas es generalmente menor 100 µg/L. Se produce naturalmente en minerales sulfurosos como la pirita. No es un elemento esencial para las plantas, pero sí lo es para algunas especies animales. Los compuestos de arsénico se clasifican en tres grupos: 1. Compuestos con arsénico inorgánico 2. Compuestos con arsénico orgánico 3. Gas arsina. Tanto los compuestos orgánicos como los inorgánicos pueden tener el arsénico en forma trivalente y pentavalente1. Límites de exposición La exposición de niveles altos de arsénico inorgánico puede deberse a diversas causas, como el consumo de agua contaminada o su uso para la preparación de comidas, para el riego de cultivos alimentarios y para procesos industriales, así como al consumo de tabaco y de alimentos contaminados. La exposición Página 2 de 9 prolongada puede causar intoxicación crónica. Los efectos más característicos son la aparición de lesiones cutáneas y cáncer de piel.19, 4. La exposición al Arsénico puede ser más alta para la gente que trabaja con Arsénico, bebe significantes cantidades de vino, vive en casas que contienen conservantes de la madera y viven en granjas donde el Arsénico de los pesticidas ha sido aplicado en el pasado1. Efectos sobre la salud Efectos agudos Los síntomas inmediatos de intoxicación aguda por arsénico incluyen vómitos, dolor abdominal y diarrea. Seguidamente, aparecen otros efectos, como entumecimiento u hormigueo en las manos y los pies o calambres musculares y, en casos extremos, la muerte. Efectos a largo plazo Los primeros síntomas de la exposición prolongada a altos niveles de arsénico inorgánico (por ejemplo, a través del consumo de agua y alimentos contaminados) se observan generalmente en la piel e incluyen cambios de pigmentación, lesiones cutáneas y durezas y callosidades en las palmas de las manos y las plantas de los pies (hiperqueratosis). Estos efectos se producen tras una exposición mínima de aproximadamente cinco años y pueden ser precursores de cáncer de piel. Además de cáncer de piel, la exposición prolongada al arsénico también puede causar cáncer de vejiga y de pulmón. El Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (CIIC) ha clasificado el arsénico y los compuestos de arsénico como cancerígenos para los seres humanos; el arsénico presente en el agua de bebida también ha sido incluido en esa categoría por el CIIC2. La concentración máxima permisible para As en aguas de consumo humano, emitidas por la Organización Mundial de la Salud 0.050 mg/ L. Por lo que La determinación de la concentración de arsénico en aguas potables es importante ya que es perjudicial para la salud, y en algunos lugares las aguas potables no cumplen con las normas establecidas.4 Página 3 de 9 Determinación de arsénico La técnica de análisis más utilizada para la determinación de Arsénico de una muestra de agua. se fundamenta en su reducción a Arsina y posterior determinación espectrofotométrica con dietiltliocarbamato de plata (AgDDTC) en Piridina el método es bueno pero la Piridina despide un olor desagradable y es altamente toxica lo que dificulta su uso en trabajos de rutina. Aunque, existen algunas modificaciones como las de Sanltallas (OSN) quien emplea una modificación de la misma utilizando (AgDDTC) en Efedrina/Cloroformo cuya ventaja fundamental es su menor toxicidad y bajo costo5. La técnica de generación de hidruros proporciona un método para inducir muestras que contienen As, Sb, Sn, Se, Bi, y Pb en un atomizador en forma de gas. Dicho procedimiento mejora los límites de detección de estos elementos de 10 a 100 veces. Debido a que varias de estas especies son altamente tóxicas, es de considerable importancia su determinación a concentraciones bajas. Generalmente se pueden producir rápidamente hidruros volátiles adicionando una disolución acuosa acidificada de la muestra a un volumen pequeño de una disolución acuosa del 1 % de borohidruro de sodio en un frasco de vidrio. El hidruro volátil es arrastrado a la cámara de atomización por un gas inerte. La cámara generalmente es un tubo de sílice en un horno o una llama, donde se descompone el hidruro originándose los átomos del analito4. D.-MATERIALES Y MÉTODOS La determinación de arsénico (As) se llevó a cabo por el método de Vasac y Sedevic, de acuerdo a lo mencionado por Dreisbach, H.R(1999)4. Este método se fundamenta en la generación de arsina (H3As) por reducción del As (V) presente en la muestra de agua a As(III) por yoduro de potasio y cloruro de estaño(II) en presencia de Zinc y H2SO4. La arsina se produce por acción del hidrógeno generado por el Zinc en el medio ácido y debe pasar por una lana de vidrio impregnada con acetato de plomo para remover el sulfuro de hidrogeno interferente antes de ser absorbida en la solución de AgDDTC. Página 4 de 9 La arsina producida reacciona con el AgDDTC que se encuentra disuelto en efedrina/ cloroformo o piridina, y forma un complejo coloreado de color rojo vino, cuya Intensidad es proporcional a la concentración de arsénico. Esta solución es transferida a la celda de 1 cm y es leída en un espectrofotómetro a 540 nm. Figura 1. Equipo de tratamiento de la muestra y generación del compuesto de color. El proceso de medición involucra 4 operaciones: a) Acondicionamiento de la muestra: Reducción de As (V) a As (III). b) Liberación de arsénico en forma de arsina en medio acuoso (ac). Este paso también incluye el control de interferencias que podría ejercer el sulfuro, interceptando el paso de la arsina con lana de vidrio impregnada en acetato de plomo. c) Generación de color. Siendo As (DDTC)3 el complejo de As y DDTC cuya absorbancia se mide Página 5 de 9 E. CALCULOS Y RESULTADOS La Imagen 1 muestra la formación de Arsenamina (AsH3) dentro del sistema cerrado luego de la incorporación de las granallas de Zinc, este sistema se dejó burbujear por 45 minutos. Imagen 1. Formación de Arsenamina dentro del sistema cerrado. Luego de realizar la lectura da la muestra problema en el espectrofotómetro a 540 nm, se procedió a realizar la curva de calibración para extrapolar la concentración de plomo presente en la muestra analizada. Grafica 1. Grafica de la curva de calibración para la determinación de arsénico. Página 6 de 9 Dado que la ecuación de la curva de calibración resulto ser de y= 0.15x +0, y sabiendo que “y” es Absorbancia, “m” es la pendiente y “x” es la concentración deseada, se tiene: Absorbancia de la muestra problema = 0.219 𝑢𝑔 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 0.219 𝑢𝑔 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 ( ) = = = 1.46 𝑚𝑙 0.150 0.150 𝑚𝑙 Por lo que la concentración final de arsénico en la muestra de agua de rio es de 1.46 ug/ml. F. DISCUSIÓN DE RESULTADOS En la práctica se observó la cuantificación de arsénico en agua de río, el arsénico es un elemento ampliamente distribuido en la corteza terrestre. El arsénico ha sido clasificado químicamente como un metaloide, con propiedades tanto de metal como de elemento no-metálico; sin embargo, se le refiere frecuentemente como un metal. El arsénico elemental (llamado también arsénico metálico) es un material sólido de color gris acero. Sin embargo, en el ambiente el arsénico generalmente se encuentra combinado con otros elementos como por ejemplo oxígeno, cloro y azufre. El arsénico combinado con estos elementos se conoce como arsénico inorgánico. El arsénico combinado con carbono e hidrógeno se conoce como arsénico orgánico5. Estudios del agua indican que cerca del 80% de los suministros de agua tienen menos de 2 ppb de arsénico, pero 2% de los suministros exceden 20 ppb. Los niveles de arsénico en los alimentos varían entre 20 y 140 ppb. Sin embargo, los niveles de arsénico inorgánico, la forma que genera mayor preocupación, son mucho más bajos6. Los niveles de arsénico que se cuantificaron fueron de 0.15 µg/L, lo cual se encuentra dentro de los valores normales. Página 7 de 9 G. CONCLUSIONES Se logró determinar espectrofotométricamente las concentraciones de arsénico presentes en el agua de río. Terminado el ensayo se interpretaron los resultados, encontrándose los niveles de arsénico dentro de lo normal. E.-RECOMENDACIONES 1. Si se tiene personas expuestas por vivir en áreas con exposición natural a este metaloide se debe tener en cuenta la siguiente recomendación para limitar la exposición al agente toxico. 2. Identificar las probables fuentes naturales de arsénico en los espacios geográficos para evitar que los pobladores entren en contacto permanente. 3. El arsénico produce sus efectos tóxicos a través de la generación de radicales libres, por lo que se recomienda alimentos ricos en antioxidantes (aceites vegetales de las nueces, cereales, y vegetales grasos como chocho, maní, aceitunas entre otros, frutas y vegetales Como naranja, limón. kiwi', brócoli, pimiento) para la prevención y tratamiento en caso de intoxicación. Los pacientes que sean identificados con niveles de arsénico elevados deberán ser derivados al nutricionista para su evaluación, consejería, y monitoreo correspondiente. 4. Toda empresa debe contar con su Programa de Gestión en Seguridad y Salud Ocupacional reconocido por las instancias correspondientes. Ante la presencia de un caso probable de intoxicación por mercurio, la empresa determinará las concentraciones del Hg en el ambiente de trabajo, así como vigilar la salud de los trabajadores y medir el nivel de exposición a través de un indicador biológico (arsénico en orina) de acuerdo a la guía técnica y protocolo de exámenes médicos ocupacionales establecidos por la Dirección General de Salud Ambiental del MINSA y la normatividad vigente del Ministerio de Trabajo y Promoción del Empleo. Página 8 de 9 F.-FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Litter M., Armienta M., Farías S. IBEROARSEN: Metodologías analíticas para la determinación y especiación de arsénico en aguas y suelos. Argentina: Editado por CYTED, 2009. Disponible en: http://paginas.fe.up.pt/~cigar/html/documents/Monografia2_000.pdf 2. Pérez F.; Prieto F.; Barrado E.; Rojas A.; Méndez A. Optimización del método de determinación de arsénico en aguas potables por espectrofotometría UV-Vis con dietil ditiocarbamato de plata. Journal of the Mexican Chemical Society. 2002;46(2):175-179. 3. Melamed D., 2005. Monitoring arsenic in the environment: a review of science and technologies with the potential for field measurements, Analítica Chimica Acta, 532, 1-13 4. Dreisbach, H.R, Manual de toxicología clínica, prevención, diagnóstico y tratamiento, 6ª Edición, 1999, Editorial El Manual moderno, México 5. ATSDR. Agency for toxic substances and disease registry. [Online].; 2018 [cited 2019 abril 06. Available from: https://www.atsdr.cdc.gov/. 6. Morales Cabrera D, Avendaño Cáceres E. Arsénico total no deseado ante valores referenciales de ph en agua superficial, cuenca hidrográfica sama, Región Tacna-Perú. Revista de Investigaciones Altoandinas. 2017 setiembre; 19(3). Página 9 de 9
