DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA PARA LA ESPECIACIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE AS(III) Y AS(IV) EN AGUA, MEDIANTE HPLC/HG-AAS Y SU APLICACIÓN EN MUESTRAS DE AGUA DEL MUNICIPIO DE ZIMAPÁN, HIDALGO.
El arsénico es un metaloide que se encuentra en la naturaleza en varios estados de oxidación; en el agua suele hallarse en formas orgánicas e inorgánicas. Estas últimas son las más tóxicas y, entre ellas, el arsenito (As(III)) es más peligroso que el arsenato (As(V)). La contaminación de acuíferos con arsénico es un problema serio de salud pública en muchas regiones del mundo, pues frecuentemente el agua subterránea es la única fuente de abastecimiento para la población. En el municipio de Zimapán, Hidalgo, las altas concentraciones de arsénico provienen de la interacción del agua con minerales como la arsenopirita; principalmente en acuíferos calizos profundos.
El propósito de este trabajo fue diseñar y desarrollar métodos para la diferenciación y cuantificación de las especies inorgánicas de arsénico (As(III) y As(V)) en agua, mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada posteriormente a espectrometría de absorción atómica con generación de hidruros (HG-AAS).
Para desarrollar la parte cromatográfica, se probaron distintas condiciones: composición y pH de la fase móvil, tipo de flujo (isocrático vs. gradiente), longitud de onda de detección y temperatura de la columna. Con una fase móvil inicial de fosfato de amonio monobásico a pH 8 y flujo isocrático, sólo se detectó As(V), con un tiempo de retención de 5-6 minutos; el As(III) no se detectó. Al añadir acetonitrilo en distintas proporciones, se redujo el tiempo de retención del As(V), pero el As(III) seguía sin mostrar señal. Incrementar el pH a 10 generó únicamente ruido en la señal. La propuesta exitosa de este trabajo resultó mediante un gradiente que combinaba una fase acuosa de fosfato de amonio dibásico ((NH4)2HPO4) a pH 6 y acetonitrilo, 200 nm y 2 mL/min de flujo. Con estas condiciones se logró separar ambas especies: el As(III) eluyó a los 0.81 minutos y el As(V) entre 2.40-2.78 minutos. La curva de calibración para As(III) fue lineal (R²=0.99) en el rango de 10-50 ppm.
Como el arsénico absorbe muy débilmente en UV/Visible, para la cuantificación se recurrió a la HG-AAS, que permite medir desde 2 ppb. Las muestras se recolectaron a la salida del detector del HPLC según los tiempos de elución; se evaporó el acetonitrilo (interferente depresivo) a 60 °C al vacío, y luego se sometieron a una pre-reducción (de As(V) a As(III)) con HCl y KI. Tras 24 horas, la detección se realizó mediante la inyección de borohidruro de sodio, reduciendo el As(III) a arsina (AsH3). La curva de calibración de esta técnica, en el rango de 2-10 ppb, presentó un R² de 0.997.
En conclusión, se estableció un método analítico fiable que permite tanto la separación de las dos especies de arsénico inorgánico (HPLC con detección UV-Vis) como su cuantificación (HG-AAS), con curvas lineales de calibración y resultados reproducibles. Este método es adecuado para el monitoreo de la contaminación por arsénico en aguas subterráneas.