Diseño y aplicación de nuevos líquidos iónicos para la extracción de metales en aguas marinas

Abstract

El crecimiento demográfico y el desarrollo de actividades industriales son responsables, en gran medida, de la contaminación de las masas de agua en todo el mundo, debido a los residuos que generan. En este sentido, la contaminación por metales es una de las principales amenazas a la biodiversidad, ya que, incluso a bajas concentraciones, son capaces de generar un daño irreversible en el organismo y formar parte de los procesos de bioacumulación y biomagnificación a lo largo de la cadena trófica. Uno de los mayores retos de la actualidad es el de encontrar una técnica de análisis en agua de mar de estos analitos, que permita comprender la especiación y extraer complejos metálicos formados debido a la presencia de sales en la matriz. También, con la que se disminuya la cantidad de residuos generados y que se empleen compuestos menos tóxicos y más seguros para que, en definitiva, sea más responsable con el medioambiente y se alinee con los 12 Principios de la Química Analítica Verde. En este trabajo, se desarrollan cuatro sistemas de microextracción en fase líquida con barras de disolvente con configuración de dos fases, utilizando como fase orgánica líquidos iónicos basados en productos naturales y sintetizados a partir de precursores comerciales, en los que se extraen seis metales: Cd, Zn, Ag, Cu, Co y Ni. Para ello, se sintetizaron los líquidos iónicos, se prepararon las barras de disolvente que serían introducidas en la matriz y se optimizaron las variables de pH de la muestra, tiempo de extracción y velocidad de agitación. Por otro lado, con la ayuda de modelos teóricos de especiación de metales, se evaluó el efecto de la salinidad en la eficacia de extracción de los diferentes complejos metálicos. Por último, se comprobó la adecuación del método en muestras salinas reales. Se han obtenido resultados de extracción cercanos al 80% para Cd, Zn y Ag en muestras de agua de mar. Se ha observado que la extracción depende en gran medida de la salinidad de la muestra. En este sentido, es fundamental la formación de clorocomplejos negativos y neutros, para que se produzcan los mecanismos de transporte correspondientes. Del mismo modo, se ha logrado por primera vez conocer al completo la especiación de Cd. En conclusión, los cuatro sistemas de microextracción utilizando líquidos iónicos basados en aminoácidos son eficaces en la microextracción multielemental en aguas naturales.