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Ródenas Torralba, Eva
Morales Rubio, Ángel Enrique (dir.); Guardia Cirugeda, Miguel de la (dir.) Universitat de València - QUÍMICA ANALÍTICA |
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Aquest document és un/a tesi, creat/da en: 2006 | |
A high-priority line in Analytical Chemistry is the development of devices that
increase the automatization degree and, therefore, reduce the human
participation in the analysis procedures. The demand of information makes
necessary the development of simple, cheap, fast and clean methodologies.
The main contribution of this Thesis has been the study, development and
comparison of analytical procedures that use the multicommutation in three
different areas: (1) Mechanization in AFS, (2) Mechanization in molecular
spectrophotometry, (3) Application to portable and economic instruments.
In the first block multicommutation allows the mechanization of AFS
measurements: Hg, Bi and Te. These are the first works in the literature about
multicommutation in AFS.
In the second block multicommutation is used as the analytical tool for the
mechanization of the spectrophotometric measurem...
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A high-priority line in Analytical Chemistry is the development of devices that
increase the automatization degree and, therefore, reduce the human
participation in the analysis procedures. The demand of information makes
necessary the development of simple, cheap, fast and clean methodologies.
The main contribution of this Thesis has been the study, development and
comparison of analytical procedures that use the multicommutation in three
different areas: (1) Mechanization in AFS, (2) Mechanization in molecular
spectrophotometry, (3) Application to portable and economic instruments.
In the first block multicommutation allows the mechanization of AFS
measurements: Hg, Bi and Te. These are the first works in the literature about
multicommutation in AFS.
In the second block multicommutation is used as the analytical tool for the
mechanization of the spectrophotometric measurements: (i) Liquid-liquid
extraction for the determination of anionic surfactants in waters, with a high
sampling frequency. (ii) Use of the minipumps as fluid propulsive units to
substitute the solenoid valves and the peristaltic pump, and to reduce the price
of the system. This strategy has been developed for the phenol and cyclamate
determinations in waters and table sweeteners, respectively.
The third section is dedicated to the benefits of multicommutation in its
application to portable and economic instruments: (i) Luminometer for H2O2 and
NH4
+ determinations. (ii) LED photometer for the determination of Fe3+, NO2-,
phenol and carbaryl.
The aforementioned methods have been validated in terms of accuracy,
precision, limit of detection by means of recovery studies and comparison with
reference methods.
In general, it is possible to affirm that:
1. Multicommutation provides a considerable increase in the productivity of the
laboratory, decreasing the time of the analyses.
2. Multicommutation reduces the consumption of reactive and samples and the
waste volume, increasing the safety and minimizing the costs.
3. Multicommutation provides versatility, flexibility, economy, robustness and
miniaturization of the systems. In addition, multicommutation allows its
automatization to design portable equipments for analysis in situ.
In conclusion, this Thesis has contributed to different and simple applications of
the multicommutation in Analytical Chemistry.RESUMEN
Una línea prioritaria en la Química Analítica es el desarrollo de dispositivos que
incrementen el grado de automatización y, por tanto, reduzcan la participación
humana en los procedimientos de análisis. La demanda de información hace
necesario el desarrollo de metodologías sencillas, de bajo coste, rápidas e
inocuas para el medio ambiente, al alcance de cualquier laboratorio de control
o de investigación.
La principal aportación de esta Tesis ha sido el estudio, desarrollo y
comparación de procedimientos analíticos que utilizan la multiconmutación en
tres áreas distintas: (1) Mecanización en AFS, (2) Mecanización en
espectrofotometría molecular, (3) Acoplamiento a instrumentos portátiles y
económicos. Previamente es necesario estudiar y desarrollar programas
informáticos en Quick y Visual Basic.
En el primer bloque la multiconmutación permite la mecanización para la
determinación de metales por CV-AFS y HG-AFS. Se estudian las condiciones
óptimas para la determinación de Hg, Bi y Te y se desarrolla un procedimiento
para la especiación en línea de Te. Éstos son los primeros trabajos recogidos
en la bibliografía sobre multiconmutación en fluorescencia atómica.
En el segundo bloque se ha desarrollado la multiconmutación como
herramienta analítica para la mecanización de las aplicaciones
espectrofotométricas. Los trabajos se han dividido en dos líneas de trabajo: (i)
Extracción líquido-líquido en línea para la determinación de tensioactivos
aniónicos en aguas, con lo que se consigue la mejora en la frecuencia de
muestreo y constituye uno de los primeros trabajos para la aplicación de la
multiconmutación a la preconcentración en línea mediante la extracción líquidolíquido.
(ii) Empleo de las minibombas como unidades propulsoras de fluidos y
como sustitutas de las válvulas solenoides, con el objetivo de abaratar costes al
no ser necesaria la bomba peristáltica. Esta estrategia se ha propuesto para las
determinaciones de fenol y ciclamato en aguas y edulcorantes,
respectivamente.
El tercer apartado está dedicado a los beneficios de la multiconmutación en su
aplicación a instrumentos portátiles. Se desarrollan dos equipos de bajo coste y
peso: (i) Luminómetro para la determinación directa de H2O2 e indirecta de
NH4
+. (ii) Fotómetro de LEDs para la determinación de Fe3+, NO2
-, fenol y
carbaril.
Todos estos métodos desarrollados se han validado mediante estudios de
recuperación, comparación con métodos de referencia y/o análisis de muestras
certificadas y se han determinado sus características analíticas: límites de
detección, sensibilidad, precisión y exactitud.
De forma general, de los trabajos desarrollados se puede afirmar que:
1. La multiconmutación proporciona un incremento considerable en la
productividad del laboratorio, disminuye el tiempo empleado en los análisis y
abarata los costes.
2. La multiconmutación utiliza racionalmente reactivos y muestras, lo que
conduce a una reducción de los residuos generados y de las muestras y
reactivos empleados, ya que únicamente se insertan los volúmenes requeridos
y no es necesario que las disoluciones fluyan continuamente. Esto se traduce
en mejores condiciones de seguridad e higiene y en la reducción de los costes,
directos, de gestión y tratamiento de los residuos. Adicionalmente, se reduce el
impacto negativo generado en el medioambiente gracias a esta reducción en la
generación de residuos y a la sustitución de disolventes y reactivos tóxicos por
otros de menor impacto. Además, se reducen al máximo los riesgos para el
operador que puedan derivarse de la manipulación de reactivos tóxicos.
3. La multiconmutación proporciona versatilidad, flexibilidad, economía,
robustez y miniaturización a los sistemas. Además es fácilmente automatizable
en cada una de las etapas del análisis, característica que se aprovecha para
diseñar equipos portátiles para análisis in situ.
En conclusión, y tal como se había planteado al definir los objetivos iniciales,
esta Tesis ha aportado soluciones sencillas a diversas aplicaciones de la
multiconmutación en Química Analítica.
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