Desarrollo tecnológico y evaluación de un prototipo para el análisis de la contaminación de aguas mediante fluorescencia de matriz de excitación-emisión

La contaminación de aguas superficiales y subterráneas por hidrocarburos es uno de los mayores problemas ambientales, particularmente para países productores como Colombia. Las estadísticas de derrames accidentales de petróleo y sus derivados en Colombia son alarmantes (50 mil barriles durante 2015), esto exige la aplicación de procedimientos operacionales y de emergencia encaminados a minimizar y mitigar la contaminación de cuerpos de agua. Siendo necesario el monitoreo in situ en tiempo real de la contaminación por hidrocarburos. Esta investigación presenta los resultados obtenidos al usar la técnica EEMs para determinar contaminantes en agua por medio del desarrollo y evaluación de un prototipo a partir de la visualización de los requerimientos de un futuro instrumento portátil, robusto, automático y con potencial comercial para la medición in situ, en tiempo real y de bajo costo de hidrocarburos en aguas superficiales y subterráneas. Para esto se empezó con la evaluación de la viabilidad de la técnica a nivel laboratorio, usando un fluoróforo estándar de características conocidas (fluoresceína sódica al 10%), la cual fue preparada a diferentes concentraciones. Se verifico la relación existente entre la intensidad de los espectros de emisión con la concentración del fluoróforo en las diferentes muestras, al igual que la dependencia de la intensidad con el pH de la solución. El sistema de detección fue probado con fuentes de luz diferentes, empleando LEDs, lámpara de Xe pulsada (PX-2) y continua (HID-H4); utilizando filtros pasa banda (320, 365, 377, 400, 436 y 568 nm) montados sobre un carrusel de filtros. Estas fuentes de luz comparten un sistema de lentes para la proyección de haz incidente sobre una celda de fluorescencia; y para la captación de luz fluorescente. Los espectros de excitación y emisión son medidos con una fibra óptica unida a un mini-espectrómetro (AvaSpec-3648, Avantes). El prototipo ha sido capaz de detectar hasta 1 ppb para el caso de la fluoresceína, con una señal a ruido (SNR) desde 50 hasta 1000.

• Autores: Lombana Charfuelan, Oscar Libardo
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/58973
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/58973; http://bdigital.unal.edu.co/56085/
• Palabra clave: 36 Problemas y servicios sociales, asociaciones / Social problems and social services; 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology; 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Espectroscopia de matriz de excitación-emisión; Contaminación por hidrocarburos; Agua superficial; Razón señal a ruido (SNR); Fluoroforo estandar; Fluorescencia; Diodos emisores de luz (LEDs); Lámpara Xe; Desarrollo de instrumentos; Surface water and groundwater; Hydrocarbon pollution; Excitation-emission; Light emitting diodes; Xe lamp; Instrument development; Signal to noise reason
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