Publicado

2019-09-01

Desarrollo de un material de referencia certificado para análisis elemental de agua potable

Development of a Certified Reference Material for Elemental Analysis of Drinking Water

Desenvolvimento de um material de referência certificado para análise elementar de água potável

DOI:

https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v48n3.78660

Palabras clave:

incertidumbre de medición, materiales de referencia, trazabilidad metrológica (es)
measurement uncertainty, reference materials, metrological traceability (en)
incerteza de medição, materiais de referência, rastreabilidade metrológica. (pt)

Autores/as

  • Diego Alejandro Ahumada Forigua Instituto Nacional de Metrología (INM) - Subdirección de metrología Química y Biomedicina - Grupo de investigación en metrología química y bionálisis
  • Luis Leonardo Soto Morales Instituto Nacional de Metrología (INM) - Subdirección de metrología Química y Biomedicina - Grupo de investigación en metrología química y bionálisis
  • Laura Vanessa Morales Erazo Instituto Nacional de Metrología (INM) - Subdirección de metrología Química y Biomedicina - Grupo de investigación en metrología química y bionálisis
  • Johanna Paola Abella Gamba Instituto Nacional de Metrología (INM) - Subdirección de metrología Química y Biomedicina - Grupo de investigación en metrología química y bionálisis

La producción de un material de referencia (MR) es un proceso en el que se realizan estudios relacionados con la preparación, envasado y caracterización (incluye homogeneidad y estabilidad). En este trabajo se presentan los resultados del desarrollo de un MR de agua potable. El envasado se realiza aplicando dos procedimientos (envasado convencional e inmersión). La caracterización se realizó por Absorción Atómica, ICPMS y Cromatografía iónica. La evaluación de homogeneidad del material se realizó para Na, Mg, Ca, Fe, K, Co, Pb, Mo, As, Ni, Se, Cu, Al, Cr Zn y aniones como NO3-y Cl-. La estabilidad se evaluó a corto (condiciones aceleradas) y largo plazo por ICPMS y CI, además se realizó seguimiento gravimétrico. La homogeneidad y estabilidad se evaluaron con base en su incertidumbre. La incertidumbre asociada a la homogeneidad y estabilidad MR evidenció resultados aceptables para la mayoría de los analitos. Los resultados del seguimiento gravimétrico permitieron detectar pérdidas de masa del material, por lo que se planteó un nuevo esquema para evaluar la estabilidad a través de métodos gravimétricos. Finalmente, se encontró que el MR presenta incertidumbres expandidas entre el 0,93% y el 4,38%, siendo apto para el uso previsto.

The production of reference materials (RM) is a process that involves carrying out different studies related to the preparation, packaging and chemical stability of the analytes. This paper presents the results of the development of a drinking water RM. The packaging is done by applying two procedures (conventional packaging and immersion). The characterization of this material was carried out through atomic absorption, ICPMS and ion chromatography. The assessment of the homogeneity of the material was carried out for Na, Mg, Ca, Fe, K, Co, Pb, Mo, As, Ni, Se, Cu, Al, Cr Zn and anions as NO3-y Cl-. The stability studies were evaluated in the short term (accelerated conditions), and long term by ICPMS and IC, and gravimetric monitoring was also performed. Homogeneity and stability were evaluated based on their uncertainty. The uncertainty associated with homogeneity and MR stability evidenced acceptable results for most analytes. The results of the gravimetric monitoring allowed to detect losses of mass of the material, reason why a new scheme was proposed to evaluate the stability through gravimetric methods. Finally, it was found that the RM presents expanded uncertainties between 0,93% and 4,38%, which makes it suitable for the intended use.

Este artigo apresenta os resultados do desenvolvimento de um MR de água potável. A embalagem é feita aplicando dois procedimentos (embalagem convencional e imersão). A caracterização foi realizada por Absorção Atômica, ICPMS e Cromatografia Iônica. A avaliação da homogeneidade do material foi realizada para Na, Mg, Ca, Fe, K, Co, Pb, Mo, As, Ni, Se, Cu, Al, Cr Zn e ânions como NO3-y Cl-. A estabilidade foi avaliada em curto prazo (condições aceleradas) e em longo prazo pelo ICPMS e IC, e também foi realizada monitoração gravimétrica. A homogeneidade e estabilidade foram avaliadas com base na incerteza. A incerteza associada à homogeneidade e estabilidade da RM evidenciou resultados aceitáveis para a maioria dos analitos. Os resultados do monitoramento gravimétrico permitiram detectar perdas de massa do material, pelo que foi proposto um novo esquema para avaliar a estabilidade por métodos gravimétricos. Por fim, verificou-se que o RM apresenta incertezas expandidas entre 0,93% e 4,38%, sendo adequado para o uso pretendido.

Referencias

B. L. Guzmán, G. Nava, P. Díaz Bevilacqua, «La calidad del agua para consumo humano y su asociación con la morbimortalidad en Colombia, 2008-2012» Biomédica; Vol. 35 Agosto, Supl. 2 Aug. 2015. DOI: https://doi.org/10.7705/biomedica.v35i0.2511

A.V. Dean, Water and wastewater examination manual, Nueva York: Routledge, 2017.

A. Rubirola, et al, «Analysis of 32 priority substances from EU water framework directive in wastewaters, surface and drinking waters with a fast sample treatment methodology» Int. J. of Environ. Anal. Chem., 2019, p. 1-17.DOI:10.1080/03067319.2019.1571195

A. Jakubus, et al, «Dispersive solid-phase extraction using multi-walled carbon nanotubes combined with liquid chromatography–mass spectrometry for the analysis of β-blockers: Experimental and theoretical studies» Microchem. J., vol. 146, p. 258-269, 2019. DOI: 10.1016/j.microc.2018.12.063

M. A. Monteiro, et al, «Development and Validation of Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Methods for Determination of Beta-Lactams, Macrolides, Fluoroquinolones, Sulfonamides and Tetracyclines in Surface and Drinking Water from Rio de Janeiro, Brazil» J. Braz. Chem. Soc, vol. 29, no 4, p. 801-813, 2018. DOI: 10.21577/0103-5053.20170203

F. Hernandez, et al, «Development and application of a method for Cr (III) determination in dairy products by HPLC–ICP-MS» Food Chem., vol. 240, p. 183-188, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.06.083

C.A.O, Yifang, et al , « Molecular monitoring of disinfection efficacy of E. coli O157: H7 in bottled purified drinking water by quantitative PCR with a novel dye». J. of Food Proce and Preserv., p. e13875.2019. DOI: https://doi.org/10.1111/jfpp.13875

T. Yarita, et al, «Interlaboratory comparison of liquid chromatography-tandem mass spectrometry quantification of diarrhetic shellfish toxins in scallop midgut glands» Food Chem., vol. 252, p. 366-372, 2018. DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.01.105

J. Chung , J Hee, «Inter-Laboratory Validation of Method to Determine Residual Enrofloxacin in Chicken Meat» Int. journal of anal. Chem., vol. 2018, Article ID 6019549, 7 pages, 2018. DOI:https://doi.org/10.1155/2018/6019549

F. Ulberth, «Certified reference materials for inorganic and organic contaminants in environmental matrices» Anal. Bioanal. Chem., vol. 386, no. 4, pp. 1121–1136, 2006. DOI: 10.1007/s00216-006-0660-6

National Institute of Standards & Technology (NIST) , «Certificate of Analysis Standard Reference Material 1640a- Trace elements in natural water» 2010. [En línea] Disponible en: https://www-s.nist.gov/srmors/view_detail.cfm?srm=1640A . [Último acceso: 2019-03-23]

Y. Zhu,Yanbei, et al, « Development of a certified reference material (NMIJ CRM 7505-a) for the determination of trace elements in drinking water» Anal. Sci, vol. 27, no 11, p. 1149-1149, 2011. DOI: 10.2116/analsci.27.1149

P. Konieczka, J. Namieśnik, «Prospects for the Production, Research and Utilization of Reference Materials AU - Kupiec, Katarzyna» Crit. Rev. Anal. Chem., vol. 39, no. 4, pp. 311–322, 2009. DOI: 10.1002/cssc.200800169

T. P. J. Linsinger, H. Emons, «Characterization of reference materials: proposal for a simplification of the options listed in ISO Guide 34» Accredit. Qual. Assur., vol. 18, no. 2, pp. 149–152, 2013. DOI: 10.1007/s00769-013-0971-1

A. Kiełbasa, R. Gadzała-Kopciuch, B. Buszewski, «Reference Materials: Significance, General Requirements, and Demand» Crit. Rev. Anal. Chem., vol. 46, no. 3, pp. 224–235, 2016. DOI: 10.1080/10408347.2015.1045120

C. Uribe, E. Carrasco, S. Acco, «Use of ETAAS, FAAS and ICP-OES for production and post-certification monitoring of a multielemental certified reference material according to national regulation limits for elements in drinking water» Accredit. Qual. Assur., vol. 22, no. 3, pp. 141–151, Mar. 2017. DOI: 10.1007/s00769-017-1258-8

Ministerio de la protección social Ministerio de ambiente vivienda y desarrollo territorial, «Resolucíon 2115 de 2007, por medio de la cual se señalan características, instrumentos básicos y frecuencias del sistema de control y vigilancia para la calidad del agua para consumo humano». 2007. [En línea] Disponible en: http://www.minambiente.gov.co/images/GestionIntegraldelRecursoHidrico/pdf/normativa/Res_2115_de_2007.pdf . [Último acceso: 2019-03-23]

International Organisation for Standardisation (ISO), ISO Guide 35 Reference materials — Guidance for characterization and assessment of homogeneity and stability» Geneva, 2017.

M. S. Levenson et al. , «An Approach to Combining Results From Multiple Methods Motivated by the ISO GUM » J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol., vol. 105, no. 4, pp. 571–579, 2000. doi: 10.6028/jres.105.047

R. Index and T. R. C. Team, «R : A Language and Environment for Statistical Computing» vol. 2, 2018.

L. Yang et al. , «Final report of the SIM.QM-S8 supplementary comparison, trace metals in drinking water » Metrologia, vol. 55, no. 1A, p. 8003, 2017. https://doi.org/10.1088/0026-1394/55/1A/08003

L. Yang et al. , «Final report of the SIM.QM-S7 supplementary comparison, trace metals in drinking water» Metrologia, vol. 55, no. 1A, p. 8002, 2017. https://doi.org/10.1088/0026-1394/55/1A/08002

R. Arvizu, E. V. Moya, A. Reyes, “Memorias de Congreso Nacional de Metrología ” Marqués, Querétaro, México. 2004 [En línea] Disponible en: https://www.cenam.mx/simposio2004/memorias/TA-035.pdf . [Último acceso: 2019-03-23]

International organisation for Standardisation (ISO), « ISO 17034, Reference materials-General requirements for the competence of reference material producers» Geneva, 2016.

W. Horwitz, R. Albert, «The Horwitz ratio (HorRat): a useful index of method performance with respect to precision» J. of AOAC International, 89(4), p. 1095-1109, 2006.

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Cómo citar

[1]
D. A. Ahumada Forigua, L. L. Soto Morales, L. V. Morales Erazo, y J. P. Abella Gamba, «Desarrollo de un material de referencia certificado para análisis elemental de agua potable», Rev. Colomb. Quim., vol. 48, n.º 3, pp. 36–44, sep. 2019, doi: 10.15446/rev.colomb.quim.v48n3.78660.