| Artículos | 01 NOV 1997

Avance español en tecnología láser

Tags: Histórico
José Mª Fernández Rúa.

En los laboratorios de la Unidad de Láseres y Haces Moleculares del Instituto Pluridisciplinar de la Universidad Complutense, un equipo de científicos ha conseguido una técnica de análisis medioambiental, práctica y versátil, cuya principal innovación un análisis directo, ya que no requiere un tratamiento previo de preparación de muestras ni separación como sucede en la cromatografía. Esto permite aumentar la exactitud y precisión, al eliminar una de las principales fuentes de error presente en la mayoría de las técnicas que requieran este tipo de tratamientos. Con la lógica ayuda de avanzados soportes informáticos, esta técnica coordinada por Antonio González Ureña, permite el análisis de muestras sólidas y gaseosas. Además se pueden determinar distintas sustancias de interés de forma simultánea. Esta técnica, en la que han trabajado los investigadores Belén Bescos, José María Orea y Carlos Montero consiste en la desorción por láser de la muestra y el análisis por ionización multifotónica resonante mediante un segundo láser, con posterior detección por espectrometría de masas por Tiempo de Vuelo de los iones generados.

El análisis químico de contaminantes en muestras naturales era un objetivo largamente perseguido por diversos grupos de investigación, debido a su alto grado de toxicidad aún estando presentes en concentraciones. Dicho análisis presenta una serie de problemas de difícil solución mediante las técnicas convencionales, principalmente en lo que concierne a sensibilidad, selectividad, resolución y dificultad analítica, entre otras.

El sistema experimental, se compone básicamente de tres partes: láseres, sistemas de vacío y equipos electrónicos. Los científicos utilizaron dos láseres pulsados de alta energía; uno de ellos, el empleado para la ionización, se puede sintonizar para elegir la longitud de onda adecuada para cada molécula de interés analítico. El sistema de alto vacío, como explica el profesor González Ureña, consta de dos cámaras: en la primera se realiza la desorción de la muestra a analizar, ionización y aceleración de los iones. Posteriormente los iones entran en la segunda cámara de aproximadamente un metro de longitud, donde estos se separan y analizan debido a su distinta velocidad y por tanto, según su masa. La señal obtenida es digitalizada en un osciloscopio acoplado a un ordenador. Esta señal consiste en un espectro de tiempo de vuelo, en el que cada pico corresponde a una masa.

El principal problema que presentan las técnicas tradicionales de espectometría de masas es la ionización no selectiva, es decir, dos sustancias diferentes con la misma masa que darían como resultado una única señal. En este caso, el láser sintonizable, permite ionizar preferentemente la sustancia de interés aunque se encuentre en una muestra compleja.

Cada molécula tiene unos niveles energéticos definidos y sólo es capaz de absorber fotones cuya energía coincida con la diferencia entre dos niveles. Así, la monocromaticidad del haz láser hace que se ionicen únicamente las moléculas con niveles energéticos resonantes con la longitud de onda utilizada, por tanto, la espectrometría molecular añade selectividad a las técnicas de análisis por masas cuando en ellas se emplea un láser para la ionización. Entre las múltiples aplicaciones de esta técnica al análisis químico medioambiental, los investigadores del citado Instituto Pluridisciplinar se han centrado en el estudio de plaguicidas utilizados en los cultivos agrícolas del sur de España (carbendacima, l- naftalenacetamida e imidacloprid), y en el análisis de compuestos poliaromáticos (antraceno tolueno, benceno, pireno y xileno) en muestras gaseosas.

La carbendazima es un fungicida ampliamente empleado en cultivo de cereales, frutas y verduras, como e l resto de los carbonetos es térmicamente inestable, por lo que no puede ser analizado mediante cromografía de gases. Sus efectos nocivos han sido comprobados en animales, observándose estirilidad, malformaciones fetales, etcétera. Además de por su uso extensivo, el interés analítico de la carbendazima radica en que sirve de indicador para el análisis de otros pesticidas como el benomil o el metiltiofano.

Otra de las líneas de trabajo donde se está amplicando esta técnica es el análisis de contaminantes atmosféricos, principalmente hidrocarburos (antraceno tolueno, benceno, pireno, entre otros). Los hidrocarburos poliaromáticos son subproductos debidos a la combustión incompleta de gasolinas y gasóleos en automóviles, calefacciones, centrales térmicas, y otra de las fuentes antropogénicas proviene de la evaporación de estos compuestos de los tanques de almacenamiento de los derivados del petróleo. Su principal riesgo para la salud humana se debe a su carácter carcinógeno.

Contenidos recomendados...

Comentar
Para comentar, es necesario iniciar sesión
Se muestran 0 comentarios
X

Uso de cookies

Esta web utiliza cookies técnicas, de personalización y análisis, propias y de terceros, para facilitarle la navegación de forma anónima y analizar estadísticas del uso de la web. Consideramos que si continúa navegando, acepta su uso. Obtener más información