Determinación Metrológica De Cromo Hexavalente Soluble En Cemento Hidráulico Comercializado En Costa Rica, Empleando El Método Colorimétrico Uv-Vis Con Distintas Técnicas De Extracción, Validación Del Método Analítico Y Evaluación Del Presupuesto De Incertidumbre

Abstract

La cuantificación de Cr (VI) en la matriz cemento es de gran importancia dada la posibilidad de generar problemas en los seres humanos como dermatitis, carcinoma nasal inducida, daños en el ADN, entre otras enfermedades. La vía de ingreso al cuerpo humano es por inhalación y/o contacto directo de los trabajadores del sector construcción. El presente trabajo muestra en primera instancia el proceso de validación analítica de la determinación de Cr (VI) por medio de la técnica de espectrometría Ultravioleta-Visible (UV-Vis) con la 1,5-difenilcarbazida. Para lo cual, se determinaron los siguientes parámetros de mérito: intervalo de trabajo, sensibilidad analítica, linealidad, LC y LD, así como la incertidumbre de medida, para brindar una mayor información metrológica acerca del desempeño del método. Se obtuvo un LC de 0.0039 mg·kg-1 , un LD 0.0013 mg·kg-1inferior al citado por la Norma Europea UNE-EN-196-10, y un nivel de incertidumbre alrededor de 6.5 % para una muestra preparada en el laboratorio, la cual se empleó específicamente durante la etapa de validación de la técnica de extracción. Cabe destacar que fue de un cemento tipo Portland, cuyo componente principal es el Clinker Por otra parte, el estudio evaluó el impacto de la utilización de la arena ASTM C-778 como técnica alternativa de extracción de mortero y así sustituir la arena estandarizada CEN. Para esto, se utilizaron dos cementos con dos niveles de concentración diferentes (2.01 ± 0.21 y 0.75 ± 0.09) mg·kg-1 de Cr (IV) y así evaluar dichas extracciones a través de tres tipos de tratamientos: oxidado con peroxidisulfito de potasio, no oxidado y método alternativo (pasta). Se observó que la extracción utilizando arena ASTM C-778 tiende a subestimar el contenido de Cr (IV) soluble en agua de cemento cuando las concentraciones son bajas (< 0.8 mg·kg-1 ), mientras que a concentraciones más elevadas (~2.0 mg·kg-1) cercanas al límite permitido por la normativa nacional e internacional no genera diferencias en comparación con la extracción con mortero estándar a base de arena CEN. Al comparar los diferentes tipos de tratamiento se observó que el método alternativo pasta mostró resultados estadísticamente comparables con respecto al mortero estándar para ambos niveles de concentración. Finalmente, se analizaron muestras de cemento comercializadas en Costa Rica con los diferentes tipos de extracción de Cr (IV) soluble en agua de cemento. Los resultados muestran que los cementos Tipo MM/B y Tipo MM/C que se comercializan en Costa Rica, analizados en este estudio, presentan concentraciones entre (0.70 ± 0.13) mg·kg-1 y (1.30 ± 0.13) mg·kg-1, comprobando que los cementos evaluados cumplen con el límite establecido por la normativa internacional y la reglamentación de Costa Rica.

The quantification of Cr (VI) in the cement matrix is of great importance given the possibility of generating problems in humans such as dermatitis, induced nasal carcinoma, DNA damage, among other diseases. The route of entry into the human body is by inhalation and/or direct contact by workers in the construction sector. The present work shows in the first instance the process of analytical validation of the determination of Cr (VI) by means of the Ultraviolet-Visible spectrometry technique (UV-Vis) with 1,5-diphenylcarbazide. For which, the following parameters of merit were determined: working range, analytical sensitivity, linearity, LC and LD, as well as measurement uncertainty, to provide greater metrological information about the performance of the method. An LC of 0.0039 mg kg-1 was obtained, an LD 0.0013 mg kg-1 lower than that cited by the European Standard UNE-EN-196-10, and an uncertainty level of around 6.5% for a sample prepared in the laboratory. , which was specifically used during the validation stage of the extraction technique. It should be noted that it was made of a Portland-type cement, whose main component is Clinker. On the other hand, the study evaluated the impact of using ASTM C-778 sand as an alternative technique for extracting mortar and thus replacing the CEN standardized sand. For this, two cements with two different concentration levels (2.01 ± 0.21 and 0.75 ± 0.09) mg kg-1 of Cr (IV) were used and thus evaluate these extractions through three types of treatments: oxidized with potassium peroxydisulfite , non-oxidized and alternative method (paste). It was observed that extraction using ASTM C-778 sand tends to underestimate the water-soluble Cr (IV) content of cement when concentrations are low (< 0.8 mg kg-1 ), while at higher concentrations (~2.0 mg kg-1) close to the limit allowed by national and international regulations does not generate differences compared to extraction with standard CEN sand-based mortar. When comparing the different types of treatment, it was observed that the alternative paste method showed statistically comparable results with respect to the standard mortar for both concentration levels. Finally, samples of cement marketed in Costa Rica were analyzed with the different types of extraction of Cr (IV) soluble in cement water. The results show that Type MM/B and Type MM/C cements marketed in Costa Rica, analyzed in this study, have concentrations between (0.70 ± 0.13) mg kg-1 and (1.30 ± 0.13) mg kg-1. 1, verifying that the cements evaluated comply with the limit established by international regulations and the regulations of Costa Rica.