ES2945430A1 - Metodo electroquimico para el control de organofosfonados en agua - Google Patents
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Abstract
Método electroquímico para el control de organofosfonados en agua. La presente invención se refiere a un procedimiento que permite la monitorización in-situ y a tiempo real de la concentración de organofosfonados, normalmente agentes antiincrustantes y anticorrosivos, utilizados para prevenir la formación de depósitos inorgánicos en membranas de ósmosis inversa, tecnología utilizada para el tratamiento de agua en estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) y plantas desalinizadoras entre otras. Asimismo, el sistema de control propuesto puede ser aplicado para la monitorización del producto antiincrustante y anticorrosivo utilizado para el tratamiento de torres de refrigeración.
Description
DESCRIPCIÓN
MÉTODO ELECTROQUÍMICO PARA EL CONTROL DE ORGANOFOSFONADOS EN
AGUA
La presente invención se refiere a un procedimiento que permite la monitorización in-situ y a tiempo real de la concentración de organofosfonados, normalmente agentes antiincrustantes y anticorrosivos, utilizados para prevenir la formación de depósitos inorgánicos en membranas de ósmosis inversa, tecnología utilizada para el tratamiento de agua en estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) y plantas desalinizadoras entre otras. Asimismo, el sistema de control propuesto puede ser aplicado para la monitorización del producto antiincrustante y anticorrosivo utilizado para el tratamiento de Torres de Refrigeración.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El agua se encuentra implicada en la mayoría de los procesos productivos, siendo un recurso fundamental para todos los sectores industriales. Sin embargo, el agua de proceso debe ser adecuadamente acondicionada para evitar problemas derivados de los elementos que contiene. En este sentido, si el agua no es tratada con productos antiincrustantes y anticorrosivos, se pueden producir fenómenos de corrosión o incrustación que afecten a la línea de producción. Esto no sólo produce alteraciones en el sistema productivo, sino que incluso puede provocar su parada con importantes consecuencias económicas.
Dos de las tecnologías de tratamiento de agua cuyo uso se encuentra más extendido son la ósmosis inversa y las torres de refrigeración. La operación adecuada de estos sistemas implica irremediablemente el uso de productos antiincrustantes y anticorrosivos, ya que, de lo contrario, las membranas y los materiales que componen las torres se ensuciarían al poco tiempo de su operación, quedando inservibles. Estos sistemas se ven afectados por la precipitación de sales, tales como carbonato cálcico (CaCO3) e hidróxido de magnesio (Mg(OH)2) así como otros sulfatos, fosfatos e incluso silice, compuestos que se encuentran disueltos en las aguas a tratar y que, al precipitar en forma de cristales insolubles, se depositan sobre la superficie de las membranas y las mallas de las torres. Una vez formados estos depósitos, su eliminación requiere efectuar una parada de la planta para así proceder a la limpieza de las membranas y los equipos (en el mejor de los casos) o su sustitución.
Estas situaciones pueden evitarse mediante la dosificación de agentes antiincrustantes y
anticorrosivos que interaccionan con las sales y minimizan la formación de depósitos insolubles. Los agentes químicos utilizados normalmente son compuestos organofosfonados, como por ejemplo, el ácido aminotris(metilenfosfónico) (ATMP en sus siglas en inglés (aminotris(methylenephosphonic acid)) y su sal de sodio (ATMPNa), y su concentración ha de ser monitorizada para mantenerla en el rango mínimo donde funciona de forma efectiva (entre 1 y 10 ppm). De esta manera, no sólo se optimiza el gasto del producto químico, sino que también se optimiza la operación de la planta, lo que se traduce en importantes ahorros en cuanto al consumo de recursos (agua, electricidad, etc.) y una importante reducción de los costes, aumentando la sostenibilidad de la planta.
Dentro de las técnicas más sensibles que existen para la monitorización de muestras acuosas con concentraciones de fosfonatos y procedentes de plantas de tratamiento de agua destacan: la cromatografía líquida (LC), la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) de pares iónicos, la espectroscopía de fluorescencia, la cromatografía iónica con detección amperométrica pulsada, la cromatografía iónica con detección fotométrica indirecta y la electroforesis capilar con detección fotométrica indirecta. Todas estas técnicas tienen bajos límites de detección (LOD) y cuantificación (LOQ), pudiendo llegar a alcanzar un LOQ, mediante IC - ICP - MS para el fosfonato ATMP, igual a 0.000095 ppm [C. K. Schmidt, B. Raue, H.-J. Brauch, and F. Sacher, “Trace-level analysis of phosphonates in environmental waters by ion chromatography and inductively coupled plasma mass spectrometry”, International Journal of Environmental Analytical Chemistry, vol. 94, no. 4, pp. 38 ^398 , 2014].
Sin embargo, ninguno de estos métodos ha demostrado tener aplicación industrial, no pudiendo ser utilizado in - situ. Las técnicas mencionadas no permiten monitorizar en tiempo real la concentración del fosfonato, son lentas, requieren de equipos costosos, pretratamientos laboriosos, personal cualificado, y el coste de mantenimiento es elevado. Estos factores limitan la implementación de estas técnicas para la monitorización en planta del agente antiincrustante / anticorrosivo dosificado [B. Nowack, “Environmental chemistry of phosphonic acids”, in Phosphorus in environmental technologies: principles and applications, pp. 147-173, IWA, 2004]. En ausencia de una técnica ideal, la espectroscopía de fluorescencia es la técnica actualmente comercializada dada su gran sensibilidad. No obstante, esta técnica sólo permite la medida indirecta del agente antiincrustante / anticorrosivo para lo que se requiere adicionar una molécula orgánica exógena como sonda fluorescente, como por ejemplo elácido 1,3,6,8- pirenotetrasulfónico, sal de sodio (PTSA de sus siglas en inglés 1,3,6,8- pyrenetetrasulfonic acid, sodium salt) [[US 6685840],
[US9133046]], la cual además de encarecer el tratamiento, no puede ser utilizada para agua potable. Además, el equipo de fluorescencia requerido para la medida tiene un gran coste y mantenimientos elevados. Por ello, es altamente demandado por los usuarios finales el desarrollo de una técnica directa de bajo coste, sostenible (sin el uso de PTSA), de mantenimiento sencillo y que pueda ser además aplicada en agua potable.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la determinación y cuantificación, in situ y en tiempo real, de un agente organofosfonado, en agua caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
a) poner en contacto un sensor electroquímico que comprende al menos un electrodo de trabajo con una muestra de agua que contiene el agente organofosfonado a determinar;
b) realizar una medida voltamétrica utilizando el electrodo de trabajo de la etapa (a) en contacto con la muestra de agua, seleccionada de entre voltametría convencional y voltametría de onda cuadrada; y
c) determinar la concentración de organofosfonado a partir de la medida de voltametría realizada en la etapa (b).
En la presente invención se entiende por “organofosfonado o agente organofosfonado” a cualquier molécula que contiene el enlace C-P químicamente estable. En la presente invención se entiende por organofosfonado al ácido aminotris(metilenfosfónico) (ATMP en sus siglas en inglés) y su sal de sodio (Na) (ATMPNa). Esta molécula actúa como antiincrustante y/o anticorrosivo ya que interacciona con las sales disueltas en el agua y minimiza la formación de depósitos insolubles, por lo que debe encontrarse en un rango para que su utilización sea optima y además evite que se formen precipitados que afecten al depósito de agua donde se encuentre o a las membranas de filtración o de ósmosis que se encuentren en el mismo.
En la presente invención se entiende por “electrodo de trabajo” a aquellos electrodos que ofrezcan una ventana potencial donde el organofosfonado sufra algún tipo de proceso de electro-oxidación. Los electrodos de trabajo utilizados en la presente invención siempre están formados por un material de naturaleza carbonosa y son, sin limitarse a ellos, electrodo de pasta de carbono con nanopartículas de níquel (CPE-Ni), electrodo de carbono vítreo (GCE), electrodo de lápiz de grafito PGE y electrodo de carbono serigrafiado (SPCE). Además, el
electrodo de trabajo en algunos casos está formado por un sistema de tres electrodos que comprende el propio electrodo de trabajo descrito anteriormente, un electrodo de referencia, como por ejemplo un electrodo de Ag/AgCl, y un electrodo secundario, por ejemplo, un electrodo de pasta de carbón grafítico.
En la presente invención se entiende por “medida voltamétrica” a la m edida electroquímica en la que se aplica un determinado potencial eléctrico a un electrodo (denominado electrodo de trabajo) sumergido en una disolución que contiene una especia electroactiva (en nuestro caso, la especie a detectar) y se mide la intensidad eléctrica que circula por este electrodo. La intensidad medida es función del potencial aplicado y de la concentración de la especie electroactiva presente.
La presente realización de procedimiento determina la presencia del organofosfonado en la muestra de agua, realizando una cuantificación del mismo en dicha disolución acuosa de la muestra de agua, alcanzando un límite de cuantificación (LOQ) de 1 ppm (1 mg/L) y donde dicha medida puede ser realizada in-situ de cualquier depósito de agua ya que no necesita ningún equipo adicional. Además, presenta la ventaja de ser sostenible al no utilizar PTSA y que, por tanto, puede ser aplicada en agua potable.
En otra realización preferida del procedimiento el agente organofosfonado seleccionado es el ácido aminotris(metilenfosfónico) o su sal de sodio.
En otra realización preferida del procedimiento el electrodo de trabajo es seleccionado de entre electrodo de pasta de carbono con nanopartículas de níquel (CPE-Ni), electrodo de carbono vítreo (GCE), electrodo de lápiz de grafito (PGE) y electrodo de carbono serigrafiado (SPCE).
En otra realización preferida el procedimiento a la muestra de agua de la etapa (a) se le añade un ácido seleccionado de entre ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, y cualquier combinación de los anteriores hasta un pH de entre 1 y 2.
En otra realización preferida la voltametría del paso (b) es una voltametría de onda cuadrada. En dicha voltametría se observa una reacción de electro-oxidación irreversible con todos los electrodos de trabajo a un potencial de 0,8 V frente a un electrodo de referencia de Ag/AgCl. La voltametría de onda cuadrada tiene una alta velocidad de barrido, así como una buena
repetitividad y es fácil interpretar la señal electroquímica en términos de concentración de analito, ya que mediante un calibrado previo que consiste en la obtención de la línea base para su sustracción de la señal neta obtenida, se puede correlacionar directamente el área del pico con la concentración de especies electroactivas.
En una realización preferida del procedimiento (b) la señal de fondo que ha de restarse a la señal de la reacción de electro-oxidación fue simulada como una función lineal.
En otra realización preferida del procedimiento (b) la señal de fondo que ha de restarse a la señal de la reacción de electro-oxidación fue simulada como una función exponencial.
Una vez eliminada la la señal de fondo, la sensibilidad (LOD) alcanzada fue de 0.3 ppm tanto con la función lineal como con la exponencial.
En otra realización preferida del procedimiento la muestra de agua de la etapa (a) proviene de un depósito seleccionado de entre una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), una planta desalinizadora, una planta termosolar o de una torre de refrigeración.
En otra realización preferida del procedimiento además comprende la visualización directa de la concentración de organofosfonado determinada en la etapa (c) mediante unos medios para su visualización. En concreto, se dispondrá de un dispositivo que dará la lectura de concentración del analito a detectar de manera directa y visual sin necesidad realizar una medida electroquímica.
Otro aspecto de la presente invención es un procedimiento para la monitorización, in situ y en tiempo real, de un agente organofosfonado en agua caracterizado por que comprende:
i. determinar y cuantificar el agente organofosfonado en una muestra de agua según el procedimiento descrito previamente; y
ii. adicionar un organofosfonado al depósito de la muestra de agua de la etapa (i) en el caso que la concentración del organofosfonado en la muestra de agua sea menor que 1 ppm y repetir la etapa (i) hasta que la concentración del agente organofosfonado en el depósito de agua sea de entre 1 ppm y 10 ppm.
Otro aspecto de la invención es un sistema de monitorización electroquímico in-situ y en tiempo real de la concentración de organofosfonado en agua según el procedimiento descrito
anteriormente caracterizado por que comprende:
• unos medios de análisis electroquímicos que comprenden un sensor electroquímico que comprenden un electrodo de trabajo seleccionado de entre electrodo de pasta de carbono con nanopartículas de níquel (CPE-Ni), electrodo de carbono vítreo (GCE), electrodo de lápiz de grafito (PGE) y electrodo de carbono serigrafiado (SPCE); y • unos medios electrónicos configurados para realizar una medida voltamétrica con el electrodo de trabajo de los medios de análisis electroquímicos.
En una realización preferida el sistema el sistema además comprende unos medios de extracción de líquido configurados para sacar una muestra de agua de un depósito.
En otra realización preferida el sistema además comprende unos medios de conducción de líquidos configurados para canalizar el líquido extraído con los medios de extracción hasta unos medios de análisis electroquímicos configurados para la medición de la concentración de organofosfonado en la muestra de agua.
En otra realización más preferida el sistema además comprende unos medios de adición de organofosfonado al depósito de agua desde un depósito de dicho organofosfonado configurados para añadir organofosfonado al depósito de agua en caso de que el valor medido en los medios electrónicos sea de menos de 1 ppm, y preferiblemente donde se añade organofosfonado hasta un valor de entre 1 ppm y 10 ppm.
En otra realización más preferida del sistema, además comprende unos medios de bloqueo de la adición de organofosfonado al depósito de agua desde un depósito de dicho organofosfonado configurados para cerrar el flujo de organofosfonado al depósito de agua en caso de que el valor medido en los medios electrónicos sea de más de 10 ppm.
En otra realización preferida el sistema además comprende unos medios visuales configurados para mostrar la concentración del organofosfonado.
En otra realización preferida el sistema además comprende unos medios para la visualización de la medida realizada con los medios electrónicos configurados para realizar una medida voltamétrica con el electrodo de trabajo de los medios de análisis electroquímicos.
Otro aspecto de la invención es un programa de ordenador que comprende instrucciones para
que el sistema descrito anteriormente ejecute las etapas del procedimiento descrito anteriormente.
Otro aspecto de la presente invención es un medio legible por ordenador que tiene almacenado el programa de ordenador descrito anteriormente.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y figuras se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Fig. 1. Voltametría convencional de electro-oxidación de H2O y disoluciones acuosas de ATMP (1500 ppm) sobre un electrodo de trabajo de carbono vítreo (GCE).
Fig. 2. Voltametría convencional de electro-oxidación de H2O y disoluciones acuosas de ATMP (1500 ppm) sobre un electrodo de trabajo de pasta de carbono con nanopartículas de níquel (CPE-Ni).
Fig. 3. Voltametría convencional de electro-oxidación de H2O y disoluciones acuosas de ATMP (1500 ppm) sobre un electrodo de trabajo de lápiz de grafito (PGE).
Fig. 4. Voltametría convencional de electro-oxidación de ATMP (1500 ppm) acidificando a diferentes pHs con HCl.
Fig. 5. Estructura del fosfonato ácido aminotris(metilenfosfónico) (ATMP).
Fig. 6. Voltametría de onda cuadrada de disoluciones de ATMP en función de la concentración (5-13 mg/L) a pH~1 (con HCl 0,25 M) y utilizando un electrodo de trabajo de electrodo de carbono serigrafiado (SPCE).
Fig. 7. Densidad de corriente del pico de oxidación de ATMP en función de la concentración (5-13 mg/L) a pH~1 (con HCl 0,25 M), obtenida mediante voltametría de onda cuadrada, con un carbono serigrafiado (SPCE) como electrodo de trabajo y utilizando una función lineal como línea base.
Fig. 8. Densidad de corriente del pico de oxidación de ATMP en función de la concentración (5-13 mg/L) a pH~1 (con HCl 0,25 M), obtenida mediante voltametría de onda cuadrada, con un carbono serigrafiado (SPCE) como electrodo de trabajo y utilizando una función exponencial como línea base.
Fig. 9. Voltametría de onda cuadrada de disoluciones de ATMP en función de la concentración (0,72-3,24 mg/L) a pH~1 (con H2SO40,25 M) y utilizando un electrodo de trabajo de electrodo de carbono serigrafiado (SPCE).
Fig. 10. Densidad de corriente del pico de oxidación de ATMP en función de la concentración (0,72-3,24 mg/L) a pH~1 (con H2SO40,25 M), obtenida mediante voltametría de onda cuadrada, con un carbono serigrafiado (SPCE) como electrodo de trabajo y utilizando una función lineal como línea base.
Fig. 11. Densidad de corriente del pico de oxidación de ATMP en función de la concentración (0,72-3,24 mg/L) a pH~1 (con H2SO40,25 M), obtenida mediante voltametría de onda cuadrada, con un carbono serigrafiado (SPCE) como electrodo de trabajo y utilizando una función exponencial como línea base.
Fig. 12. Densidad de corriente del pico de oxidación de ATMP en función de la concentración (1,1-3,24 mg/L) a pH~1 (con H2SO40,25 M) en aguas tomadas de la planta termosolar obtenida mediante voltametría de onda cuadrada, con un carbono serigrafiado (SPCE) como electrodo de trabajo y utilizando una función lineal como línea base.
Fig. 13. Densidad de corriente del pico de oxidación de ATMP en función de la concentración (1,1-3,24 mg/L) a pH~1 (con H2SO40,25 M) en aguas tomadas de la planta termosolar obtenida mediante voltametría de onda cuadrada, con un carbono serigrafiado (SPCE) como electrodo de trabajo y utilizando una función exponencial como línea base.
EJEMPLOS
A continuación, se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que ponen de manifiesto la efectividad del producto de la invención.
Ejemplo 1
Se realiza una medida de voltametría convencional (CV) de una muestra de agua corriente proporcionada por el Canal de Isabel II (Madrid, k=4130 /vS/cm-1), y una disolución de un organofosfonado, utilizado comúnmente como antiincrustante y anticorrosivo y que es el ácido aminotris(metilenfosfónico) (ATMP) con concentración 1500 mg/L utilizando este mismo agua (k=6070 ijS/ cm-1) y neutralizada a pH~7. Las medidas se realizaron por voltametría convencional con los electrodos GCE (Figura 1), CPE-Ni (Figura 2) y PGE (Figura 3). Durante el análisis de la disolución acuosa de ATMP, se observó una reacción de electro-oxidación irreversible con todos los electrodos de trabajo a un potencial de 0,8 V frente a un electrodo de referencia de Ag/AgCl.
Además, se acidificó la disolución de ATMP, con ácido sulfúrico o clorhídrico, alcanzándose la máxima resolución e intensidad de la señal a un pH igual a 1 (Figura 4). Esto es debido a la molécula de ATMP se encuentra totalmente protonada (Figura 5) como se comprueba por el diagrama de especiación de dicha molécula con el pH.
Ejemplo 2
Se preparan disoluciones de ATMP a un pH de 1 utilizando HCl 0,25 M para acidificar, con agua corriente a concentraciones de 5, 7, 9 y 13 ppm. En la Figura 6 se muestra la señal de la rama anódica obtenida por voltametría de onda cuadrada utilizando como electrodo de trabajo un electrodo SPCE (Italsens). La Figura 7 muestra la relación lineal (y = ax b) entre la densidad de corriente de la señal electroquímica y la concentración de ATMP (eje Y -izquierda) utilizando una función lineal como línea base. La bondad del ajuste lineal fue determinada con el coeficiente de correlación r (0,998), obteniéndose valores de LOD y LOQ de 1,1 y 3,6 ppm, respectivamente. La Figura 8 muestra la relación lineal (y = ax b) entre la densidad de corriente de la señal electroquímica y la concentración de ATMP (eje Y -izquierda) utilizando una función exponencial como línea base. La bondad del ajuste lineal fue determinada con el coeficiente de correlación r (0,996), obteniéndose valores de LOD y LOQ
de 1,5 y 5,0 ppm, respectivamente.
Ejemplo 3
Se preparan disoluciones de ATMP a un pH de 1 utilizando H2SO40,05 M para acidificar, con agua corriente a concentraciones de 0,7, 1,1, 1,4, 1,8, 2,2, 2,5, 2,.9, y 3,2 ppm. En la Figura 9 se muestra la señal de la rama anódica obtenida por voltametría de onda cuadrada utilizando como electrodo de trabajo un electrodo SPCE (Italsens). La Figura 10 muestra la relación lineal (y = ax b) entre la densidad de corriente de la señal electroquímica y la concentración de ATMP (eje Y - izquierda) utilizando una función lineal como línea base. La bondad del ajuste lineal fue determinada con el coeficiente de correlación r (0,994), obteniéndose valores de LOD y LOQ de 0,27 y 0,90 ppm, respectivamente. La Figura 11 muestra la relación lineal (y = ax b) entre la densidad de corriente de la señal electroquímica y la concentración de ATMP (eje Y - izquierda) utilizando una función exponencial como línea base. La bondad del ajuste lineal fue determinada con el coeficiente de correlación r (0,995), obteniéndose valores de LOD y LOQ de 0,26 y 0,87 ppm, respectivamente.
Ejemplo 4
Se toma agua de la planta termosolar y se añade ATMP siguiendo el protocolo de dosificación utilizado en planta. Las dosificaciones utilizadas se corresponden con concentraciones de 0,7, 1,1, 1,4, 1,8, 2,2, 2,5, 2,9, y 3,2 ppm de ATMP. Previamente a la medida, las disoluciones se acidifican con H2SO40,05 M a un pH de 1. Las señales de la rama anódica fueron obtenidas por voltametría de onda cuadrada utilizando como electrodo de trabajo un electrodo SPCE (Italsens). La Figura 12 muestra la relación lineal (y = ax b) entre el valor medio de 5 medidas de la densidad de corriente de la señal electroquímica y la concentración de ATMP (eje Y -izquierda) utilizando una función lineal como línea base. Las barras de errores corresponden al doble de la desviación standard obtenida entre las 5 medidas. La bondad del ajuste lineal fue determinada con el coeficiente de correlación r (0992), obteniéndose valores de LOD y LOQ de 0,33 y 1,1 ppm, respectivamente. La capacidad del sensor de discriminar valores de ATMP próximos se cifra en menos de 0,5 ppm (al menos en el rango de 1-2,5 ppm) para un 95% de los datos (que son los comprendidos entre dos desviaciones standard). La Figura 13 muestra la relación lineal (y = ax b) entre la densidad de corriente de la señal electroquímica y la concentración de ATMP (eje Y - izquierda) utilizando una función exponencial como línea base. La bondad del ajuste lineal fue determinada con el coeficiente de correlación r (0,994),
obteniéndose valores de LOD y LOQ de 0,29 y 0,96 ppm, respectivamente. La capacidad del sensor de discriminar valores de ATMP próximos se cifra en ca. 1 ppm (al menos en el rango de 1-3 ppm) para un 95% de los datos (que son los comprendidos entre dos desviaciones standard).
Claims (18)
1. Un procedimiento para la determinación y cuantificación, in situ y en tiempo real, de un agente organofosfonado, en un depósito de agua, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
a) poner en contacto un sensor electroquímico que comprende al menos un electrodo de trabajo con una muestra de agua que contiene el agente organofosfonado a determinar;
b) realizar una medida voltamétrica utilizando el electrodo de trabajo de la etapa (a) en contacto con la muestra de agua, seleccionada de entre voltametría convencional y voltametría de onda cuadrada; y
c) determinar la concentración de organofosfonado a partir de la medida de voltametría realizada en la etapa (b).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, donde el agente organofosfonado a determinar es el ácido aminotris(metilenfosfónico) o su sal de sodio.
3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, donde el electrodo de trabajo es seleccionado de entre electrodo de pasta de carbono con nanopartículas de níquel (CPE-Ni), electrodo de carbono vítreo (GCE), electrodo de lápiz de grafito (PGE) y electrodo de carbono serigrafiado (SPCE).
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde a la muestra de agua de la etapa (a) se le añade un ácido seleccionado de entre ácido clorhídrico o ácido sulfúrico, y cualquier combinación de los anteriores hasta un pH de entre 1 y 2.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la voltametría del paso (b) es una voltametría de onda cuadrada.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la muestra de agua de la etapa (a) proviene de un depósito seleccionado de entre una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), una planta desalinizadora, una planta termosolar o una torre de refrigeración.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde además comprende la visualización directa de la concentración de organofosfonado determinada en la etapa
(c) mediante unos medios para su visualización.
8. Procedimiento para la monitorización, in situ y en tiempo real, de un agente organofosfonado en un depósito de agua caracterizado por que comprende:
i. determinar y cuantificar el agente organofosfonado en una muestra de agua según el procedimiento descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7; y
ii. adicionar un organofosfonado al depósito de la muestra de agua de la etapa (i) en el caso que la concentración del organofosfonado en la muestra de agua sea menor que 1 ppm y repetir la etapa (i) hasta que la concentración del agente organofosfonado en el depósito de agua sea de entre 1 ppm y 10 ppm.
9. Sistema de monitorización electroquímico in situ y en tiempo real de la concentración de un agente organofosfonado en un depósito de agua para llevar a cabo el procedimiento descrito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por que comprende • unos medios de análisis electroquímicos que comprenden un sensor electroquímico que comprenden un electrodo de trabajo seleccionados de entre electrodo de pasta de carbono con nanopartículas de níquel (CPE-Ni), electrodo de carbono vítreo (GCE), electrodo de lápiz de grafito (PGE) y electrodo de carbono serigrafiado (SPCE); y • unos medios electrónicos configurados para realizar una medida voltamétrica con el electrodo de trabajo de los medios de análisis electroquímicos.
10. Sistema según la reivindicación 9, donde el sistema además comprende unos medios de extracción de líquido configurados para sacar una muestra de agua de un depósito.
11. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 10, donde además comprende unos medios de conducción de líquidos configurados para canalizar el líquido extraído con los medios de extracción hasta unos medios de análisis electroquímicos configurados para la medición de la concentración de agente organofosfonado en la muestra de agua.
12. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, donde además comprende unos medios de adición de agente organofosfonado al depósito de agua desde un depósito de dicho organofosfonado configurados para añadir organofosfonado al depósito de agua en caso de que el valor medido en los medios electrónicos sea de menos de 1 ppm.
13. Sistema según la reivindicación 12, donde se añade el agente organofosfonado hasta un
valor de entre 1 ppm y 10 ppm.
14. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, donde además comprende unos medios de bloqueo de la adición de agente organofosfonado al depósito de agua desde un depósito de dicho organofosfonado configurados para cerrar el flujo de organofosfonado al depósito de agua en caso de que el valor medido en los medios electrónicos sea de más de 10 ppm.
15. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, donde además comprende unos medios visuales configurados para mostrar la concentración del agente organofosfonado.
16. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, donde además comprende unos medios para la visualización de la medida realizada con los medios electrónicos configurados para realizar una medida voltamétrica con el electrodo de trabajo de los medios de o análisiselectroquímicos.
17. Programa de ordenador que comprende instrucciones para que el sistema descrito según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16 ejecute las etapas del procedimiento descrito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
18. Medio legible por ordenador que tiene almacenado el programa de ordenador de la reivindicación 17.
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Publications (2)
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| OLIVEIRA P C ET AL. Direct electrochemical detection of glyphosate at carbon paste electrode and its determination in samples of milk, orange juice, and agricultural formulation. Journal of Environmental Science and Health - Part B Pesticides, Food Contaminants, and Agricultural Wastes 20181202 Taylor and Francis Inc. usa. , 02/12/2018, Vol. 53, Páginas 817 - 823 [en línea][recuperado el 21/02/2022]. ISSN 0360-1234 (print) ISSN 1532-4109 (electronic), (DOI: doi:10.1080/03601234.2018.1505081) Sección Materials and Methods * |
| REGIART MATÍAS; FERNÁNDEZ-BALDO MARTÍN A; NAVARRO PAMELA; PEREIRA SIRLEY V; RABA JULIO; MESSINA GERMAN A. MICROCHEMICAL JOURNA, 12/05/2020, Vol. 157, Páginas 205014 [en línea][recuperado el 20/02/2022]. (DOI: 10.1016/j.microc.2020.105014) Sección 2.Experimental * |
| WONG ADEMAR ET AL. Voltammetric sensing of glyphosate in different samples using carbon paste electrode modified with biochar and copper(II) hexadecafluoro-29H,31 phtalocyanine complex. JOURNAL OF APPLIED ELECTROCHEMISTRY SPRINGER, DORDRECHT, NL. Bouzek Karel, 30/11/0002, Vol. 51, Páginas 761 - 768 [en línea][recuperado el 20/02/2022]. ISSN 0021-891X, (DOI: doi:10.1007/s10800-021-01539-z) Sección 2.Materials and Methods * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2945430B2 (es) | 2024-04-03 |
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Legal Events
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