Desarrollo de nuevos procedimientos analíticos para la evaluación racional y sustentable de minerales lateríticos de la zona norte oriental de Cuba

Resumen

Se incrementan las capacidades analíticas con la implementación de nuevos procedimientos para el análisis multielemental de minerales lateríticos de la zona norte oriental de Cuba más rápidos y amigables con el medio ambiente. Con la aplicación de la espectrometría de emisión óptica con plasma inductivamente acoplado (ICP-OES) fue posible la cuantificación de Ca, Co, Cu, K, P, Na, Mn, V y Zn a baja concentración, junto a Al, Cr, Fe, Mg y Ni, previa digestión ácida de la muestra en un horno de microondas, mientras que por espectrometría de ruptura inducida por láser (LIBS) se determinó Al, Cr, Fe, Mg, Mn y Ni empleando una innovadora preparación de la muestra sólida. Se estudió el efecto matriz y varias estrategias para su reducción: a) selección de condiciones robustas de operación; b) calibración externa con simulación de la matriz y c) calibración multienergía. Se reporta por primera vez la reducción del efecto matriz como estrategia principal de optimización de condiciones de operación en ICP-OES, lo que permitió la selección de condiciones más favorables, redujo a dos la cantidad de variables a optimizar y, consecuentemente, la cantidad de experimentos. Además, se ofrecen sugerencias para estimar el factor de corrección del indicador de robustez. El cambio de signo del efecto matriz al cambiar la energía de excitación de la señal fue considerado por primera vez como evidencia experimental de la excitación de los analitos por iones de argón por ionización de Penning. La introducción de espectrómetros LIBS en el mercado es relativamente reciente y en este trabajo se emplea por primera vez el LIBS para el análisis de minerales lateríticos. La innovadora preparación de muestras sólidas elimina el uso de solventes muy agresivos al medioambiente (ácidos fuertes), los cuales son utilizados en grandes volúmenes por los laboratorios del mundo y de Cuba donde se analizan rutinariamente cientos de muestras mensuales de estos minerales. Se demostró por primera vez en lateritas cubanas la efectividad del LIBS combinándolo con la calibración multienergía y reduciendo el tiempo de análisis, la generación de desechos y el consumo de muestras de acuerdo con los preceptos de la “química verde”. Una parte importante de los resultados se obtuvieron en una tesis de doctorado y una de maestría concluidas. Se publicaron 3 artículos en revistas de reconocido prestigio internacional y 2 monografías, y se realizaron presentaciones en múltiples eventos científicos. Se dictaron 5 conferencias por invitación en centros de reconocido prestigio de Latinoamérica y Europa. Este trabajo contribuyó a 5 proyectos de investigación, y una parte del trabajo obtuvo mención a nivel municipal en el Fórum de Ciencia y Técnica (Santiago de Cuba) y reconocimiento especial por destacada participación en el XVI Fórum de Ciencia y Técnica, en su cuarta etapa, a nivel de la Empresa Central de Laboratorios José Isaac del Corral (La Habana) y otros obtuvieron la condición de relevante a nivel de UEB Laboratorio y de la Empresa Geominera Oriente, los que avalaron la participación y reconocimientos en el fórum municipal en Santiago de Cuba.