Los fenoles presentes en el agua son toxinas dañinas, que alcanzan los recursos hídricos principalmente a través del uso y degradación de pesticidas y fungicidas. Tradicionalmente, su detección se basa en técnicas caras, complejas y con procesos largos. Un nuevo sensor permite detectar y cuantificar los fenoles en el agua de forma ágil, simple y económica, mediante indicadores de color y la app “ColorMeter”.

El fenol y sus derivados (fenoles) son compuestos orgánicos aromáticos muy utilizados, entre otros, en la industria química por su efecto fungicida, bactericida, sanitizante, antiséptico, desinfectante y pesticida. Estos compuestos se encuentran muy presentes en la actividad humana y su presencia en el entorno natural, más concretamente en las aguas superficiales, es debida principalmente al uso y degradación de pesticidas y fungicidas. Los fenoles son tóxicos para el ser humano por inhalación, en contacto con la piel y al ser ingeridos, y en el medio ambiente, son nocivos para los organismos acuáticos.

Investigadores de la Universidad de Burgos y de la Universidad de Concepción (Chile) han desarrollado un nuevo material polímerico para facilitar la detección de estos compuestos dañinos en el medio acuático, un proceso que tradicionalmente ha implicado el uso de técnicas de alto coste económico, que requieren personal experto y que suponen procesos largos y laboriosos de extracción.

Se trata de películas poliméricas estables e incoloras, con grupos diazonio colgantes unidos a la estructura del polímero acrílico, que actuan como matriz sensorial y adquieren coloración al entrar en contacto con los fenoles. De este modo, permiten detectar y cuantificar la presencia de estos contaminantes en el agua de forma inmediata, "in situ", sin necesidad de personal con preparación específica, ni instrumental de alto coste. 

Detección y cuantificación de fenoles en el agua

Con el nuevo método, la detección tiene lugar cuando la matriz sensorial se sumerge en el agua. Si los fenoles están presentes en el agua, reaccionan con los grupos diazonio del polímero y producen un grupo azo de gran coloración. Al cambiar el color del material es posible reconocer la presencia de los fenoles de forma inmediata y a simple vista.

Para realizar el análisis cuantitativo de los fenoles se pueden utilizar dos técnicas: utilizando un espectrofotómetro ultravioleta-visible (límite de detección de 0.12 ppm para 2-fenilfenol),  que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por dos soluciones, utilizando un Smartphone con análisis RGB posterior (límite de detección de 30 ppb para 2-fenilfenol).

La primera técnica ha servido para contrastar la validez del nuevo método ideado por el grupo de investigación, consistente en utilizar un Smartphone y la app “ColorMeter” para llevar a cabo un análisis RGB del color resultante y conseguir así, a través del color, un número que indica la concentración de fenoles. 

Una prueba realizada con producto comercial, un fungicida a base de fenilfenol, confirmó la efectividad del nuevo método. Tras someter el producto al proceso de detección y cuantificación mediante películas poliméricas, el resultado de la concentración calculada mostró la misma cantidad de fenilfenol especificada por el fabricante (100g/litro) en la ficha técnica.

Fuente: Universidad de Burgos

Artículo: Polymer films containing chemically anchored diazonium salts with long-term stability as colorimetric sensors,  Journal of Hazardous Materials