Determinación de elementos seleccionados e isótopos de uranio en agua por ICP-MS

Fundamento

La espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo es hoy la técnica de referencia para elementos traza en agua porque combina límites de detección muy bajos, rango dinámico amplio y capacidad multielemental en una sola corrida. La muestra acidificada se nebuliza en un plasma de argón que atomiza e ioniza los elementos presentes, y los iones se separan por relación masa-carga en el analizador. El método cubre un conjunto de elementos regulados por su toxicidad —arsénico, plomo, cadmio, mercurio, cromo, níquel, uranio— y permite además distinguir isótopos, lo que abre dos posibilidades: la cuantificación por dilución isotópica, que es el modo más exacto de calibrar, y la determinación de la relación isotópica del uranio, que diferencia el uranio natural, de origen geológico, del uranio empobrecido o enriquecido de origen antropogénico, una distinción con consecuencias regulatorias y sanitarias muy distintas. El punto crítico de la técnica son las interferencias: poliatómicas, cuando una combinación de átomos de la matriz o del plasma tiene la misma masa nominal que el analito, e isobáricas, cuando dos elementos comparten masa. Se resuelven con celdas de colisión o de reacción, con ecuaciones de corrección o con alta resolución. El efecto de matriz por sólidos disueltos se corrige con patrones internos y con dilución.

Analito (qué se mide)

elementos traza seleccionados e isótopos de uranio

Matriz (en qué muestra)

Agua de consumo, superficial, subterránea y residual; aguas de zonas con arsénico y uranio de origen natural; agua de proceso y de vertido de la industria minera y nuclear; muestras de vigilancia ambiental

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Espectrómetro de masas con plasma de acoplamiento inductivo, con celda de colisión o de reacción; introducción de muestra con nebulizador y cámara adecuados a la matriz; sistema de dilución automática; campana de flujo laminar para la preparación; balanza analítica; material de laboratorio descontaminado por ácido.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Patrones multielementales certificados y patrones isotópicos; patrones internos; ácido nítrico y clorhídrico de grado ultratraza; gases de colisión de alta pureza; argón; agua ultrapura.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Muestra acidificada en envase de polietileno o de politetrafluoroetileno descontaminado; planillas de calibración y de resultados; blancos de campo, de equipo y de reactivo; identificación del punto de muestreo, de la fecha y del responsable; materiales de referencia certificados de matriz similar.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Patrones certificados; argón en volumen apreciable; conos de la interfase y consumibles de introducción; ácidos de alta pureza.

Unidad

kg/m³ · concentración de cada elemento (µg/L) con su límite de cuantificación · relación isotópica del uranio y su interpretación respecto del origen natural o antropogénico · patrón interno empleado y su recuperación · modo de celda y correcciones de interferencia aplicadas · sólidos disueltos totales y factor de dilución · resultado sobre material de referencia certificado de matriz similar

Rango de referencia

El arsénico sufre una interferencia poliatómica clásica del cloruro de argón, de modo que una muestra salina analizada sin celda de colisión ni corrección puede dar arsénico donde no lo hay, con consecuencias sanitarias y económicas serias

Norma que lo exige

Las reglamentaciones de calidad de agua de consumo y los límites de arsénico, uranio y metales pesados; los requisitos de vertido de efluentes industriales y mineros; los planes de vigilancia ambiental y de monitoreo radiológico; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 29038-2, que fija la aplicación de la espectrometría de masas con fuente de plasma de acoplamiento inductivo para la determinación de elementos seleccionados incluyendo isótopos de uranio en calidad del agua; IRAM 29040, con la determinación de cationes disueltos por cromatografía de iones; IRAM 29052, con la determinación de sustancias perfluoroalquiladas; IRAM 29012-24, con la auditoría del muestreonorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 29038-2; IRAM 29040; IRAM 29052; IRAM 29012-24

Volumen de muestra

De 50 a 250 mL

Conservación y transporte

La muestra se acidifica en el momento de la toma y en envase descontaminado por ácido, porque los metales se adsorben sobre las paredes en horas. Los blancos de reactivo se corren en cada serie: los ácidos de grado corriente aportan metales en el mismo orden que se pretende medir.

Límite de detección típico

De 0,001 a 0,5 µg/L según el elemento

Incertidumbre típica

Del 5 al 20 % según el elemento y el nivel

Área

Aguas; Química analítica; Geología y minería

Fecha de última actualización: 14/9/2026