Una cafetera de Nespresso para hacer análisis químicos de suelos

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España es el país del ingenio. Y los científicos españoles no son una excepción. Tres químicos analíticos de la Universitat de València proponen usar una máquina de Nespresso para determinar la composición de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) en muestras de suelo y sedimentos contaminados. Compuestos como naftaleno, acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, etc. Bastan 11 segundos para analizar una muestra de 5 gramos de suelo. Se ha validado el método y los resultados son comparables a los obtenidos con un equipo profesional de laboratorio.

Las cafeteras de cápsulas están diseñadas para preparar café espresso de forma rápida (30 ± 5 s) con agua caliente (90 ± 5 ° C) a alta presión (mayor de 7 bar) que pasa a través de una capa de café tostado y molido (6,5 ± 1,5 g). El café se encuentra en cápsulas selladas hechas de aluminio, acero inoxidable y/o materiales plásticos. La presión dentro de la cápsula puede llegar a 19 bar (1,9 MPa). Gracias a ello son el complemento ideal de cualquier laboratorio de química analítica.

El artículo (sin lugar a dudas candidato a un Premio Ig Nobel de Química) es Sergio Armenta, Miguel de la Guardia, Francesc A. Esteve-Turrillas, “Hard Cap Espresso Machines in Analytical Chemistry: What Else?” Analytical Chemistry 88: 6570–6576 (2016), doi: 10.1021/acs.analchem.6b01400. Me he enterado gracias a un tuit de César Tomé @EDocet que cita el artículo de Yanko Iruin @elbuhodelblog, “Lo que da de sí una cafetera Express,” El Blog del Búho, 06 Jul 2016.

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Los PAHs son contaminantes de los suelos derivados de una combustión incompleta de material orgánico (como la madera) a altas temperaturas (entre 300 y 600ºC). Las concentraciones típicas de PAHs en el suelo están entre 5 y 100 μg/kg en los bosques, entre 10 y 100 μg/kg en las zonas rurales y hasta entre 600 y 3000 μg/kg en lugares urbanos.

Un paso previo a su análisis mediante cromatografría líquida con detección por fluorescencia molecular es su extracción a partir de las muestras de suelo. Hay varias técnicas de extracción, que se lleva a cabo a alta temperatura y presión, lo que exige costosos equipos de laboratorio y grandes cantidades de disolvente. Además, el tiempo de extracción suele ser bastante largo, entre 30 minutos y varias horas. Para resolver estos problemas el ingenio valenciano propone usar una máquina de café espresso con cápsulas. Un equipo barato que reduce el volumen de disolvente necesario y reduce mucho los tiempos de extracción.

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Por supuesto, se requiere una pequeña modificación en la cafetera (que cualquier químico analítico manitas puede realizar con facilidad). Se usarán cápsulas rellenables donde se almacenará el disolvente (entre 9 y 12 mL) y la muestra (5,0 g). Y, por supuesto, algo que disuadirá a muchos científicos amantes del buen café, la cafetera dejará de ser adecuada para hacer café (pues algunos PAHs, como el benzopireno, se encuentran entre los cancerígenos más peligrosos).

No voy a entrar en los detalles del procedimiento de extracción de referencia recomendado en el artículo. Tampoco en las recomendaciones de mantenimiento de la cafetera (que todo el mundo sabe que fue diseñada para otro uso en los laboratorios de química). La ventaja del nuevo método es que bastan unos 50 ml de disolvente y que la duración de la fase final de la extracción es de unos once segundos (la disolución se debe someter a un proceso previo que requiere unos 30 minutos en un baño de ultrasonidos).

En resumen, un sistema rápido y barato, que ofrece muchos puntos para un futuro premio Ig Nobel a la química analítica española. La imaginación, siempre, al poder.

2 Comentarios

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GerardoGerardo

No entendi, la opinion/articulo es real? o es un sarcasmo? la idea me parece buena, pero postulas el articulo a un Premio Ig Nobel de Química?

Francisco R. Villatoro

Gerardo, el artículo está publicado en una de las mejores revistas de química analítica. Los Ig Nobel no se conceden a investigaciones “irreales” o sacársticas o jocosas. Todo lo contrario, siempre a investigaciones serias, pero que se pueden interpretar desde otro punto de vista. Como en este caso.

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