Resumen de El análisis organoléptico del agua utilizando microsensores
Marta Brull Fontserè, Manuel Gutierrez Capitan, Cecilia Jimenez Jorquera
La normativa vigente relativa a los criterios sanitarios de calidad del agua de consumo humano (RD 140/2003 de 7 de febrero) establece la necesidad de exámenes organolépticos (EO) en el agua de consumo como una forma más de garantizar su calidad. La frecuencia requerida para estos ensayos supone un coste extra para las empresas de abastecimiento. Eso hace que en muchas poblaciones mediadas y pequeñas estos ensayos queden sin realizar o notificar. En este entorno, Mina, Aigües de Terrassa se planteó la posibilidad de automatizar toda la metodología de este examen, para hacerlo más económico, simple y accesible a más empresas y personas. Pensando en algún tipo de equipo de laboratorio, se puso en contacto con el Grupo de Transductores Químicos (GTQ), grupo de investigación del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (IMBCNM), CSIC, que diseña y desarrolla sensores químicos en estado sólido obtenidos mediante tecnología microelectrónica para solucionar problemas analíticos en distintos sectores: medioambiental, agroalimentario, clínico. Para ello se firmó un convenio de colaboración de un año entre las dos entidades con el objetivo de realizar un estudio de validación de los microsensores para aplicarlos a la medida de aguas potables y comprobar la capacidad de éstos de diferenciar entre las distintas muestras de agua según unos criterios organolépticos establecidos. Dada la experiencia del GTQ, se planteó el uso de un sistema multisensor formado por microsensores electroquímicos fabricados mediante métodos fotolitográficos en la Sala Blanca del IMB-CNM. Para obtener la máxima información de las muestras de agua, el sistema estaba formado por sensores potenciométricos tipo Ion-Selective Field Effect Transistor (ISFET), sensores de platino para conductividad y potencial de óxido-reducción y sensores amperométricos de oro. Los sensores ISFET contienen un elemento de reconocimiento que los hace selectivos a diferentes iones en solución: H+, Na+, K+, Ca2+, Cl-, NO3-, HCO3- o con respuesta genérica a cationes o aniones. Los sensores amperométricos sirven para seguir de manera específica reacciones de oxidación y reducción de especies, ya sea la reducción del cloro libre o la oxidación de la materia orgánica. Finalmente, el sistema estaba constituido por un total de 10 microsensores, cuyas señales son tratadas con herramientas quimiométricas de procesamiento multivariable para extraer la información útil. Durante este estudio se ha utilizado el análisis en componentes principales (PCA) para realizar la clasificación de las muestras según sus características químicas generales. Además se ha usado la regresión en mínimos cuadros parciales (PLS) para realizar la determinación de parámetros, ya sean químicos o resultados de un test de cata. Los modelos de PCA usando los datos analíticos de las muestras reales y usando los valores del sistema multisensor muestran una distribución y agrupación de las aguas muy parecido. En este caso se obtiene una buena clasificación de las aguas en función de su composición química: dureza, alcalinidad, contenido en cloro y carga iónica. Los resultados obtenidos demuestran que el sistema multisensor es capaz de clasificar las muestras interpoladas según los tests organolépticos con bastante exactitud. Como conclusión general se puede decir que el sistema desarrollado es válido para clasificar las muestras de agua según sus características organolépticas, las cuales están muy relacionadas con su composición química.
