Specierea Metalelor

Termenul de speciere este utilizat pentru o mare varietate de analize, de la determinarea unor specii bine definite, ca: elemente cu diferite stări de oxidare sau compuși organo-metalici până la forme ale elementelor care sunt operațional definite ca biodisponibile sau mobile.Specierea unui element constă în identificarea și determinarea formelor fizico-chimice individuale ale elementului respectiv în mediul, care, împreună, formează concentrația totală a elementului în probă.Cunoașterea formelor în care se găsește un element este de mare importanță, deoarece toxicitatea, mobilitatea, biodisponibilitatea și bioacumularea depind de specia chimică.Studiile de speciere sunt de altfel utile chimiștilor ce studiază toxicitatea și tratamentul chimic al apelor, solurilor și al sediementelor, biologilor care cercetează infulența speciilor chimice asupra plantelor și animalelor, geochimiștilor care investighează transportul elementelor în mediu.

Motivul cel mai important pentru determinarea speciilor chimice este identificarea acelor specii metalice cate au efecte negative asupra organismeolor vii (bacterii, alge, pești, mamifere).Determinarea concetrației toatele a elementului în probe de mediu nu aduce informații despre biodisponibilitatea elementului.Toxicitatea unor elemente este dependentă în primul rând de forma chimică, apoi de concetrația totală.

Specierea elementară este o metodă de analiză a elementelor în urme și aduce informații, în special, despre forma chimică a unui element, mai degrabă decît despre cantiatea lui totală în probă

Conform International Union of Pure Applied Chemistry (IUPAC), termennul speciere este definit ca forma unui element cu privire la compoziția sa izotopică, starea de oxidare și/sau structura moleculară.Din acest punct de vedere, se disting două abordări:

- specierea organometalică-inculude metalele ale căror forme organice sau anorganice sunt caracterizare pe baza toxicitații diferite, a mobilitații diferite, etc (Pb,Sn,Hg);

- specierea anorganică –include metalele ale căror diferite stări de oxidare sunt caracterizare pe baza toxicității diferite, a mobilității idiferite, etc. (Cr,As,Se,Sb)

Specierea este o unealtă indisponibilă,această tehnică este folosită la:

- în studiul biochimiei elementelor prezente în urme;

- pentru înțelegerea ciclului bio-geo-chimic al contaminanților în ecosistemele acvatice și terestre;

- pentru detectarea substanțelor toxice pentru mediu;

- pentru testarea calitații produselor, de exemplu cantitatea de elemente esențiale din alimente;

- pentru determinarea impurităților și a substațelor chimice înprodusele farmaceutice;

- folosită în industrie.

ANALIZA DE SPECIERE ELEMENTARĂ

Interesul crescând pentru specierea elementară din ultimele două decenii este dovedită prin numărul mare de tehnici analitice cuplate care sunt capabile să deternime diferite forme chimice ale unui element.

Metoda pentru analiza de speciere trebuie să fie:

- foarte selectivă pentru a putea determina diferitele forme chimice ale elementului prezent în proba cu matricea complexă;

- foarte sensibilă deoarece elementul de interes se găsește, de obicei, în urme într-o matrice complexă, iar speciile individuale sunt doar fracții din aceste cantități în urme;

Este obligatoriu ca, de-a lungul fiecărei etape de analiză, să fie conservată integritatea speciilor elementului de interes.Labilitatea speciilor, concentrațiile scăzute și matricele foarte complexe fac analiza de speciere una dintre cele mai provocatoare și dificile sarcini ale chimiei analitice moderne.

Provocările analizei de speciere sunt:

- recoltarea și prepararea probei;

- metodele de separare ce trebuie să fie înalt-selective;

- detectorii sensibili, care să furnizeze infurmații despre speciile elementare.

Una din principalele probleme în analiza de speciere constă în faptul că speciile diferite ale metalului sunt prezente în matrice complexe și în concentrații foarte scăzute ceea ce impune necesitatea separării analitului de matrice și concentarația pînă la limita detectabilă.

1. Tehnici de preparea a probei pentru studii de speciere elementară

2. Recoltatea și depozitarea probei

În vederea analizei de speciere, este necesară recoltarea unei probe alimentare reprezentative.Alimentele sunt extrem de variate și pentru fiecare tip de probă trebuie considerat modul de recoltare, preparare și pretratare.

În etapele premergătoare procedurii analitice pot fi intreoduse erori ce nu mai pot fi corectate în fazele ulterioare ale analizei.În timpul recoltării trebuie luate precauții pentru evitarea contaminării.Pentru coletarea probelor se utilizează containere curate.O metodă eficientă de curățire a vaselor de recoltare constă în menținerea vaselor de sticlă în acid azotic concentrat, fierbinte pentru descompunerea compuților organometalici adsorbiți anterior.Acidifierea ( în cazul probelor de apă) este recomandată pentru prevenirea pierderilor prin adsorbție pe pereții containerului.

În general, procedurile recomandate pentru determinarea urmelor de elemente în materialul biologice se aplică și pentru analiza de speciere.După recoltare, este necesară analiza rapidă a probei sau conservarea acestuia prin înghețare, deoarece continuă activitatea enzimatică, iar procesele de proteoliză și autoliză continuă și după recoltare,putâna astfel altera analiza de speciere.