(PhysOrg.com) -- La menzione dell'avvelenamento da arsenico di solito fa venire in mente un omicidio subdolo. Però, il pericolo di avvelenamento da arsenico da acqua potabile contaminata è molto maggiore. Basse concentrazioni di arsenico si trovano in quasi tutti i terreni e quindi anche nelle acque sotterranee. Circa 140 milioni di persone in tutto il mondo probabilmente bevono acqua che contiene concentrazioni di arsenico superiori al limite raccomandato dall'OMS di 10 ppb (parti per miliardo).
I ricercatori della Jackson State University (MS, USA) hanno ora sviluppato un nuovo approccio per un rapido, facile, e test dell'arsenico altamente sensibile. Come riporta il team di Paresh Chandra Ray nel diario Angewandte Chemie , il loro metodo si basa sull'aggregazione di nanoparticelle d'oro, e rileva selettivamente l'arsenico nell'acqua potabile fino a concentrazioni di 3 ppt (parti per trilione).
Paesi come l'India, Bangladesh, e la Thailandia sono principalmente colpite da acque sotterranee con elevate concentrazioni di arsenico. Però, elevate concentrazioni di arsenico sono state riscontrate anche in alcune zone del Nord e del Sud America. Una volta rilevato, il problema può essere affrontato abbastanza facilmente. Le attuali tecniche analitiche richiedono molto tempo e richiedono una serie di passaggi di arricchimento.
Il nuovo processo potrebbe ora accelerare e semplificare l'analisi dell'arsenico. Gli scienziati che lavorano con Ray hanno attaccato speciali molecole organiche alle superfici delle nanoparticelle d'oro. Queste molecole agiscono come "leganti" per l'arsenico, nel senso che formano un complesso con esso. Ogni ione arsenico può legarsi a tre ligandi, che gli permette di legare insieme fino a tre particelle d'oro. Maggiore è la concentrazione di arsenico nel campione, più fortemente le particelle d'oro si aggregano e aumenta il numero degli aggregati più grandi. Il colore delle nanoparticelle d'oro in un liquido dipende dalla loro dimensione. Mentre le nanoparticelle d'oro prive di arsenico appaiono rosse, l'aggregazione indotta dall'arsenico fa sì che il colore viri al blu. Concentrazioni fino a 1 ppb possono essere rilevate ad occhio nudo mediante il viraggio del colore. L'arsenico si lega ai ligandi molto più fortemente di altri metalli; i ricercatori sono stati in grado di aumentare questa selettività legando tre diversi ligandi all'oro.
Un metodo molto preciso per rilevare variazioni minime nella dimensione delle particelle è la diffusione dinamica della luce (DLS), in cui viene analizzata la luce laser diffusa dalle particelle. Utilizzando DLS, Ray e i suoi collaboratori sono stati in grado di rilevare e quantificare le concentrazioni di arsenico fino a 3 ppt. In campioni di acqua di pozzo del Bangladesh, il team ha trovato 28 ppb di arsenico; nell'acqua dei rubinetti a Jackson (Mississippi, USA) hanno trovato 380 ppt.
Maggiori informazioni: Paresh Chandra Ray, Uso di nanoparticelle d'oro in un semplice saggio colorimetrico e ultrasensibile di diffusione della luce dinamica:rilevamento selettivo dell'arsenico nelle acque sotterranee, Angewandte Chemie Edizione Internazionale 2009, 48, n. 51, 9668-9671, doi:10.1002/anie.200903958
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