Evaluación de la espectrometría de fluorescencia de rayos X monocromática como técnica de análisis de cadmio en cacao del departamento de Arauca
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Resumen
El cacao es un cultivo de alta relevancia en Colombia, no obstante, la presencia de Cd genera impactos ecosistémicos y en la salud de los seres humanos. También limita su exportación, especialmente en departamentos altamente productores, como Arauca. Por ello, es necesario su monitoreo frecuente. Las técnicas actuales para cuantificar Cd, como ICP, suelen ser costosas y complejas. Es por esto que la presente investigación se propuso evaluar el desempeño de la MXRF, como alternativa, para analizar Cd en muestras del sistema de cacao. Esta evaluación se realizó desde tres perspectivas: analítica, ambiental y económica. Para ello, se realizó una validación analítica, un estudio del verdor analítico y un análisis de costos basado en actividades, respectivamente. En la validación del método se encontró un desempeño analítico adecuado en muestras del sistema de cacao. Además, se alcanzó un LOQ de 0.148 mg kg-1 y errores relativos menores al 30%, con respecto a ICP. Por otro lado, la superioridad del grado de sostenibilidad ambiental de la MXRF sobre ICP fue demostrada con la obtención de un verdor analítico de 0.71, 0.31 y 0.34 unidades para MXRF, ICP-MS e ICP-OES, respectivamente. Finalmente, el análisis de costos basado en actividades (ABC) permitió asignar un valor económico de $16,699, $67,013 y $56,294 para MXRF, ICP-MS e ICP-OES, respectivamente, cual implicó una reducción de aproximadamente el 75% del costo. Esta investigación demostró los beneficios técnicos, ambientales y económicos de la MXRF para la cuantificación de Cd en muestras del sistema de cacao. (Texto tomado de la fuente).
Abstract
Cacao is a crop of major importance in Colombia; however, the presence of Cd generates
both ecosystem impacts and risks to human health. It also restricts its export, particularly
in high-producing departments such as Arauca. For this reason, frequent monitoring is
necessary. Current techniques for quantifying Cd, such as ICP, are often costly and
complex. Therefore, the present study aimed to evaluate the performance of MXRF as an
alternative method for analyzing Cd in samples from the cacao production system. This
evaluation was approached from three perspectives: analytical, environmental, and
economic. Accordingly, an analytical validation, a greenness assessment, and an activitybased cost analysis were conducted. The method validation showed adequate analytical
performance for samples from the cacao system. In addition, an LOQ of 0.148 mg kg⁻¹ was
achieved, and relative errors were below 30% when compared to ICP. Furthermore, the
superior environmental sustainability of MXRF over ICP was demonstrated through
greenness scores of 0.71, 0.31, and 0.34 for MXRF, ICP-MS, and ICP-OES, respectively.
Finally, the activity-based cost (ABC) analysis assigned an economic value of $16,699,
$67,013, and $56,294 to MXRF, ICP-MS, and ICP-OES, respectively, representing a cost
reduction of approximately 75%. This study demonstrated the technical, environmental,
and economic advantages of MXRF for Cd quantification in samples from the cacao
production system.
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ilustraciones, fotografías, gráficas, tablas