Desarrollamos métodos y procedimientos operativos óptimos para la digestión por microondas, con el fin de lograr el máximo rendimiento y una excelente compatibilidad química, lo que permite reducir el volumen de reactivos. Diversos estudios han demostrado que el uso de condiciones de digestión más rigurosas, que superan las capacidades de los sistemas tradicionales, puede reducir el volumen total de ácidos, limitar el uso de productos químicos agresivos y permitir el uso de ácidos diluidos, lo que también conlleva una menor generación de residuos. Los químicos deben tener en cuenta estos parámetros para desarrollar protocolos más sostenibles.

Los reactivos de alta pureza son esenciales para la preparación de muestras, ya que influyen directamente en el valor del blanco. El uso de ácidos purificados (mediante doble o triple purificación) es una práctica común en todos los laboratorios. La purificación de ácidos a temperaturas inferiores al punto de ebullición con calderas de cuarzo o PTFE permite obtener ácido ultrapuro a demanda a partir de ácido de grado técnico. Estos sistemas destilan eficazmente el ácido para obtener un reactivo fresco y purificado. Además, esta técnica permite reutilizar parte de la solución de digestión residual para obtener reactivo fresco, minimizando así la generación de residuos.

La adición de reactivos se realiza normalmente de forma manual, lo que conlleva riesgos de exposición a vapores ácidos para el operario y de posible contaminación de la muestra. El uso de una estación de dosificación automatizada reduce la exposición del operario a ácidos concentrados, incluido el HF, y minimiza el riesgo de contaminación y errores humanos, evitando así el desperdicio innecesario de ácido y el reprocesamiento de la muestra. Esta estación facilita la adición de reactivos directamente a los recipientes o viales de digestión sin intervención humana.

La limpieza es otra fase que merece atención al evaluar la sostenibilidad. En la mayoría de los laboratorios, la limpieza se realiza en grandes contenedores llenos de varios litros de ácido durante periodos prolongados. Este método plantea problemas relacionados con la seguridad, el uso de reactivos, la generación de residuos y el consumo de energía. El uso de un sistema de microondas para realizar los ciclos de limpieza ofrece una alternativa más eficiente, segura y ecológica. Sin embargo, la limpieza con vapor ácido representa una solución aún más sostenible. Permite la limpieza eficaz de recipientes, viales y otros materiales de laboratorio utilizados en análisis elemental, empleando solo una pequeña fracción del ácido necesario para la limpieza convencional o con microondas.

Milestone’s Direct Mercury Analysis (DMA) technology is inherently sustainable by design, offering a greener pathway to mercury quantification without compromising analytical performance. Unlike traditional mercury determination methods that require acid digestion, chemical pre-treatment, and the use of hazardous reagents, the DMA-80 operates without any sample preparation, eliminating the need for acids, reducing laboratory waste, and minimizing operator exposure to toxic chemicals. This technique significantly reduces the environmental footprint of mercury analysis by eliminating chemical digestion, minimizing reagent consumption and producing virtually no liquid or solid waste.

La extracción asistida por microondas (EAM) es una técnica consolidada en el análisis ambiental, de alimentos y de piensos. Mientras que los sistemas Soxhlet convencionales suelen requerir grandes cantidades de disolvente y ciclos de calentamiento prolongados, lo que genera un alto consumo de energía y residuos, los sistemas de extracción por microondas en recipiente cerrado reducen drásticamente los tiempos de extracción y disminuyen significativamente tanto el volumen de disolvente como el consumo energético, ofreciendo una alternativa más sostenible a las técnicas tradicionales. Este método se ha adoptado ampliamente para la extracción de contaminantes orgánicos, como HAP, PCB, dioxinas y PFAS, de matrices ambientales y alimentarias complejas. En el análisis de alimentos y piensos, la extracción por microondas se aplica comúnmente a la determinación de grasas totales, grasas libres y ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME).

La extracción por microondas sin disolventes representa uno de los métodos más sostenibles para la preparación de muestras. Esta técnica utiliza únicamente el agua presente de forma natural en los materiales botánicos para extraer los aceites esenciales, eliminando la necesidad de añadir disolventes o agua. A diferencia de los métodos tradicionales como la hidrodestilación o la destilación por arrastre de vapor, que implican calentar grandes volúmenes de agua y suelen requerir largos tiempos de procesamiento, la extracción por microondas calienta selectivamente la humedad intracelular dentro de la matriz vegetal. Este calentamiento focalizado reduce drásticamente el consumo de energía y el tiempo de procesamiento. Dado que no se utilizan disolventes, el impacto ambiental de este proceso es mínimo y se elimina el riesgo de exposición del operario a sustancias químicas peligrosas. Por lo tanto, la extracción por microondas sin disolventes simplifica la manipulación y mejora la pureza del extracto.

Los hornos de mufla convencionales se basan en el calentamiento por conducción, lo que conlleva largos tiempos de calentamiento, una transferencia de energía ineficiente y una considerable pérdida de calor a través de las paredes del horno. Estos sistemas suelen permanecer encendidos durante largos periodos, lo que contribuye a un alto consumo energético. En cambio, los sistemas de incineración por microondas aplican la energía directamente a la estructura interna de la mufla, lo que resulta en un calentamiento preciso y eficiente. El diseño de las muflas de microondas también incorpora un aislamiento térmico superior y una disipación de calor significativamente menor en comparación con los hornos tradicionales, lo que se traduce en un importante ahorro energético. Además, el uso de flujo de aire continuo y calentamiento selectivo por microondas acelera el proceso de incineración, reduciendo tanto el tiempo total del ciclo como la energía necesaria por muestra. Esto mejora la sostenibilidad y también aumenta el rendimiento y la consistencia del laboratorio.