DETERMINACIÓN DE SULFATO EN AGUA NATURAL Y POTABLE POR EL MÉTODO TURBIDIMÉTRICO 4500-SO4-2 -E.

¡Hola! amigos de HIVE, leyentes de ciencia y comunidad en general.

Hoy me encuentro retomando el tema del análisis de control de calidad de agua potable y natural, en esta oportunidad quise desarrollar uno de los métodos más aplicados para la determinación de sulfatos en agua, el cual se trata del "MÉTODO TURBIDIMÉTRICO 4500-SO4-2 -E. " con su respectivos fundamentos teóricos y aspectos procedimentales. Tomando en cuenta las consecuencias que representa un exceso del sulfato en el agua de consumo humano, por ejemplo: olor y sabor que cambian las características organolépticas del agua, alta probabilidad de provocar enfermedades gastrointestinales, entre otras.

Cabe destacar que este método se apega al procedimiento mundialmente establecido para el mismo según lo dictan los principales documentos de control de calidad en cuanto a materia de agua se refiere: APHA- AWHA- WEF 21 Edición, Año 2005. STANDARS METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER.

DETERMINACIÓN DE SULFATO AGUA NATURAL Y POTABLE POR EL MÉTODO TURBIDIMÉTRICO 4500-SO4-2 -E.

Generalidades:

El sulfato (SO4-2) se distribuye ampliamente en la naturaleza y puede presentarse aguas naturales en concentraciones que van desde unos pocos a varios miles de miligramos por litros. Los residuos del drenado de minas pueden aportar grandes cantidades de SO4-2 debido a la oxidación de la pirita. Los sulfatos de sodio y magnesio ejercen acción catalítica.

Principio del Método:

La muestra es tratada con cloruro de bario, en medio acido, formándose un precipitado blanco de sulfato de bario. La turbidez de este precipitado se mide en un espectrofotómetro de absorción atómica a una longitud de onda de 420 nm en una celda de 25 ml. Esta turbidez representa la cantidad de sulfato presente en la muestra, se mide la absorbancia de la misma y se determina la concentración de SO4-2 por comparación de la lectura con una curva patrón.

Conservación de la Muestra:•

•Envase de plástico o vidrio.
• Volumen mínimo de la muestra: 250 ml.
• Refrigeración por 28 días

Campo de aplicación:

Este método analiza sulfatos en un intervalo de 1 a 40 mg/l, en muestras de agua potable. En los casos de fuentes superficiales donde la conductividad es baja y la concentración de sulfato es menor a 10 mg/l se adicionara solución tampón “B”. En fuentes subterráneas donde la conductividad es alta y la concentración de sulfato es superior a 10mg/l, se adicionara solución tampón “A”.

Interferencias:

En este método las principales interferencias son los sólidos suspendidos; materia orgánica y sílice. Interferencias las cuales pueden ser eliminadas por filtración de la muestra antes del análisis de sulfato.

Materiales y equipos Utilizados:

•Pipeta graduada de 20 ml.
• Balón aforado de 1000 ml.
• Matraz Erlenmeyer de 250 ml.(Boca ancha)
• Celdas de 25 ml.
• Agitador magnético (imanes de igual forma).
• Balanza analítica.
• Espectrofotómetro de absorción atómica(DR-5000).
• Plancha de agitación.
• Cronometro.

Reactivos y soluciones:

•Cloruro magnésico hexahidratado (MgCl2 .6H2O).
• Acetato de sodio trihidratado (CHCOONa.3H2O).
• Nitrato de potasio (KNO3)
• Ácido acético(CH3COOH)
• Sulfato de sodio (Na2SO 4)
• Ácido sulfúrico. (H2SO 4)

Preparación solución tampón “A”:

Diluir gradualmente con agua destilada 30 gr de cloruro de magnesio (MgCl2.6H20), 1 gr de nitrato de potasio (KNO3), 5 gr de acetato de sodio (CH3C00Na.3H;>0) y 5 ml de ácido acético (CH3COOH), hasta alcanzar un volumen final de 1 litro.

Preparación solución tampón “B”:

Se usara para concentraciones por debajo de 10 mg/L. Diluir gradualmente 30 gr de cloruro de magnesio (MgCl2.6H2O), 5 gr de acetato de sodio (CHCOONa.3H2O), 1 gr de nitrato de potasio (KNO3) 0,111 gr de sulfato de sodio (Na2S04) y 20 ml de ácido acético (CH3COOH) en agua destilada hasta alcanzar un volumen final de 1 litro.

Cristales de Cloruro de bario:

(BaCl2). Cristales mallas de 20 a 30.

Preparación Solución Estándar de 100 mg/ l de SO4-2:

Disolver 0,1479 gr de Na2 SO4 anhidro en agua destilada y diluir hasta 1000ml.

Curva de calibración de sulfatos.

• Preparar la curva de calibración con los siguientes puntos: 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40 mg/l de SO4-2.
• Colocar en 7 balones volumétricos de 100 ml los siguientes volúmenes de solución estándar de 100 mg/l de SO4-2: 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40 ml, se afora con agua destilada hasta la marca.
• Agregar a cada patrón 20 ml del tampón adecuado según la concentración del patrón, añada a cada patrón de 02 a 0,3 gr de reactivo cloruro de bario y agitar preferiblemente en agitador magnético por aproximadamente 1 minuto, después de esto deje reposar aproximadamente 5 minutos antes de tomar la lectura.
• Medir el valor de absorbancia para cada solución patrón en a una longitud de onda de de 420 nm.

• Construir la curva de absorbancia vs. mg/l de SO4-2.

Los datos de absorbancia reportados para este informe y usados para la curva de calibración fueron seleccionados por el autor para completar la explicación del procedimiento, tomando en cuenta que si se realiza un buen procedimiento los valores de absorbancia son relativamente ascendentes de manera gradual en función de que la concentración del patrón en estudio aumenta, es decir, la absorbancia es directamente proporcional a la concentración. Por tal motivo la curva de calibracion obtenida tiene un comportamiento 100% lineal tratándose de valores peoporcionales e ideales elegidos para este aporte documental de manera ilustrativa

Procedimiento de análisis:

• Realizar un blanco de agua destilada (volumen de 100ml) y reactivo (solución tampón “A” o solución tampón “B” según sea el caso) y ajustar la absorbancia a un valor de cero.
• Colocar 100 ml de la muestra de agua en un matraz Erlenmeyer de 250 ml.
• Añadir 20ml de solución tampón “A” o solución tampón “B” (dependiendo de la procedencia de la muestra, o de su conductividad) y mezclar bien.
• Agregar 0,2 a 0,3 gr de BaCl2 .6H2O.

MUESTRA DE AGUA CON REACTIVOS AGREGADOS

• Agitar durante un minuto y luego retirar de la plancha de agitación. • Transferir a una celda de 25 ml, y luego de un tiempo de reacción de 5 minutos, leer la absorbancia en el espectrofotómetro DR 5000 a una longitud de onda de 420 nm.

EQUIPO ESPECTOFOTOMETRO DE ABSORCION ATOMICA DR500

Cálculos:

Se obtendrá por medio del equipo una lectura de absorbancia la cual se usa para realizar la determinación de la concentración de cada una de las muestras interceptando el valor mg/L SO4-2 mediante la curva de calibración construida.
De la Ecuación de la recta:

[Conc. SO4-2].= (Absorbancia- Intercepto
[SO4-2] en mg/l)%(Pendiente)

Nota: en caso de usar diluciones se multiplica la concentración final por el factor de dilución correspondiente.
Una vez determinado el valor de concentración de sulfato de la muestra de interés se ha dado un paso en la caracterización de la fuente en estudio, en pro de tomar las decisiones correctas para el adecuado tratamiento y la clasificación de la misma.

Me despido, esperando el tema abordado sea de utilidad y de agrado a la comunidad en general. @ISISFEMALE

Referencias:

APHA- AWHA- WEF 21 st Edición, Año 2005. STANDARS METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER.

@ISISFEMALE, 2020. DETERMINACIÓN DE ALUMINIO AGUA NATURAL Y POTABLE POR MÉTODOS CLORIMÉTRICOS.

Herramienta de contenido visual:

Todas las fotos son de mi autoría, tomadas con la cámara de un teléfono Samsung J400M, Androide 9.0 y editadas con la aplicación galería Samsung Electronic Co.,Ltd.

Las imágenes de cálculo y gráficas son de mi autoría, realizadas y editadas por la herramienta Excel de Microsoft office 2013.

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“El primer sorbo de la copa de la ciencia te vuelve ateo, pero en el fondo del vaso, Dios te está esperando”.
Werner Heisenberg