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PROTOCOLO PARA LA DETERMINACIÓN DE AMONIO
COD. GL – PL – 19
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REV. No.
Se cambió la
imagen
institucional
Documento inicial
DESCRIPCION
Celian
Obregon
Apoyo a
procesos
Loida Zamora
Dir. SILAB
Loida Zamora
Dir. SILAB
09-11-15
Leanis Pitre
17-06-2013
Ing. Química
Coordinador lab. de
calidad ambiental
ELABORÓ
REVISÓ
APROBÓ
Martha
García
Carlos Doria
Dir.SILAB
FECHA
APROBADO: _______________________
GL – PL – 19
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PROTOCOLO PARA LA DETERMINACIÓN DE AMONIO
CONTENIDO
1. OBJETO ............................................................................................................ 3
2. APLICACIÓN..................................................................................................... 3
3. DEFINICIONES ................................................................................................. 3
4. FUNDAMENTO DEL MÉTODO ........................................................................ 3
5. INTERFERENCIAS Y LIMITACIONES ............................................................. 3
6. TOMA DE MUESTRA, ALMACENAMIENTO Y PRESERVACIÓN ................... 4
7. MATERIALES Y EQUIPOS ............................................................................... 4
8. REACTIVOS Y SOLUCIONES .......................................................................... 5
9. PROCEDIMIENTO ............................................................................................ 6
10.
CÁLCULOS .................................................................................................... 7
11.
AUTORIDAD .................................................................................................. 8
12.
FORMATOS ................................................................................................... 8
13.
REFERENCIAS.............................................................................................. 8
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PROTOCOLO PARA LA DETERMINACIÓN DE AMONIO
1. OBJETO
Describir la metodología a seguir para determinar Amonio en aguas.
2. APLICACIÓN
El método del Fenato (SM 4500 – NH3 F), conocido también como la técnica
colorimétrica de cuantificación del Azul de Indofenol, es aplicable tanto para agua
dulce como para agua de mar y es lineal para 0.6 mg NH3-N/L.
3. DEFINICIONES
Amonio: Es un catión poliatómico cargado positivamente de fórmula química
NH4+. Se produce por la reacción del amoníaco, que es una base débil con ácidos
de Bronsted (donantes de protones).
4. FUNDAMENTO DEL MÉTODO
El ión amonio resulta de la reducción de nitratos u oxidación de materia orgánica,
sin embargo, dependiendo del pH del medio, sus concentraciones pueden variar
transformándose en amoníaco, lo cual quiere decir, que a pH superiores a 9.2, el
amoniaco (NH3) tiende a incrementar pero el amonio (NH4) disminuye, mientras
que a pH menores, el amonio (NH4+) se aumenta y el amoníaco disminuye.
El método de Fenato conocido también como la técnica colorimétrica de amonio
(azul de indofenol), se basa en que un compuesto de color azul intenso, indofenol,
se forma por la reacción del amonio, con el fenol favorecido por el ión hipoclorito
en condiciones alcalinas, catalizada por el nitroprusiato de sodio el cual favorece
la intensidad del color en la reacción, y puede ser leída a 640 nm.
5. INTERFERENCIAS Y LIMITACIONES
Complejos de Mg++ y Ca++ con citrato de sodio eliminan interferencias producidas
por la precipitación de estos iones a un pH alto, ya que el citrato sirve como
quelante. El nitrógeno trivalente no produce interferencias.
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Las interferencias producidas por turbidez se remueven con destilación o filtración.
Si el sulfuro de hidrógeno está presente, eliminar por acidificación de la muestra a
pH 3 con HCl diluído y airear vigorosamente hasta que el olor de sulfuro ya no se
pueda detectar.
Otras interferencias las causan durezas mayores a 400 mg CaCO3 – MgCO3/L; al
igual que alcalinidad mayor a 500 mg CaCO3/L.
6. TOMA DE MUESTRA, ALMACENAMIENTO Y PRESERVACIÓN
Las muestras se recolectan en botellas Niskin, Nansen u otras adecuadas, y de
éstas, se transfieren a una botella plástica de 500 ml, previamente lavada y
purgada. Generalmente, la cantidad colectada en la última botella, sirve para
efectuar todos los análisis de nutrientes.
Previo al análisis es necesario filtrar la muestra para evitar las interferencias por el
material suspendido. Si las muestras van a ser analizadas dentro de las 24 horas
de colectadas se debe refrigerar a 4ºC sin acidificar. Si esto no es posible se
deben almacenar por un tiempo máximo de 28 días en un sitio oscuro y
congeladas a – 20ºC sin acidificación, o acidifique a pH menor a 2 y refrigere a
4ºC. Si preserva acidificando, neutralice la muestra con NaOH o KOH
inmediatamente antes de realizar la determinación. Es preferible el uso de
congelación instantánea con CO2.
Nota: Aunque la acidificación es adecuada para ciertos tipos de muestras, produce interferencias
cuando amonio intercambiable está presente en sólidos sin filtrar.
7. MATERIALES Y EQUIPOS
-
Espectrofotómetro VIS con un rango de 400 – 900 nm
Celdas de vidrio con 10 ó 1 cm de paso óptico
Dosificadores o pipetas de 1 mL
Dosificadores o pipetas de 2 mL
Pipetas aforadas de 25, 10, 5, 2 y 1 mL
Probetas de 100 y 50 mL
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-
Matraces aforados de diferentes capacidades
Vasos de precipitado (beaker o erlenmeyer) de 100 o 250 mL
Bomba de vacío
Filtro de nitrocelulosa con diámetro de poro de 0.45 µm
Papel aluminio o película plástica transparente (envoplast)
8. REACTIVOS Y SOLUCIONES
-
Agua desionizada: Debe utilizarse agua recientemente desionizada para la
preparación de reactivos, estándares y blancos, la cual se debe almacenar
en recipiente de vidrio bien tapado. El incumplimiento de esta precaución
conduce invariablemente a una cuantificación deficiente del amonio.
-
Solución de fenol: Disolver 25 g de fenol (C6H5OH) R.A. en 250 ml de
etanol (C2H5OH) al 95%. Almacenar la solución refrigerada a 4ºC en frasco
ámbar
-
Solución de nitropruciato de sodio [Na2Fe(CN)5 NO.2H2O](0.5% p/v):
Disolver 0.5 g de Nitropruciato de sodio en 100 ml de agua desionizada.
Almacenar refrigerada en botella de color ámbar por un tiempo máximo de
Un (1) mes.
-
Reactivo alcalino: Disolver 100 g de citrato de sodio (C6H5Na3O7.2H2O)
R.A. y 5 g de hidróxido de sodio (NaOH) en agua desionizada. Diluya hasta
500 ml. Almacenar en recipiente de vidrio (La solución es estable durante
varios meses).
-
Hipoclorito de sodio (NaClO): Solución comercial cercana al 5%. Esta
solución de descompone lentamente una vez destapado la botella.
Reemplazar cada 2 meses.
-
Solución oxidante: Mezclar 60 ml del reactivo alcalino y 15 ml de hipoclorito
de sodio al 5%.. Es preciso mantener la solución tapada mientras no está
en uso. Debe prepararse esta mezcla únicamente el día que se va a utilizar,
los sobrantes deben descartarse.
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-
Solución estándar de amonio: Disolver 0.0535 g de cloruro de amonio
(NH4Cl) grado analítico (previamente seco a 104 ºC durante dos horas), en
100 mL de agua desionizada. Adicionar 50 μL de cloroformo como
preservante y almacenar refrigerada; la solución bien sellada es estable
por varios meses. La concentración de esta solución es de 10000 µg-at
N./L.
9. PROCEDIMIENTO
CALIBRACIÓN
- Stock secundario: Medir 1 mL de la solución patrón y diluir hasta 100 mL
con agua desionizada; la concentración de esta solución es de 100 µmol/L
-
Tomar 0.25, 0.50, 0.75, 1.00 y 1.25 mL del stock secundario y completar a
25 mL con agua desionizada. Las concentraciones de estas soluciones son:
1.0; 2.0; 3.0; 4.0 y 5.0 µg-at N/L respectivamente; o seleccionar
concentraciones que estén en el rango de trabajo de las muestras.
-
Aplicar el proceso descrito para la muestra y el blanco.
-
Aplicar regresión lineal a los resultados y calcular la concentración de la
siguiente forma. Determine la pendiente (m) y el intercepto (b) de la curva
de calibración (Y= mX + b)
Abs = C * m + b
Y= Abs = valor de la absorbancia del estándar
X = C = Concentraciòn estándar ( µg-at N/L)
b = intercepto
Nota: La curva de calibración se realiza una vez, y cuando se presente un cambio significativo en
el ensayo. Se recomienda renovar cada 2 meses
ANALISIS
-
Homogenizar la muestra y filtrarla antes de proceder al análisis, si hay
presencia de material en suspensión
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-
Tomar 25 mL de muestra y verterla en un beaker o erlenmeyer
-
Adicionar 1 mL de solución de fenol, agitar y mezclar completamente.
-
Agregar 1 mL de nitroprusiato de sodio, agitar y mezclar completamente.
-
Adicionar 2.5 mL de solución oxidante, agitar y mezclar completamente.
-
Mantener el recipiente que contiene la muestra tapado con papel aluminio o
película plástica y en la oscuridad, en una habitación entre 20 y 27ºC
durante 1 hora.
-
La muestra tornará azul y la intensidad del color es proporcional a la
concentración de amonio en la muestra. El color es estable por 24 horas.
-
Leer la absorbancia a 640 nm para todas las muestras. En caso que la
lectura de absorbancia en la muestra exceda el rango espectrofotométrico,
diluirla con agua destilada y procesar nuevamente.
Siga el método descrito para la muestra usando 25 mL de agua
desionizada.
Nota: Se deben usar guantes y gafas protectoras cuando manipule fenol; ya que es un veneno
protoplasmático (provoca la destrucción generalizada de células, seguida de falla de los órganos) y
es extremadamente corrosivo en su forma líquida o polvillo. Ingresa al organismo por la piel o por
ingestión. El contacto con los ojos puede provocar incluso la ceguera y la ingestión de 1g puede
ser fatal. Es irritante al tracto respiratorio, sin embargo, su baja volatilidad hace que la inhalación
sea un riesgo menor. Aplique ventilación adecuada para minimizar la exposición del personal a
estas sustancias tóxicas volátiles.
10. CÁLCULOS
De la curva de calibración se obtiene directamente la concentración de la muestra,
así:
C
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Abs  b
m
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C = Concentración de la muestra en μg-at.N/L (microgramo-átomo de N/L)
Abs = Absorbancia de la muestra corregida (menos la absorbancia del blanco)
b = Intercepto
m = Pendiente de la curva de regresión
Nota: Si realizó dilución debe tener en cuenta el factor de corrección, por el cual se multiplicará el
resultado obtenido al sustituir valores en la ecuación.
11. AUTORIDAD
Director técnico: Posee autoridad para decidir acerca del uso de equipos y la
realización, suspensión, reanudación o reprogramación de una prueba.
Responsable de calidad: Decide sobre la repetición de una prueba.
Técnico Analista titular o suplente y/o Auxiliares: Autoridad para decidir el
encendido de equipos, si se requiere, tomar las muestras, realizar las lecturas
pertinentes y repetir las pruebas cuando sea necesario.
12. FORMATOS
Datos de Análisis Espectrofotométricos GL –F 23
13. REFERENCIAS
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Phenate
Method 4500 –NH3 F. American Public Health Association, American Water Works
Association, Water Pollution Control Federation. 21st ed., New York, 2005.pp 4114.
INSTITUTO
DE INVESTIGACIONES MARINAS Y COSTERAS-INVEMAR.
Manual de técnicas analíticas para la determinación de parámetros fisicoquímicos
y contaminantes marinos (Aguas, Sedimentos y Organismos). Santa Marta, 2003.
p.40.
Disponible
en:
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<http://www.invemar.org.co/redcostera1/invemar/docs/7010manualTecnicasanalitic
as.pdf >
ORDUZ, Sergio y ERAZO Edna. Análisis de las características Físicoquìmicas de
aguas y suelos de cultivos acuícolas intensivos y superintensivos. CENIAGUA COLCIENCIAS.
Bogotá,
2009.
p.29
Disponible
en:<http://www.ceniacua.org/archivos/CARTILLA_FORTALECIMIENTO_2009.pdf>
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