determinación de hidrocarburos

DETERMINACIÓN DE HIDROCARBUROS

CONTAMINACION DE AGUAS POR HIDROCARBUROS

•Este tipo de contaminación produce un cambio en las características organolépticas del agua que induce al rechazo de los consumidores, además el riesgo que representa la ingestión de estas sustancias y las afectaciones que pueden producirse en los diferentes ecosistemas.

METODOS ANALITICOS: •La cromatografía gaseosa, presenta una mayor sensibilidad en la detección de hidrocarburos (1ug/l).•Métodos de partición gravimétrica, tienen baja sensibilidad ( mayor que 10 mg/L). •Métodos espectroscópicos infrarrojo y ultravioleta, presenta valores de detección del orden de 0,2 mg/L

METODO DE CROMATOGRAFIA GASEOSA

DEFINICION• Tecnica cromatografica donde la muestra se

volatiliza y se inyecta en la cabeza de una columna cromatográfica .

• FUNCION: transportar el analito a través de la columna

• Fase estacionaria: líquido de alto punto de ebulllición

• Fase movil: gas (carrier).

Esquema de un cromatógrafo de gases

Las partes esenciales de un equipo cromatográfico son :

• El gas portador es un gas inerte (nitrógeno, helio y hidrógeno )

• La elección de estos gases depende del tipo de detector empleado (detectores de ionización de llama (FID).

• La velocidad de flujo es controlado por reguladores de presión, manómetros y medidores de flujo.

El bloque de inyección

• Se inyecta la muestra con una micro jeringa a través de un septum.

• El septum, esta situado en una cámara de vaporización instantánea en la cabeza de la columna.

• La cámara debe estar a 50 ºC por encima del punto de ebullición del analito

• Se inyecta una muestra menor de 1ug/l

Las columnas : capilares

•Diámetro interior inferior: 1 mm (320-250µm)•Longitud: 5 a 50 m.•La fase estacionaria (Polidimetilsiloxano ) se depositada sobre las paredes interiores del tubo capilar.•Temperatura: función de los puntos de ebullición de la muestra y del grado de separación deseado.

Detector de ionización de llama

• Temperatura mínima de 250ºC

• Los compuestos orgánicos se pirolizan en llama de H2/Aire, produciendo iones y electrones que conduce la electricidad a través de la llama

• La señal depende del numero de átomos de C que entra por unidad de tiempo

ETAPAS DE DETERMINACION:

1.-Una vez elegida la columna y fase estacionaria, se ajustan las temperaturas de la cámara de inyección, columna y detector, así como el caudal de gas portador. Cuando la señal del detector es constante (sin ruidos la línea base) se hace la inyección de la muestra.

2.-Las muestras se inyectan en cantidades inferiores a 1 μl cuando son líquidas; se introducen en la cámara de inyección, donde se vaporizan, y son arrastradas hasta cabeza de columna.

ETAPAS DE DETERMINACION:

3.-Los componentes se fijan en una pequeña zona de la columna; por equilibrios sucesivos entre fase móvil y estacionaria cada componente se desplaza por la columna a velocidades diferentes.

4.-Finalmente, los solutos que salen de la columna, pasan al detector y se obtiene el cromatograma.

• Análisis cuantitativo :determinar la concentración de los componentes presentes en la muestra

-cálculo por altura de pico

-cálculo por área de pico

• Análisis cualitativo: identificar los componentes presentes en la muestra

ESPECTROSCOPICA UV

La determinación de hidrocarburos por espectrofotometría ultravioleta y el número de olor incipiente (NOI). En la primera se logra una sensibilidad de 2 mg/L. y en la segunda, el análisis sensorial, que es capaz de detectar concentraciones tan bajas como 5 mg/L en el caso de la gasolina

Desarrollo de la metodología.

Una vez notificada una presunta contaminación por hidrocarburos en aguas, se procederá a la inspección sanitaria, delimitando si la fuente de contaminación es conocida o desconocida.

Fuente conocida.

Si la fuente es conocida se procederá a suprimir la misma, tomándose una muestra del hidrocarburo supuestamente contaminante de aproximadamente 100 mL y una muestra del agua de 4 L en frascos preparados al efecto por los laboratorios de química sanitaria. Se procederá con estas muestras a la

corroboración, cuantificación y seguimiento de la contaminación. Para la corroboración de la fuente contaminante y la cuantificación de la contaminación se procederá como sigue:

1. Confección de una curva de comparación, a partir del hidrocarburo supuestamente contaminante, con concentraciones de 20, 30, 40, 50 y 75 mg/mL utilizando como disolvente n-hexano p.a.

2. Realizar las lecturas espectrofotométricas de todos los puntos de la curva a 228 y 256 nm.

3. Calcular para cada uno de los puntos de la curva la razón "R" (Absorbancia a 228 nm / Absorbancia a 256 nm).

4. Procesamiento de la muestra de agua mediante la técnica espectrofotométrica

5. Comparación entre los valores "R" obtenidos para la muestra y los patrones. Si existe correspondencia entre éstos, se corrobora que esa es la fuente contaminante y se procede a la cuantificación calculándose la concentración de hidrocarburo presente en la muestra. Si no existe correspondenciaentre los valores de "R" para muestra y patrones, el hidrocarburo no se identifica como el verdadero contaminante, procediéndose entonces como en el caso de fuente desconocida no identificable.

6. El seguimiento de la contaminación se realiza utilizando el análisis sensorial de NOI (Fig. 1) hasta los niveles de detección del mismo, los que son apropiados para la mayoría de las agua de consumo. No obstante si se requiere garantizar la mínima presencia de hidrocarburos en el agua, se continúa el seguimiento utilizando el método espectrofotométrico (Fig. 2).

Fuente desconocida.

1. Fuente desconocida identificable: Se procederá como en el caso de las fuentes conocidas tomando muestras de los diferentes tipos de hidrocarburos que pudieran ser la fuente de contaminación.

Para la identificación del contaminante se procede como aparece en fuente conocida desde 1 hasta 4, teniendo en cuenta cada tipo de hidrocarburo muestreado, para los que se calcularán sus valores respectivos de "R". Por comparación con el valor "R" de la muestra se realiza la identificación de la fuente contaminante, procediéndose a la cuantificación del hidrocarburo con la curva correspondiente realizada.

El seguimiento de la contaminación se realiza como aparece en fuente conocida en el número 6.

2. Fuente desconocida no identificable: Solo se tomará la muestra de agua con un volumen de 2 L en frascos preparados al efecto por el laboratorio.

Para la identificación del tipo de hidrocarburo contaminante se procesará la muestra por el método espectrofotométrico (Fig. 2), calculándose el valor de "R".

Este valor se comparará con los valores de "R“ reportados para los diferentes tipos de hidrocarburo (Tabla 1), identificando así su tipo. El seguimiento de la contaminación se realizará como en fuente conocida número 6.

METODO DE PARTICION GRAVIMETRICA

• Este método se usa con mas frecuencia para determinar la cantidad de aceites y grasas totales.

• El aceite y la grasa están compuestos por materia grasa animal y vegetal y de hidrocarburos, por ello es necesario separarlos.

• Para aplicarlo al análisis de hidrocarburos en el agua se le agrega gel de sílice, que absorve las sustancias polares como las grasas.

Materiales y reactivos del Método de Partición

Gravimétrica

Materiales

• Agitador magnético

• Papel de filtro

• Matraz de destilación

Reactivos

• Triclorotrifluoroetano

• Gel de silice

+

=

PROCEDIMIENTO

• A 100mL. de disolvente, previamente mezclado con triclorofluoroetano, se le agrega 3 g. de gel de sílice.

• Se tapa el envase y se lleva al agitador magnético por 5 minutos.

• La solución final se pasa por un papel filtro.

CALCULOS E INTERFERENCIAS

• La concentración de hidrocarburos se obtiene en ppm.

A = Peso de la parte no filtrada

Interferencias• Hidrocarburos más polares tales como los aromáticos

complejos y los derivados hidrocarbonados de cloro, azufre y nitrógeno pueden ser absorbidos por el gel.

solucion de 1000

mLAx

H

BIBLIOGRAFIA

• www.farmacologiaunr.com• http://biblioteca.iapg.org.ar• http://www.montes.upm.es/Dptos/

DptoIngForestal/OperacionesBasicas/Docencia/PDF/Temas/TEMA5.pdf

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