TRATAMIENTO DE efluentes industriales-monografia II

[TRATAMIENTO DE efluentes industriales-monografia II]12 de julio de 2013

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTILAREA ACADEMICA DE INGENIERIA QUIMICATRATAMIENTO DE EFLUENTES INDUSTRIALESMONOGRAFIA II: PROTOCOLO DE ANLISIS DE LOS PARMETROS FISICOQUMICOS PARA CARACTERIZACIN DE LOS EFLUENTESALUMNOS:BORROVIC AYALA, JhonHERRERA OCAMPO, Jorge HUANCA COLOS, KarenVACA POMA, CarlosPROFESORA:ING. OLGA BULLON CAMARENA2013-I

INDICE

Pg.

IMETODOLOGIA DE ANLIS3

a.- Seleccin de parmetros3

b.- Seleccin de estaciones4

c.- Muestreo5

IIPARMETROS FISICOQUMICOS16

1.- Demanda Qumica de Oxgeno16

2.- Slidos totales en suspensin18

3.- pH20

4.- Demanda Bioqumica de Oxgeno21

5.- Hidrocarburos Aromticos Polinucleares24

6.- Fenoles27

7.- Aceites y grasas31

8.- Carbono orgnico total34

IIIBIBLIOGRAFIA36

PROTOCOLO DE ANLISIS DE LOS PARMETROS FISICOQUMICOS PARA CARACTERIZACIN DE LOS EFLUENTES

I. METODOLOGIA DE ANLISIS

Para caracterizar un efluente debemos de seguir metdicamente los siguientes pasos:

a. Seleccin de los parmetros

La seleccin de los parmetros depender de los objetivos del Programa de Monitoreo. Para los Monitoreos preliminares se debe utilizar el Cuadro No. 2, donde figuran algunas industrias. En tanto no se apruebe las Guas Especficas para cada subsector, en monitoreos posteriores, podrn seleccionarse slo los indicadores ms importantes (Cuadro No. 1), que variarn de acuerdo al tipo de actividad industrial, los insumos utilizados y la tecnologa empleada.

El Cuadro N 1 muestra los parmetros que deben ser monitoreados para la caracterizacin de efluentes industriales y cuerpos receptores, que incluir adems como mnimo dos parmetros especficos para cada tipo de industria, cuando sea factible, para lo cual ser necesario identificar los insumos utilizados en los procesos de las plantas y sus posibles efectos en la calidad de agua. La Autoridad Competente, de ser necesario, podr requerir la inclusin de parmetros adicionales.

CUADRO N1 MONITOREO DE EFLUENTES LIQUIDOS Y CUERPOS RECEPTORES

ParmetrosEfluenteIndustrialCuerpo Receptor

CaudalSISI

TemperaturaSISI

Demanda biolgica de oxigeno(DBO)SISI

PHSISI

Slidos en SuspensinVV

Aceites y GrasasSIV

b. Seleccin de las Estaciones

Se seleccionarn los puntos en los cuales se tomara las muestras en las descargas, provenientes de los procesos de la planta hacia el medio ambiente receptor, y en todos los flujos de agua que ingresan a la planta; a fin de determinar el balance de agua y poder calcular la carga de los contaminantes.

Para caracterizar los efluentes y las aguas del cuerpo receptor, la toma de muestras se realiza:

Fuera de la planta, aguas arriba

Se tomara muestras 300 metros antes de la planta, estas muestras deben no deben estar bajo las influencias de la contaminacin de la industria.

En el caso de industrias que descargan sus efluentes en la red pblica deber considerarse el Reglamento de Desages Industriales (D.S. N 028-60 del 29.11.60).

Fuera de la planta, aguas abajo

Se ubicarn estaciones de muestreo tanto en la zona de mezcla, como en la zona de aguas abajo a una distancia de 300m.Aproximadamente de las descargas industriales. En el caso de industrias vecinas el muestreo debe hacerse antes de la descarga de la planta vecina.En la extensin de la escala del muestreo, se debe considerar los lugares crticos que presentan probable interferencia de la descarga con el uso del agua, adems de considerarse puntos de toma de agua para abastecimiento pblico o impactos locales sobre el ecosistema acutico.

Cuando no existen puntos de contaminacin crticos o potenciales ubicados en las aguas abajo de la descarga ser necesaria una estacin de muestreo cerca de la misma, a fin de poder ubicar la zona de mezcla y las concentraciones mximas.En caso de industrias que descargan sus efluentes en la red pblica deber considerarse el Reglamento de Desages Industriales (D.S. N 028-60 del 29.11.60).

En la Planta

La ubicacin de la estacin ser en el punto final de la descarga de los efluentes de la planta. Si existieran varios emisores, se ubicar estaciones en cada uno de ellos. Todas las estaciones de muestreo deben identificarse en los mapas, planos y diagramas de flujo apropiados, deben sealarse con ayuda de estacas o boyas, de igual forma deben ser incluidas en el Registro de Monitoreo mediante una descripcin detallada, indicando las coordenadas geogrficas correspondientes a cada estacin. Estas precauciones facilitarn el reconocimiento del punto de recoleccin de las muestras, durante los muestreos sucesivos a realizarse por el personal encargado y/o por los auditores ambientales.

c. Muestreo y Mediciones

Frecuencia

Se llevar a cabo como mnimo dos muestreos al ao a mxima carga. En cada uno de ellos se harn mediciones y anlisis de: Temperatura, pH, DBO5, Slidos en Suspensin y Aceites y Grasas. Adems se complementar con mediciones de caudal y de dos parmetros tpicos del proceso, como mnimo.

Se debe monitorear despus que se produzcan derrames de reactivos, fallas en los equipos, o en ocurrencia de fugas durante los procesos, etc. Tambin se debe monitorear antes, durante e inmediatamente despus de algn cambio en el proceso, manejo de agua, o cuando se observe un impacto en la calidad del agua receptora.

Para la determinacin de escalas de tiempo para el muestreo, debe considerarse los efectos agudos y crnicos de las sustancias txicas descargadas, los mismos que puedan tener efectos negativos sobre la salud pblica o en el ecosistema acutico.Los efectos de los contaminantes en la salud y en el ambiente se presentan en el Cuadro No.3.

Muestreo

La toma de muestras consiste en la recogida de una parte alcuota que representa a la masa total del lquido a caracterizar, adems, incluye el transporte y conservacin de la muestra hasta que se realice en el laboratorio la determinacin de los parmetros que sirvan para caracterizar el efluente lquido.El objetivo fundamental del muestreo es que la muestra que se obtenga sea representativa del efluente a caracterizar. Para ello es necesario conocer el estado y distribucin de los parmetros que queramos determinar en el lquido a analizar.Este tipo de variaciones que pueden sufrir las masas lquidas a muestrear tanto en su ubicacin (situacin dentro de la masa total), como del tiempo, hacen que existan distintas tcnicas de muestreo:

Muestreo simple

Es una muestra puntual en el espacio y en el tiempo. Proporciona, salvo casos muy concretos, informacin de escaso valor.

Muestreo compuesto

Es una mezcla y homogeneizacin de varias muestras simples obtenidas en un mismo punto a lo largo de un cierto periodo de tiempo.

Muestreo integrado

Esta tcnica permite muestras obtenidas por muestras simples recogidas al mismo tiempo pero en puntos diferentes.

El muestreo comprende: Observaciones en la estacin, mediciones de campo, toma de muestras, filtrado (dependiendo del parmetro sujeto al anlisis), almacenamiento de las muestras, conservacin, etiquetado, embalaje, transporte y finalmente, logstica.

Un adecuado muestreo es sumamente importante para garantizar la representatividad de las muestras y la seguridad en los resultados.Podemos distinguir tres etapas en el proceso de muestreo:

pre-muestreo. recoleccin de la muestra. post-muestreo.

ACTIVIDADES DE PRE-MUESTREO

Previamente a la recoleccin de las muestras se ha de definir:

Equipos e Instrumentos

Los equipos e instrumentos de medicin in situ deben estar limpios y calibrados antes de ir al campo, dejndolos en el mismo estado al finalizar el muestreo.

Tipo de botella o recipiente de muestreo

Se puede utilizar botellas de polietileno, vidrio o de material especial, aunque se prefieren las botellas de plstico, por ser irrompibles. Las botellas de vidrio, por su parte, se utilizan en mayor medida para anlisis microbiolgicos, aceites y grasas, o cuando se desea evitar las reacciones entre los materiales de plstico y el agua.

Volumen de muestra

Generalmente se requiere de 1 a 2 litros para anlisis qumicos simples, y de 0,25 a 1 litro para anlisis bacteriolgicos. Para anlisis de metales u otros elementos en trazas, se necesita un litro de agua.

Mtodo de preservacin

La conservacin de las condiciones fsicas, qumicas y biolgicas de las muestras es imprescindible, a fin de garantizar la certeza de los resultados analticos. Cuando es imposible efectuar los anlisis inmediatamente, las muestras deben conservarse en fro (refrigeracin o congelamiento) o con un persevante qumico.Cabe sealar, que la refrigeracin es sumamente importante para los anlisis microbiolgicos y de DBO5.

Tiempo mximo de almacenamiento

En general, el anlisis inmediato constituye la mejor forma de eliminar errores; sin embargo, si las muestras llegan a almacenarse de manera adecuada, tendr que ser por tiempo limitado.

En el Cuadro N 4 se describen los criterios de recoleccin, preservacin y almacenamiento, para cada parmetro analtico. Es importanteenfatizar la necesidad de respetar estos requisitos con el fin de garantizar la confiabilidad de los resultados. Asimismo, ha de confeccionarse una lista de equipos, materiales, reactivos, hojas de datos de campo, formularios, etc., los que sern llevados al campo. En dicha lista debe incluirse:

Envases para las muestras Envases para el blanco Algunos envases adicionales en caso de ruptura o muestras duplicadas Preservantes Etiquetas y plumones Registro de muestreo Termmetro Caudalmetro Caja Trmica con hielo Medidores de campo de pH, OD, color Cronmetro Accesorios, tales como: toalla, papel absorbente, gancho para levantar tapas de registro, martillo, soga y soguilla, bolsas de plstico, marcadores, linterna, bateras, cinta engomada, etc. Ropa de proteccin, como: mandiles, guantes, botas, mascarilla, lentes, correas, casco y pernos de anclaje. Cronograma de muestreo.

ACTIVIDADES DE MUESTREO Y MEDICIONES IN SITU

Mediciones In Situ

La medicin de algunos parmetros se realiza in situ, mediante instrumentos o equipos porttiles (Ver cuadro N 5); aunque la mayora de parmetros requieren del empleo de instrumentos precisos y sofisticados, por lo que slo pueden medirse en los laboratorios especializados.

Mediciones de caudal

En general, el caudal se puede calcular conociendo el rea y velocidad del fluido que fluye en determinada tubera o canal.

En el caso de tuberas cerradas, el caudal se mide utilizando equipos diseados especficamente para tal fin, como los pit metros y medidores volumtricos.Cuando una tubera tiene una descarga al aire libre, el caudal se puede medir registrando el volumen del fluido que se acumula en determinado perodo de tiempo.El caudal puede estimarse midiendo la velocidad del flujo del agua mediante flotadores. Tambin puede estimarse, el caudal, mediante el mtodo de las coordenadas, utilizando para este fin vertederos rectangulares, etc.

Toma de muestras

Las muestras a ser tomadas sern a mxima carga y de tipo compuesto. La muestra compuesta debe prepararse con muestras tomadas cada cuatro horas durante la jornada de trabajo. Ellas indican las caractersticas promedio del ambiente sujeto a muestreo.Para aguas superficiales, las muestras deben ser tomadas a media profundidad del cuerpo de agua; cuando se trate de alcantarillas o canales profundos, el muestreo debe ubicarse en un punto situado a un tercio de la profundidad media; en los canales anchos, el punto de recoleccin deber variar de acuerdo al ancho del canal.

Rotulado de las muestras

Es importante que cada muestra llegue al laboratorio con una identificacin o etiqueta numerada. Al nmero o cdigo de la muestra debe corresponder un registro (hoja de muestreo) que contenga los siguientes datos:

Nombre de quien toma la muestraCaudal

Nmero o cdigo de la muestraAspecto del agua

Ubicacin del punto de muestreoNivel del agua

Fecha y hora de recoleccinOlor y color

Nombre de la fuente de aguaTemperatura

Condiciones meteorolgicaspH

Los frascos y contenedores debern ser rotulados correctamente, deber rotularse el frasco y no la tapa; cada etiqueta deber contener la siguiente informacin: nombre de la planta, fecha de muestreo, estacin y nmero de muestreo, preservacin y cdigo del anlisis.

Cada contenedor, adems, deber contener una lista de embarque en la que debe figurar los nmeros de las muestras, parmetro o parmetros por analizar, el tipo de muestra, tcnica de preservacin, la fecha de embarque y nombre del laboratorio o compaa y/o nombre de la persona que se encargar del anlisis.

Conservacin y preservacin de la muestra

La conservacin y preservacin de las muestras se harn de acuerdo a lo sealado en el Cuadro N 4. La preservacin ms utilizada es la refrigeracin de la muestra a 4 C, sin olvidar la preservacin qumica.

Transporte y Almacenamiento

El transporte de los envases puede hacerse en cajas trmicas aislantes, refrigeradoras elctricas o en cajas de madera cubiertas internamente por material aislante, conteniendo hielo o material refrigerante. Cabe mencionar, que el uso de material esponjoso ayudar en la prevencin de rupturas.Las muestras debern ser remitidas al Laboratorio lo ms pronto posible. Debern mantenerse en el contenedor fresco y oscuro, en posicin vertical, en la que debern ser transportados; a su vez, la recepcin de las muestras por el laboratorio deber ser chequeada con la lista de embarque.

Precauciones durante el muestreo

Cuando se preparan los persevantes y durante el manejo de las muestras, se deber tener cuidado con el manejo de los reactivos (NaOH, HNO3, H2SO4) que son altamente txicos y corrosivos.

Debido a esta caracterstica, debe tenerse especial cuidado en la manipulacin de las muestras que pueden contener cianuro. Los anlisis de estas muestras se deben realizar en lugares ventilados, evitando todo derrame, inhalacin o ingestin de las muestras. Antes de obtener muestras de aguas que se sospechen altamente contaminadas, se recomienda medir el pH con papel indicador, a fin de protegerse de eventuales quemaduras; debindose adoptar todas las medidas de seguridad para el ingreso a las alcantarillas o buzones.

ACTIVIDADES DE POST MUESTREO Calibracin de Equipos

Se deber chequear que los equipos mantengan la calibracin establecida.

Anlisis qumicos

En los mtodos de anlisis que se seleccionen deben considerarse: lmites de sensibilidad, deteccin y selectividad en los anlisis; requisitos de exactitud y precisin; la desviacin estndar (DS); y el coeficiente de variacin (CV).En los anlisis deber intercalarse los blancos entre cada grupo de muestras, normalmente se intercala un blanco por cada 10 muestras.Los laboratorios debern utilizar los procedimientos estndar dados en el Cuadro N 6. Los mtodos de la EPA pueden obtenerse de internet.

Garanta de Calidad

La garanta de calidad significa garantizar la precisin y exactitud de los datos del muestreo, mientras que el control de calidad se refiere a la aplicacin rutinaria de los procedimientos para controlar los procesos de medicin. Con el fin de garantizar la calidad de los resultados se debe:

Observar los requisitos para la recoleccin de las muestras, su preservacin, transporte y almacenamiento. Seguir los procedimientos analticos estndares (Cuadro N 6) de: Standard Methods for the Examination of Water and Wasteswater 18 th Edic. APHA. (1998) Methods for Chemical Analysis of Water and Waste - EPA. (1983) Tomar muestras duplicadas o repetidas. Analizar las muestras duplicadas o repetidas: La muestra duplicada se obtendr dividiendo en dos o ms sub muestras la muestra original. Las sub muestras sern vertidas a frascos ms pequeos para su anlisis posterior. El objetivo de las muestras duplicadas, es cuantificar la variabilidad de los resultados, debido al manipuleo, conservacin o contaminacin de las muestras. La muestra repetida, por su parte, se tomar para hallar la variabilidad en una estacin en funcin del tiempo y del espacio. Pueden ser muestras repetidas temporales, cuando se toman en una misma estacin a intervalos por un perodo de tiempo conocido; o pueden ser muestras repetidas espaciales, cuando las muestras se toman al mismo tiempo en una seccin transversal de un ro o a distintas profundidades en una estacin. Calibrar los equipos e instrumentos. La garanta de calidad se obtendr utilizando los servicios de laboratorios acreditados por INDECOPI y/o laboratorios que cuenten con un sistema de calidad otorgado por una organizacin de garanta como la EPA u otra agencia similar, a fin de tener certeza de la precisin y exactitud de los anlisis. Debiendo adjuntarse las hojas de calibracin y chequeo respectivo.

II. PARMETROS FISICOQUMICOS

1. DEMANDA QUMICA DE OXGENO (DQO)

1.1. Fundamento

La demanda qumica de oxgeno (DQO) es la cantidad de oxgeno consumido por las materias existentes en el agua, que son oxidables en condiciones operatorias definidas. La medida corresponde a una estimacin de las materias oxidables presentes en el agua, ya sea su origen orgnico o inorgnico.La determinacin de DQO debe realizarse rpidamente despus de la toma de muestras, para evitar la oxidacin natural. En caso contrario, la muestra podra conservarse un cierto tiempo si se acidifica con cido sulfrico hasta pH = 2- 3. Sin embargo, esta opcin deja de ser fiable en presencia de cloruros.

1.2. Principio del mtodo del dicromato potsico

En condiciones definidas, ciertas materias contenidas en el agua se oxidan con un exceso de dicromato potsico, en medio cido y en presencia de sulfato de plata y de sulfato de mercurio. El exceso de dicromato potsico se valora con sulfato de hierro y amonio.

1.3. Reactivos

Sulfato de mercurio (Hg2SO4), para evitar interferencias de los haluros. Dicromato potsico (K2Cr2O7) 0,25 N: Disolver 12,2588 g de K2Cr2O7previamente secado 24h en estufa a 105 C, en 1 litro de agua destilada. Solucin de sulfato de plata en cido sulfrico: Disolver 5 g de Ag2SO4 en 540 ml de cido sulfrico (H2SO4) concentrado (densidad 1.84). Solucin de sulfato de hierro y amonio 0.25 N,(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O o SAL DE MOHR: Disolver 98,04 g de (NH4)2Fe(SO4)2.6H2Oen agua destilada. Aadir 20 ml de H2SO4concentrado, enfriar y enrasar a 1 litro con agua destilada. La solucin debe estandarizarse diariamente, para determinar exactamente su normalidad, frente a la solucin de K2Cr2O7 0.25N. Indicador de DQO o solucin de ferrona: Disolver 1,485 g de 1,10 fenantrolina (C12H8N2xH2O) y 0,695 g de sulfato de hierro heptahidrato en agua destilada, y llevar a volumen de100 ml. Valoracin de la sal de MOHR: Diluir en un matraz erlenmeyer de 100 ml de capacidad, 10 ml de K2Cr2O7 0,25 N con agua destilada, hasta aproximadamente 100 ml. Aadir 30 ml de cido sulfrico concentrado y enfriar. Aadir unas 5 gotas del indicador ferrona y valorar hasta viraje a rojo violceo con sal de MOHR.

1.4. Procedimiento

Se enciende la placa calefactora. Se pesan 0,44 g de HgSO4 en matraz para reflujo de 100 ml. La cantidad propuesta de HgSO4 es suficiente en la mayora de los casos, para eliminar las posibles interferencias por Clen la muestra. Se colocan unas bolitas de vidrio en el matraz para favorecer la ebullicin. Se aaden 20 ml de muestra. Se aaden lentamente 30 ml de la solucin de sulfato de plata en cido sulfrico, con una pipeta de vertido, mezclando bien para disolver el HgSO4, y enfriar. Se aaden 12,5 ml de solucin de dicromato potsico 0,25 N y se mezclan bien todos los productos aadidos. Sobre el matraz se dispone el elemento refrigerante (condensador del reflujo), y se somete a reflujo durante 2 horas.

1.5. Clculos

DQO (mg de oxgeno/litro) = [(A-B) x N x 8000]/ Volumen (ml) de muestra

A = Volumen (ml) de sal de Mohr gastado en el blanco.B = Volumen (ml) de sal de Mohr gastado en la muestra.N = Normalidad de la sal de Mohr

2. SLIDOS TOTALES EN SUSPENSIN (seco a 103 105 C)

2.1. FundamentoLos slidos totales en suspensin son el material retenido sobre un filtro estndar despus de la filtracin de una muestra bien mezclada de agua. Estos slidos son secados a 103 - 105 C. Si el material suspendido se atasca en el filtro prolongando el tiempo de filtracin, puede ser necesario incrementar el dimetro de los filtros o decrecer el volumen de muestra. Para obtener un estimativo de los slidos en suspensin se puede calcular la diferencia entre los slidos totales y los filtrables (disueltos) totales.

2.2. Toma de muestra, almacenamiento y preservacin

De la botella Nansen o Niskin se llena un frasco de vidrio o polietileno con la muestra; de este mismo se puede extraer submuestras para la determinacin de todos los slidos (totales, suspendidos y voltiles); la cantidad recolectada debe ser la suficiente para permitir tal fin. Hay que tener precaucin en el muestreo de aguas con alto contenido de slidos sedimentables; la forma alargada de las botellas muestreadoras y un flujo muy lento para extraer la muestra por la llave, facilitan la sedimentacin de los slidos provocando diferencia en este parmetro entre las primeras y las ltimas botellas receptoras que se llenan.La muestra debe transportarse refrigerada al laboratorio a 4C. Si el anlisis no se puede realizar de inmediato se debe almacenar refrigerada por un periodo no superior a siete das. Antes de realizarEl anlisis se debe homogenizar la muestra agitndola fuertemente.

2.3. Materiales y equipos

Filtro (Millipore) o de fibra de vidrio Equipo de filtracin Horno con rango de temperatura (T ambiente - 250 +/- 5 C) Estufa de secado Desecador Balanza analtica (+/- 0.0001g)

2.4. Reactivos

Caoln Agua desionizada

2.5. Procedimiento

Preparacin del filtro: Colocar el filtro en un equipo de filtracin y aplicar vaco. Lavar con 3 porciones sucesivas de 20 ml de agua destilada. Secar durante una hora a 103 - 105 C hasta obtener peso constante. Colocar en desecador durante 30 minutos. Pesar el filtro antes de usarlo.

Tratamiento de la muestra: Colocar el filtro en el equipo de filtracin y pasar un volumen conocido (ml) de muestra, aplicando vaco. Enjuagar el embudo y el filtro con agua destilada. Remover y secar el filtro en un horno a 103 -105 C. Llevarlo al desecador durante 30 minutos y pesar hasta alcanzar peso constante.

2.6. Clculos

El contenido de slidos suspendidos totales se calcula como:

A = Peso filtro + residuo (g)B = Peso filtro (g)

3. ACIDEZ (pH)

3.1. Introduccin:

El valor del pH es de extrema importancia ya que influye decisivamente en las reacciones que puedan producirse en el seno de efluentes. Los valores que adopte este parmetro van a dar del poder corrosivo del efluente.El pH se determina mediante medida del potencial elctrico que se crea en la membrana de un electrodo en funcin de la actividad de los iones hidrgeno.Se utilizan frascos de polietileno, es conveniente no agitar la muestra al recogerla y se procura realizar la medida en el menor tiempo posible para evitar posibles alteraciones con el paso del tiempo.Se realizan las medidas con un pH-metro que deber de estar correctamente calibrado en el rango de valores de pH a medir.

3.2. Principio del proceso

Se basa en la capacidad de respuesta del electrodo de vidrio ante soluciones de diferente actividad de iones H+. La fuerza electromotriz producida en el electrodo de vidrio vara linealmente con el pH del medio.Se debe tener en cuenta la temperatura de la muestra ya que esta fuerza electromotriz afecta al valor del pH.

3.3. Reactivos:

Disolucin estndar de pH (tampones 7,4 y 9) para la calibracin del equipo (pH-metro)

3.4. Procedimiento:

Se calibra el electrodo con disoluciones patrn (tampones) de pH conocido.Se coloca la muestra, en la que se ha introducido una varilla agitadora teflonada (imn), en un agitador magntico, y se agita.Se procede a leer el valor del pH cuando la lectura se estabilice en pH-metro con compensacin de temperatura.

4. DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO (DBO5)

4.1. Introduccin

Es la demanda bioqumica de Oxgeno, consiste en la cantidad de oxgeno disuelto consumido, en mg O2/L, por los microorganismos en la oxidacin de la materia orgnica baja ciertas condiciones (T de 20C y durante cinco das).

Es utilizada para medir el grado decontaminacin, normalmente se mide transcurridos cinco das de reaccin (DBO5), y se expresa enmiligramosdeoxgeno diatmicoporlitro(mgO2/l).

El mtodo de ensayo se basa en medir el oxgeno consumido por una poblacinmicrobianaen condiciones en las que se ha inhibido losprocesos fotosintticosde produccin de oxgeno en condiciones que favorecen el desarrollo de los microorganismos. La curva de consumo de oxgeno suele ser al principio dbil y despus se eleva rpidamente hasta un mximo sostenido, bajo la accin de la fase logartmica de crecimiento de los microorganismos.

Es un mtodo aplicable en aguas continentales (ros, lagos o acuferos),aguas negras,aguas pluvialeso agua de cualquier otra procedencia que pueda contener una cantidad apreciable demateria orgnica. Este ensayo es muy til para la apreciacin del funcionamiento de lasestaciones depuradoras. No es aplicable, sin embargo, a lasaguas potables, ya que al tener un contenido tan bajo de materia oxidable la precisin del mtodo no sera adecuada. En este caso se utiliza el mtodo deoxidabilidadconpermanganato potsico.

El mtodo pretende medir, en principio, exclusivamente la concentracin de contaminantes orgnicos. Sin embargo, la oxidacin de la materia orgnica no es la nica causa del fenmeno, sino que tambin intervienen la oxidacin denitritosy de lassales amoniacales, susceptibles de ser tambin oxidadas por lasbacteriasen disolucin. Para evitar este hecho se aadeN-aliltioureacomo inhibidor. Adems, influyen las necesidades de oxgeno originadas por los fenmenos de asimilacin y de formacin de nuevas clulas.

Tambin se producen variaciones significativas segn las especies de grmenes, concentracin de estos y su edad, presencia de bacterias nitrificantes y deprotozoosconsumidores propios de oxgeno que se nutren de las bacterias, entre otras causas. Es por todo esto que este test ha sido constantemente objeto de discusin: sus dificultades de aplicacin, interpretacin de los resultados y reproductibilidad se deben al carcter biolgico del mtodo.

4.2. Procedimiento de ensayo (mtodo por dilucin)

El objeto del ensayo consiste en medir la cantidad de oxgeno diatmico disuelto en un medio de incubacin al comienzo y al final de un perodo de cinco das, durante el cual la muestra se mantiene al abrigo del aire, a 20C y en la oscuridad, para inhibir la eventual formacin de oxgeno por lasalgas mediantefotosntesis. Las condiciones de la medida, en las que el agua a estudiar est en equilibrio con una atmsfera cuya presin y concentracin en oxgeno permanecen constantes, se acercan as a las condiciones reales de la autodepuracin de un agua residual.Para su determinacin se dispone de mtodos dedilucin(el que se explica a continuacin) y mtodos instrumentales que se derivan de mtodos respiromtricos que permiten seguir automticamente la evolucin de la DBO en el curso de oxidacin de las materias orgnicas contenidas en el agua.

4.3. Reactivos:

Agua destilada Agua residual urbana reciente Solucin de fosfatos: Monohidrgeno fosfato de sodio: 8,493 g Dihidrogeno fosfato de potasio: 2,785 g Agua destilada hasta enrase a 1000 ml

4.4. Homogeneizar perfectamente la solucin

Solucin desulfato de magnesiode 20 g/l Solucin decloruro de calciode 25 g/l Solucin decloruro de hierrode 1,5 g/l Solucin decloruro de amoniode 2 g/l

4.5. Preparacin del agua de dilucin

Se prepara a partir de agua destilada introduciendo en un recipiente:

Solucin de fosfato..5 ml Solucin de sulfato magnsico1 ml Solucin de cloruro clcico.1 ml Solucin de cloruro de hierro..1 ml Solucin de cloruro amnico...1 ml Agua destilada hasta enrase a 1000 ml

Esta solucin se mantiene a 20C y debe de airearse procurando evitar toda contaminacin por metales, materias orgnicas, oxidantes o reductores. Se detendr la aireacin cuando la solucin contenga 8 mg/l de oxgeno disuelto. Dejar en reposo durante 12 horas manteniendo el recipiente destapado. Aadir 5 ml de agua residual urbana por litro de esta solucin. (Esta agua de dilucin, deber utilizarse dentro de las 24 horas siguientes a su preparacin).

4.6. Procedimiento

Se introduce un volumen definido de la muestra lquida en un recipiente opaco que evite que la luz pueda introducirse en su interior (se eliminarn de esta forma las posibles reaccionesfotosintticasgeneradoras de gases), se introduce un agitador magntico en su interior, y se tapa la boca de la botella con un capuchn de goma en el que se introducen algunas lentejas desosa. Se cierra la botella con un sensor piezoelctrico, y se introduce en una estufa refrigerada a 20C.

Las bacterias irn oxidando la materia orgnica del interior de la disolucin, con el consecuente gasto de oxgeno del interior de la botella. Estas bacterias, debido al proceso de respiracin, emitirndixido de carbonoque ser absorbido por las lentejas de sosa. Este proceso provoca una disminucin interior de la presin atmosfrica, que ser medida con el sensor piezoelctrico.

En detalle:

Introducir un volumen conocido de agua a analizar en un matraz aforado y completar con el agua de dilucin. Verificar que el pH se encuentra entre 6-8. ( En caso contrario, preparar una nueva dilucin llevando el pH a un valor prximo a 7 y despus ajustar el volumen) Llenar completamente un frasco con esta solucin y taparlo sin que entren burbujas de aire. Preparar una serie de diluciones sucesivas. Conservar los frascos a 20C 1C y en la oscuridad. Medir el oxgeno disuelto subsistente al cabo de 5 das. Practicar un ensayo testigo determinando el oxgeno disuelto en el agua de dilucin y tratar dos matraces llenos de esta agua como se indic anteriormente. Determinar el oxgeno disuelto.

En el curso del ensayo testigo, el consumo de oxgeno debe situarse entre 0,5 y 1,5 g/l. En el caso contrario, la inoculacin con el agua destilada no es conveniente y se necesitar modificar la preparacin.

Para la determinacin de oxgeno disuelto (OD) se puede emplear cualquiera de los dos mtodos establecidos en la norma NP-AA-012-SCFI.

4.7. Expresin de los resultados

DBO= F. (To-T5)-(F-1).(D0-D5)

Donde:

D0 = Contenido de oxgeno (mg/l) del agua de dilucin al principio del ensayo.

D5 = Contenido medio de oxgeno (mg/l) del agua de dilucin al cabo de 5 das de incubacin.

T0 = Contenido de oxgeno (mg/l) de una de las diluciones de la muestra al principio del ensayo.

T5 = Contenido de oxgeno (mg/l) de una de las diluciones de la muestra al cabo de 5 das de incubacin.

F = Factor de dilucin.

Valores por encima de 30 mgO2/litro pueden ser indicativos de contaminacin en aguas continentales, aunque las aguas residuales pueden alcanzar una DBO de miles de mgO2/litro.

5. HIDROCARBUROS AROMATICOS POLINUCLEARES

Hidrocarburo aromtico polinuclear (HAP)

Los hidrocarburos aromticos polinucleares (HAP) son contaminantes que se encuentran dispersos en el ambiente y provienen tanto de fuentes naturales como de diversas actividades humanas, en particular aquellas que involucran procesos de combustin incompletos donde las temperaturas sobrepasan los 700 C. Algunas fuentes de contaminacin tpicas son las centrales trmicas, los humos de combustin de los automviles, los procesos de refinado del aluminio y los derrames de combustibles fsiles. Los HAP pueden clasificarse en dos grupos con propiedades y efectos diferentes: los de bajo peso molecular, con dos y tres anillos aromticos, son menos hidrofbicos (log Kow, coeficiente de reparto octanol agua, entre 3 y 5) y presentan una alta toxicidad los de alto peso molecular son fuertemente hidrofbicos (logKow > 5.5) y potencialmente mutagnicos y carcinognicos.

A pesar de la baja solubilidad en agua de los HAP, su presencia en este medio est fuertemente regulada en la mayora de los pases debido a los riesgos potenciales para la salud humana. Por ejemplo, en la Unin Europea se ha establecido como norma que la suma de la concentracin de 6 HAP [fluoranteno,benzo(b)fluoranteno, venzo (k)fluoranteno, benzo(a)pireno, benzo(ghi)perileno e indeno (cd)pireno] en agua potable debe ser inferior a 0.2 ppb (mg/l), con una concentracin lmite de 20 ppt (ng/l) para benzo(a)pireno. En el caso de aguas superficiales usadas como fuente de abastecimiento para agua potable, el lmite establecido para la suma de los 6 HAP es de 1 ppb. Estos lmites se encuentran muy por debajo de las capacidades de deteccin de la instrumentacin actual, por lo que el desarrollo de mtodos de tratamiento de la muestra que permitan obtener un concentrado analizable es uno de los campos de investigacin ms activos de la qumica analtica.5.1. Protocolos de anlisis

Los mtodos tradicionales para la determinacin en agua de los 16 HAP incluidos en la lista de contaminantes prioritarios de la EPA (Agencia de Proteccin Ambiental de EUA), son variaciones del Mtodo 610 (USEPA 1984). Todos ellos se basan en la extraccinLquido-lquido (ELL) de la muestra acuosa, seguida por evaporacin del extracto orgnico, reconstitucin y anlisis por cromatografa de gases (CG) con detector de ionizacin de flama o espectrmetro de masas, o bien por cromatografa de lquidos (CL) con detector UV o de fluorescencia. Estos mtodos son muy largos, minuciosos e implican una continua manipulacin de la muestra, lo que se traduce en altos riesgos de prdida de analitos durante el procedimiento. Adems, presentan la desventaja de requerir volmenes relativamente grandes de disolventes orgnicos txicos, particularmente disolventes clorados, con el consiguiente problema de generacin de desechos.

Actualmente, la extraccin en fase slida (EFS) en sus diversas modalidades se ha convertido en la alternativa de eleccin para la preparacin de muestras ambientales.La EFS fuera de lnea se ha empleado para aislar y concentrar los HAP de diversas matrices acuosas, utilizando adsorbentes de fase reversa C18 depositados en discos o en membranas o en cartuchos desechables. Aunque esta tcnica representa un avance con respecto a la ELL, an tiene el inconveniente de requerir volmenes de muestra relativamente grandes (superiores a 250 ml) y pasos de evaporacin del disolvente de elucin, para obtener un extracto suficientemente concentrado que permita determinar los HAP a los niveles que exigen las normas de calidad del agua. Esto implica que los tiempos de preparacin de muestra son todava largos (> 100 min) y persisten los riesgos de prdida de analitos durante las etapas de elucin y evaporacin. Tambin se han publicado varios mtodos para HAP basados en la EFS en lnea. En este caso, una pequea precolumna empacada con el adsorbente es cargada con la muestra y luego se eluye en lnea con la columna analtica de un sistema de CL.

De esta manera, las etapas de preparacin de muestra y anlisis se acoplan, conduciendo a resultados ms exactos y precisos y a muy altas sensibilidades con volmenes de muestra ms pequeos. Recientemente, se ha descrito el uso de los inmuno-adsorbentes para la EFS de HAP, en lnea o fuera de lnea. Estos adsorbentes estn constituidos por anticuerpos especficos contra algn HAP, inmovilizados en un soporte slido. Su principal ventaja es la altsima selectividad que presentan respecto al compuesto que les dio origen sin embargo, estos materiales todava se encuentran en fase experimental y no han sido muy comercializados. Otra modalidad de la EFS que ha sido empleada en la determinacin de HAP es la microextraccin en fase slida (MEFS), en la cual los analitos se adsorben sobre una microfibra que recubre la punta de la aguja de una jeringa, sumergida en la muestra acuosa o colocada en el vapor sobrenadante de sta. El anlisis se realiza por CG CL introduciendo la jeringa en el inyector, donde los HAP son desorbidos de la fibra por la temperatura o la fase mvil, respectivamente, y son enviados a la columna para su separacin y anlisis. Esta tcnica de preparacin de muestra es sumamente sencilla pero la sensibilidad obtenida es menor que en las otras modalidades de EFS y presenta mayor inexactitud en la cuantificacin de los analitos.

Independientemente del adsorbente o la modalidad de EFS usada para concentrar los HAP de la muestra, el principal problema que presentan estos compuestos es su fuerte tendencia a adsorberse sobre la superficie de cualquier material que se encuentre en contacto con sus disoluciones acuosas. Esta tendencia es tanto ms intensa cuanto ms hidrofbico es el compuesto, por ello las prdidas mayores por adsorcin en filtros y recipientes se presentan en los HAP ms pesados. Para atenuar este problema, en varios trabajos se ha buscado aumentar la solubilidad de los HAP en el agua por adicin de un disolvente orgnico o de un surfactante no inico a concentracin superior a su concentracin micelar crtica. Sin embargo, el modificador orgnico afecta el proceso subsecuente de EFS, por lo que se requiere una cuidadosa optimizacin y control de su concentracin en la muestra a extraer para obtener recuperaciones aceptables de todos los analitos, independientemente de su hidrofobicidad.

En general, estos problemas han llevado a mayores complicaciones de los procedimientos y del montaje experimental utilizado en el mtodo.

En un trabajo previo se ha propuesto un sistema de EFS en lnea en dos etapas, para la determinacin de 10 HAP en agua, logrando buenas recuperaciones para todos ellos. El objetivo del presente estudio fue optimizar el sistema antes propuesto para obtener un mtodo exacto, preciso y robusto que permitiera determinar los 16 HAP de la lista de contaminantes prioritarios en concentraciones inferiores a la ppb y mostrar su aplicabilidad en diversas muestras de agua.

Contaminantes prioritarios segn EPA

6. FENOLES

Los fenoles son compuestos aromticos que se caracterizan por tener uno o varios grupos hidroxilo unidos directamente al anillo aromtico. 6.1. Procedencia, utilidad y distribucin en el medio ambiente de los compuestos fenlicos

La presencia de fenoles en el medio ambiente es consecuencia tanto de acciones naturales como del aporte antropognico, fundamentalmente, de carcter industrial. Desde el punto de vista de la contaminacin, es de sumo inters la presencia de estos compuestos en aguas y sedimentos, por lo que es necesario prestar inters al origen, migracin y distribucin de los fenoles en los distintos tipos de efluentes acuosos

6.2. Fenoles en aguas naturales

En la Tabla se muestra un esquema simplificado y altamente condensado que enumera los productos de descomposicin de las sustancias biolgicas, e incluye una lista abreviada de los compuestos orgnicos encontrados e identificados en aguas naturales. Puede observarse cmo los compuestos fenlicos son productos intermedios de degradacin de sustancias proteicas, y cmo, a su vez, son degradados para formar otro tipo de compuestos.

6.3. Fenoles De Procedencia Industrial En Aguas

La mayora de los compuestos fenlicos que se pueden encontrar en aguas residuales son de origen industrial. Son utilizados en industrias de cuero y textiles, coqueras, refineras de petrleo, destileras de alquitrn, sntesis y formulacin de pesticidas, fbricas de pasta de papel, plantas de tratamiento de maderas, fbricas de colorantes, etc.

6.4. Mecanismos de actuacin y efectos txicos

La toxicidad de los compuestos fenlicos es conocida desde antiguo. Esta toxicidad aumenta en los derivados. Buikema y col. (1979) clasifican a los fenoles como inhibidores metablicos no especficos. La toxicidad de los fenoles vara con la posicin y el nmero de sustituyentes en el ncleo aromtico. La toxicidad es mayor para los sustituyentes halogenados, siendo los yodofenoles y bromofenoles ms txicos que los clorofenoles.La bioconcentracin de los fenoles es un factor importante que contribuye a su toxicidad. Debido a la relacin con la lipofilia se encuentra que el pentaclorofenol, que es el ms lipfilo entre los policlorofenoles, es el que ms se bioconcentra.

6.5. Legislacin sobre compuestos fenlicos

El empleo de fenoles en las diversas actividades industriales y agrcolas descritas ha hecho necesario su control debido a su posible toxicidad que incide sobre la salud humana. El gran nmero de fenoles potencialmente presentes obliga a una seleccin previa de especies representativas, de forma que su presencia o ausencia suministre informacin del conjunto. En este sentido, la agencia de proteccin medioambiental norteamericana (EPA 8041, 1995) ha seleccionado 21 fenoles contaminantes prioritarios en funcin de su frecuencia de aparicin, toxicidad y persistencia.

Asimismo, en la Resolucin del Consejo de la Unin Europea (CEE, 1983) se aprob la lista de 129 sustancias que deben ser controladas en los vertidos. Compuestos fenlicos clasificados por la US EPA como contaminantes prioritarios y fenoles incluidos en la lista de las 129 sustancias aprobada por el Consejo de la UE (CEE, 1983).

fenol US EPA 4-clorofenol EC

2-metilfenol EPA 2,4-diclorofenol EPA EC

3-metilfenol EPA 2,6-diclorofenol EPA

4-metilfenol EPA 2,3,4,6-tetraclorofenol EPA

2-clorofenol EPA EC 2,3,5,6-tetraclorofenol EPA

3-clorofenol EC pentaclorofenol EPA EC

2,4-dimetilfenol EPA 2-amino-4-clorofenol EC

2,4,5-triclorofenol EPA EC 2,3,4,5-tetraclorofenol EPA

2,4,6-triclorofenol EPA EC 2,3,4,6-tetraclorofenol EPA

2,3,5,6-tetraclorofenol EPApentaclorofenol EPA EC

Disposiciones comunitarias sobre el contenido en compuestos fenlicos en distintos tipos de aguas.DIRECTIVATIPO DE AGUASNIVEL MXIMO PERMITIDO

75/440/CEE del Consejo, de 16.06.1975(ltima modificacin: vase DO L 32722.12.2000 p.1)Aguas continentales superficiales utilizadas o destinadas a ser utilizadas en la produccin de agua potable despus de la aplicacin de los tratamientos apropiados.Las aguas superficiales se dividen en 3 grupos de valores lmites segn los procesos de tratamiento tipo necesarios:A1: Tratamiento fsico simple y desinfeccinA2: Tratamiento fsico normal, tratamiento qumico y desinfeccinA3: Tratamientos fsico y qumicointensivos, afino y desinfeccinA1: 1 g L-1 10-8 mol L-1A2: 5-10 g L-1 (0.5-1)x10-7 mol L-1A3: 100 g L-1 10-6 mol L

76/160/CEE del Consejo, de 08.12.1975Aguas de bao, con excepcin de las aguas destinadas a usos teraputicos y de lasaguas de piscinaAusencia de olor especfico

76/464/CEE del Consejo, de 04.05.1976(ltima modificacin: vase DO L 327 22.12.2000 p.1)Aguas de vertido:aguas interiores superficialesaguas interiores del litoral, aguasmarinas territoriales y aguas subterrneasSeala los fenoles como sustancias que deben ser controladas. El nivel mximo debe ser establecido en las normas que fije cadaestado miembro u organismo competente (2mg L-1) *

80/778/CEE del Consejo, de 15.06.1980(ltima modificacin: vase DO L 33005.12.1998 p.32)Agua para el consumo humano0.5 g L-1 0.5x10-8 mol L-1(excluidos los fenoles naturales que noreaccionan con el cloro)

6.6. Mtodos para la determinacin de compuestos fenlicos

Los compuestos fenlicos se han determinado tradicionalmente mediante mtodos colorimtricos, ya que dichos compuestos son capaces de sufrir una gran variedad de reacciones utilizables para su deteccin espectrofotomtrica. Las ms comunes son las de copulacin o condensacin que producen colorantes fcilmente analizables en el espectro del visible. En estos mtodos, el fenol se emplea como patrn y el resultado obtenido corresponde a la concentracin mnima de compuestos fenlicos presentes en la muestra, ya que los sustituyentes del grupo bencnico tienen cierta tendencia a disminuir la reaccin coloreada. Es difcil que los fenoles sustituidos en para- reaccionen bien, por tener impedida la posicin ms activa tanto para las condensaciones como para las copulaciones. Por otra parte, los fenoles muy desactivados, como nitrofenoles o clorofenoles muy sustituidos tampoco darn reacciones, as como tampoco se darn las que necesiten una molcula de caractersticas reductoras (Box, 1983). Son mtodos directos, y el lmite de deteccin se encuentra en el rango de mg L-1. Cuando se extrae el colorante formado con un disolvente orgnico pueden obtenerse lmites de deteccin de g/L.

El mtodo colorimtrico de la 4-aminoantipirina, con destilacin previa y extraccin, requiere largos tiempos de anlisis, pero es muy sensible y es particularmente til para contenidos inferiores a 1 mg/L. Este mtodo permite la determinacin de fenol y de sus derivados sustituidos en orto- y meta-, pero no la de los derivados sustituidos en para-. Es un mtodo estandarizado de anlisis, y est incluido en el compendio Standard Methods for the Analysis of Water and Wastewater.

La obtencin de lmites de deteccin muy bajos, del orden de ng/L para la mayora de los compuestos, adems de la posibilidad de utilizar volmenes muy pequeos de muestra, es posible mediante el empleo de deteccin electroqumica en un sistema de HPL. A pesar de ofrecer varias ventajas, la deteccin electroqumica tiene como contrapartida una respuesta inestable, debido a la necesidad de limpieza del electrodo. La aplicacin de potenciales elevados, necesarios para conseguir la oxidacin de los fenoles, aumenta el ruido de fondo y posibilita la oxidacin de otros componentes de la matriz. La deteccin amperomtrica de impulsos proporciona una mayor estabilidad de la seal, pero sigue siendo necesaria la limpieza del electrodo de trabajo. Por estas razones, la deteccin electroqumica es una alternativa muy buena cuando se analizan muestras con matrices no demasiado complejas.

En los ltimos aos se han desarrollado aplicaciones para la determinacin de fenoles mediante la tcnica de electroforesis capilar, debido a su rapidez, alta resolucin y adecuacin al anlisis de compuestos polares e inicos y de otros ms apolares. La mayor desventaja que presenta esta tcnica es su limitada capacidad de carga, que es del orden de unos pocos mL. En la mayora de los casos se utiliza en conjuncin con un detector ultravioleta, obtenindose lmites de deteccin comprendidos entre 0.3 y 1 g/L. Estos lmites de deteccin pueden mejorarse si se utiliza deteccin electroqumica o fluorimtrica.

Por el creciente inters por desarrollar mtodos de campo efectivos y rpidos capaces de detectar in situ los analitos objeto de estudio en muestras medioambientales, se ha producido un gran auge en las ltimas dcadas en el desarrollo de tcnicas basadas en principios bioqumicos. En esta rea, destacan los inmunoensayos y los biosensores, que presentan la ventaja de la alta especificidad del reconocimiento biolgico de los analitos de inters en muestras complejas. Ambos proporcionan respuestas en tiempo real, y por tanto evitan problemas de manipulacin de la muestra y permiten realizar la medida in situ.

7. ACEITES Y GRASAS

7.1. Principio

El mtodo se basa en la adsorcin de grasas y aceites en tierra de diatomeas, los cuales son extrados en un extractor Soxhlet empleando hexano como disolvente. Una vez terminada la extraccin se evapora el hexano y se pesa el residuo que ha quedado en el recipiente; siendo este valor el contenido de grasas y aceites.

7.2. Mtodo

Todos los productos qumicos usados deben ser grado reactivo, a menos que se indique otro grado.

Cuando se indique agua debe entenderse agua que cumpla con las siguientes caractersticas: a) Resistividad, megohm-cm a 25C: 0,2 mnimo; b) Conductividad, S/cm a 25C: 5,0 mximo y c) pH: 5,0 a 8,0.

cido Clorhdrico concentrado (HCl). Hexano (C6H14). cido Sulfrico concentrado (H2SO4). Suspensin de tierra de diatomeas-slice o tierra Slice de aproximadamente 10 g/L de agua. cido Clorhdrico (1:1): Mezclar volmenes iguales de Acido Clorhdrico concentrado y agua. Acido Slfurico (1:1): Mezclar volmenes iguales de Acido Sulfrico concentrado y agua. Aceite de referencia: Pesar aproximadamente y con precisin la cantidad requerida de una mezcla de aceite de referencia (mezcla de mineral SAE20 y vegetal mixto) acorde a la cantidad esperada de grasas y aceites en la muestra y agregar la mezcla a 1 L de agua.

7.3. Materiales

Cartuchos de extraccin de celulosa para Soxhlet; Papel filtro con tamao de poro fino. Embudo Bchner. Desecador.

7.4. Equipo

Equipo de extraccin Soxhlet.

Bomba de vaco u otra fuente de vaco.

Estufa elctrica capaz de mantener 103C.

Estufa elctrica de vaco capaz de mantener 80C.

Balanza analtica con precisin de 0,1 mg.

Equipo de filtracin a vaco.

7.5. Recoleccin, preservacin y almacenamiento de muestras

a) De la superficie del cuerpo de agua colectar un volumen de aproximadamente 1 L de muestra en un frasco de vidrio de boca ancha y tapa de cubierta de politetrafluoroetileno, poliamida, PVC polietileno o metlica. Ya que pueden ocurrir prdidas de grasas y aceites por el equipo de muestreo, no se permite la colecta de una muestra compuesta. Dado que la muestra entera se ocupa en esta prueba, no se pueden tomar alcuotas de la muestra para realizar otro tipo de anlisis.

b) En caso de existir la presencia de aceites emulsionados en el agua a muestrear, la muestra se toma de 20 cm a 30 cm de profundidad, cuando no haya mucha turbulencia para asegurar una mayor representatividad.

c) La muestra debe preservarse por acidificacin con cido clorhdrico 1:1 a un valor de pH menor a dos y refrigerarlas a 4C.

d) El tiempo mximo de almacenamiento previo al anlisis es de 28 das.

7.6. Procedimiento

a) Medir el pH de las muestras el cual debe ser menor de 2, si no tiene este valor acidifique con cido clorhdrico 1:1 cido sulfrico 1:1.

b) Para muestras con un pH menor de 8 unidades generalmente es suficiente con adicionar 5 ml de cido clorhdrico 1:1 2 mL de cido sulfrico 1:1.

c) Preparar los matraces de extraccin introducindolos a la estufa a una temperatura de 103C - 105C, enfriar en desecador y pesarlos, repetir el procedimiento hasta obtener el peso constante de cada uno de los matraces.

d) Preparar el material filtrante colocando un papel filtro en el embudo Bchner, colocar el embudo en un matraz Kitazato y agregar 100 mL de la suspensin de tierra de diatomeas-slice sobre el filtro, aplicar vaco y lavar con 100 mL de agua.

e) Transferir el total de la muestra acidificada al embudo Bchner preparado aplicando vaco hasta que cese el paso de agua. Medir el volumen de la muestra.

f) Con ayuda de unas pinzas, transferir el material filtrante a un cartucho de extraccin. Limpiar las paredes internas del embudo y el frasco contenedor de la muestra, as como la parte interna de la tapa del frasco con trozos de papel filtro previamente impregnados de disolvente (hexano) tener cuidado en remover la pelcula de grasa y los slidos impregnados sobre las paredes; colocar los trozos de papel en el mismo cartucho.

g) Secar el cartucho en una estufa a 103C - 105C por un perodo de 30 min. Transcurrido este perodo colocar en el equipo Soxhlet.

h) Adicionar el volumen adecuado de hexano al matraz de extraccin previamente puesto a peso constante y preparar el equipo Soxhlet. Evitar tocar con las manos el cartucho y el matraz de extraccin, para ello utilizar pinzas guantes de ltex.

i) Colocar el equipo de extraccin sobre la parrilla de calentamiento, controlar la temperatura del reflujo y extraer a una velocidad de 20 ciclos/hora durante un perodo de 4 h.

j) Una vez terminada la extraccin retirar el matraz del equipo Soxhlet, y evaporar el disolvente.

k) El matraz de extraccin libre de disolvente se coloca en el desecador hasta que alcance la temperatura ambiente. l) Pesar el matraz de extraccin y determinar la concentracin de grasas y aceites recuperables.

m) Analizar un blanco de reactivo bajo las mismas condiciones de la muestra.

7.7. Clculos

a) Calcular las grasas y aceites (G y A) en la muestra usando la siguiente ecuacin:

G y A (mg/L) = (A - B) / V

Donde: A es el peso final del matraz de extraccin (mg).B es el peso inicial del matraz de extraccin (mg). V es el volumen de la muestra, en litros.

b) Restar al resultado obtenido de la muestra el valor del blanco de reactivo.

c) Reportar los resultados del anlisis en mg/L.

8. CARBONO ORGNICO TOTAL

8.1. Introduccin

Mtodo de combustin y determinacin por infrarrojos

El Carbono orgnico en aguas limpias y residuales corresponde a diversidad de compuestos orgnicos en varios estados de oxidacin. A diferencia de otros mtodos como DBO y DQO, el TOC es independiente del estado de oxidacin de la materia orgnica. Tampoco mide otros elementos orgnicos como el N2 y H2, ni los inorgnicos que pueden contribuir al requerimiento de O2 medido por DBO y DQO.

CONTAMINACION (mg/l)

FUERTEMEDIA

290160

8.2. Fundamento

Determinacin de la cantidad de Carbono Orgnico, previa rotura de las molculas en varias unidades de Carbono simple que son convertidas posteriormente a CO2 que se mide por analizador infrarrojo.

La medicin del TOC no se hace directamente sino por diferencia de TC y del IC:

TOC = TC IC

8.3. Funciones

TC (Carbono Total)

Combustin a 680C en un horno mufla con catalizador de Platino

El CO2 se lleva a un analizador de Infrarrojos:

PtO2

Carbono Total (Orgnico+Inorgnico) CO2 + Vapor de agua

IC (Carbono Inorgnico)

A Temperatura ambiente pasa a CO2 en la cmara de acidificacin

O2Carbono Inorgnico + H3PO4 CO2+ H2O

8.4. Materiales

Analizador de Carbono Orgnico Total de alta temperatura DC-190. Jeringa de 100 ml de capacidad. 2 tubos de centrfuga para las muestras.

8.5. Reactivos

Solucin de Acido Fosfrico al 20%: se diluyen 23,53 ml de solucin de cido fosfrico al 85% hasta 100ml de agua destilada. Solucin Patrn de Carbono Standard de 1000 ppm Solucin Patrn de Carbono Standard de 100 ppm: tomar 10 ml de la solucin de 1000 ppm y diluir hasta 100 ml de agua destilada. Gas Portador: Oxgeno o aire purificado, exento de CO2 y que contenga menos de 1 ppm de hidrocarburo (como metano).8.6. Procedimiento

Se toman 2 muestras una de entrada y otra de salida en dos tubos. Cogemos 100 ml con la jeringa e inyectamos en el analizador correspondiente (TC o IC). Repetimos la inyeccin hasta obtener valores prximos entre s.III. BIBLIOGRAFIA

1) QUMICA para Ingeniera Ambiental, Clair N. Sawyer, Perry L., McCarty, Gene F. Parkin 2000

2) APHA, AWWA, WPCF. Mtodos Normalizados para el Anlisis de Aguas Potables y Residuales. 1992

3) METALF & EDDY. Ingeniera de Aguas Residuales Volumen 1 pagina 97. McGraW-Hill.

4) http://www.epa.gov/safewater/mcl.html 3) UNI-FIQTPgina 2