GL-PL-24. PROTOCOLO FOSFATO

PROTOCOLO PARA LA DETERMINACIÓN DE FOSFATO
COD. GL-PL-24
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Celina Obregón
Loida Zamora
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Apoyo a Procesos
Directora SILAB
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Loida Zamora
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Directora SILAB
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Documento
inicial
Martha García
REV. No.
DESCRIPCION
ELABORÓ
Ing. Química
Carlos Doria
Coordinador lab. de
Calidad Ambiental
REVISÓ
Leanis Pitre
Dir.SILAB
APROBÓ
29-02-2016
09-11-2015
17-06-2013
FECHA
APROBADO: _______________________
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PROTOCOLO PARA LA DETERMINACIÓN DE FOSFATO
CONTENIDO
1. OBJETO .............................................................................................................. 3
2. APLICACIÓN ....................................................................................................... 3
3. DEFINICIONES ................................................................................................... 3
4. FUNDAMENTO DEL MÈTODO ........................................................................... 3
5. INTERFERENCIAS Y LIMITACIONES ................................................................ 4
6. TOMA DE MUESTRA, ALMACENAMIENTO Y PRESERVACIÓN...................... 4
7. MATERIALES Y EQUIPOS ................................................................................. 4
8. REACTIVOS Y SOLUCIONES ............................................................................ 4
9. PROCEDIMIENTO .............................................................................................. 5
10. CÁLCULOS ....................................................................................................... 6
11. AUTORIDAD ..................................................................................................... 6
12. FORMATOS ...................................................................................................... 7
13. REFERENCIAS ................................................................................................. 7
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1. OBJETO
Describir la metodología a seguir para determinar Fosfato (fósforo reactivo) en aguas.
2. APLICACIÓN
El método del acido ascórbico (SM 4500 – P E) para determinar fósforo reactivo se aplica
en aguas naturales, salinas, efluentes domésticos e industriales.
3. DEFINICIONES
Ortofosfato o fósforo reactivo: las formas de fósforo, principalmente inorgánico, que se
determina directamente por la prueba colorimétrica sin hidrólisis preliminar ni destrucción
oxidativa de la materia orgánica . Se presenta en forma suspendida o disuelta.
Fósforo orgánico: fracción de fosfato que es convertida a ortofosfato solo mediante
destrucción oxidativa de la materia orgánica. Se presenta en forma suspendida o disuelta.
Fósforo hidrolizable: fósforo medido después de hidrólisis con ácido sulfúrico, menos el
ortofosfato previamente determinado; incluye polifosfatos (P2O74–, P3O105–, etc.) y algunos
fosfatos orgánicos.
Fósforo orgánico total: fósforo inorgánico más orgánico oxidable medidos previa
digestión con persulfato, y menos el fósforo hidrolizable y ortofosfato.
Hidrólisis: reacción química en la cual el agua actúa sobre otra sustancia para formar
una u otras sustancias nuevas.
4. FUNDAMENTO DEL MÈTODO
El fósforo se encuentra en las aguas naturales y residuales casi exclusivamente en forma
de fosfatos, estos fosfatos se clasifican en ortofosfatos, fosfatos condensables y fosfatos
ligados orgánicamente. Las principales fuentes de fosforo son aguas residuales
domésticas, aguas de calderas, detergentes (lavanderías), fertilizantes utilizados en la
agricultura, desechos orgánicos y desechos industriales.
El fósforo es esencial para el crecimiento de los organismos y puede ser el nutriente
limitante de la productividad primaria; sin embargo la descarga de aguas residuales puede
aumentar considerablemente la concentración de fósforo y estimular el crecimiento de
micro y macroorganismos fotosintéticos dando orígen a la eutroficación.
Por estas razones su determinación es de gran importancia en los estudios de calidad del
agua.
El análisis de fósforo involucra 2 pasos generales:
- Conversión de las formas de fósforo a ortofosfato y
- Determinación colorimétrica del ortofosfato .
Las formas de fósforo en una muestra pueden determinarse como:
- Total: sin filtración
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- Disuelto : en el filtrado de una muestra pasada a través de un filtro de 0,45 m de diam
de poro.
El método está basado en reacciones específicas para el ión ortofosfato. El molibdato de
amonio y el tartrato de antimonio y potasio reaccionan en medio ácido con el ortofosfato
para formar un heteropoliácido de color amarillo -ácido fosfomolíbdico-, y que es reducido
por ácido ascórbico a un complejo azul de molibdeno intensamente coloreado.
5. INTERFERENCIAS Y LIMITACIONES
El Arsenato reacciona con el reactivo de molibdato hasta producir un color azul similar al
formado por el fosfato. Concentraciones tan bajas como 0.1 mg As/L interfieren con la
determinación de fosfato.
Una alta concentración de hierro puede causar precipitación y la subsecuente pérdida de
fósforo.
La turbiedad de la muestra debe eliminarse por filtración. Cuando se trata de fósforo total
se hace después de la digestión.
Para muestras altamente coloreadas o turbias, preparar un blanco adicionando a la
muestra todos los reactivos menos el Ácido Ascórbico y el Tartrato de Antimonio y
Potasio.
6. TOMA DE MUESTRA, ALMACENAMIENTO Y PRESERVACIÓN
Recolectar la muestra en recipientes de vidrio solamente (de 200 mL de capacidad aprox),
previamente lavados con HCl 0,1 N( o diluido al 5%) y posteriormente con agua destilada
hasta fin de acidez. No usar detergentes para el lavado de los frascos de muestreo y en
general para el de ningún material que vaya a usarse en el proceso de muestreo o
análisis de fósforo, debido a que la mayoría de ellos contiene fosfatos en su composición.
Nunca debe utilizarse frascos plásticos debido a que el fósforo tiende a adherirse a las
paredes de estos recipientes ocasionando errores negativos en las mediciones. Se
recomienda procesar la muestra en el menor tiempo, si esto no es posible, si se requiere
tiempos prolongados de transporte, conservar con ácido sulfúrico concentrado en relación
de 1 mL por litro de muestra.
7. MATERIALES Y EQUIPOS
-
Espectrofotómetro VIS con rango espectral de 400- 900 nm
Celdas de vidrio de 1 ó 10 cm de paso óptico
Dosificadoras o pipetas de 1 y 2 mL
Probetas de 100 y 50 mL
Vasos de precipitado de 250 y 50 mL
Balones aforados de diferentes capacidades
8. REACTIVOS Y SOLUCIONES
- Solución de ácido sulfúrico (H2SO4), 5N: Mezclar 70 mL de ácido sulfúrico concentrado
(d=1.82 g/mL) con 450 mL de agua desionizada. Dejar enfriar y almacenar en recipiente
de vidrio.
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- Solución de tartrato de potasio antímonilo (C4H4KO7Sb): Disolver 0.34 g de reactivo
analítico en 250 mL de agua destilada. Si es necesario, calentar moderadamente en
plancha. Almacenar bajo refrigeración en recipiente de vidrio hermético. La solución es
estable durante meses.
- Solución heptamolibdato de amonio [(NH4)6 Mo7 O24.4H2O]: Disolver 15 g de
heptamolibdato de amonio grado analítico en agua destilada y completar a 500 mL,
almacenar en botella de vidrio lejos de luz. La solución es estable por varias semanas.
- Solución de ácido ascórbico (C6H8O6), 0,1 M: Disolver 10,8 gramos de ácido ascórbico
en 200 ml de agua desionizada. Almacenar la solución en recipiente plástico protegido
de la luz y congelar. Descongelar para uso y recongelar nuevamente. En estas
condiciones la solución es estable durante semanas.
- Reactivo mixto: Mezclar los reactivos en las siguientes proporciones para 100 mL del
reactivo mixto: 20 mL de solución de molibdato, 50 mL de solución de ácido sulfúrico
(H2SO4) , 20 mL de solución de ácido ascórbico y 10 mL de solución de tartrato de
potasio antimonio, y. Mezcle después de la adición de cada reactivo. Permita que todos
los reactivos alcancen la temperatura ambiente antes de que se mezclen y hacerlo en el
orden indicado. Si se produce turbidez en el reactivo mixto, agitar y dejar reposar por
unos minutos hasta que desaparezca. Esta solución se prepara diariamente, es estable
por cuatro horas.
- Solución stock de fosfato. Disolver 0,2195 g (219,5 mg) de dihidrógeno fosfato de
potasio (KH2PO4) (previamente seco a 104ºC por dos horas), y diluir hasta 1000 mL con
agua destilada. (Esta solución tiene una concentración de 50 ppm de fósforo) 1,00 mL =
50,0 µg PO4 3- -P. Almacenar en una botella oscura con 50 μl de cloroformo. Esta
solución es estable por varios meses.
- Solución estándar de fosfato: Diluir 50.0 mL de la solución stock de fosfato hasta 1000
mL con agua destilada; 1,00 mL = 2,50 µg P.
9. PROCEDIMIENTO
9.1 CALIBRACIÓN
- Realizar una curva de calibración con concentraciones que contengan entre 0 y 250 µg/L
de fosfato a partir de la solución estándar de fosfato, o seleccionar concentraciones que
estén en el rango de trabajo de las muestras.
- Aplicar el proceso de las tareas 2, 3 y 4.
- Realizar una 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 = Concentración del estándar en µg at
P/L
b
= Intercepto de la curva de calibraciòn
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9.2 ANÁLISIS
- Depositar 25 mL de cada muestra de agua filtrada, en un beaker , erlenmeyer o vaso de
reacción.
- Adicionar 0.05 mL (1 gota) de indicador de fenolftaleína.
- Si se desarrolla un color rojo, adicionar solución de H2SO4 5N gota a gota para ajustar
el color.
- Adicionar a cada muestra 8 mL de reactivo mixto y mezclar completamente para que se
verifique la reacción y cubrir el vaso de precipitado con papel aluminio para evitar
contaminación.
- Dejar en reposo mínimo 10 minutos pero no más de 30
- Seleccionar la longitud de onda de 885 nm
- Medir la absorbancia de cada muestra, el estándar de trabajo y el blanco de reactivos, y
registrarla.
Nota: Recordar que con cada conjunto de muestras se debe montar un blanco y una
muestra estándar.
- Blanco de Reactivos: Tomar 50 mL de agua destilada (en lugar de la muestra) y llevar
a cabo las tareas 2 y 3 descritas anteriormente para obtener la absorbancia del blanco
de reactivos.
10. CÁLCULOS
De la curva de calibración se obtiene directamente la concentración de la muestra, así:
C 
C=
Abs=
b=
m=
Abs  b
m
Concentración de la muestra en µg at P/L
Absorbancia de la muestra corregida (menos la absorbancia del blanco)
Intercepto
Pendiente de la Curva de regresión.
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.
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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. Ascorbic Acid
Method 4500 – P
E. American Public Health Association, American Water Works
Association, Water Pollution Control Federation. 21st ed., New York, 2005.pp 4-153.
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