Norma Técnica SABESP NTS 015

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1 Norma Técnica SABESP NTS 015 Nitrogênio Amoniacal e Albuminóide Método de Nesslerização Método de Ensaio São Paulo Outubro

2 NTS 015 : 2003 Norma Técnica SABESP S U M Á R I O 1 OBJETIVO PRINCÍPIO DO MÉTODO DEFINIÇÕES MATERIAIS E EQUIPAMENTOS REAGENTES Reagentes primários Reagentes elaborados LIMPEZA E PREPARO DE MATERIAIS AMOSTRAGEM INTERFERENTES PROCEDIMENTO ANALÍTICO Destilação do N-amoniacal Destilação do N-albuminóide Nesslerização Curva de calibração EXPRESSÃO DOS RESULTADOS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS /10/03

3 Norma Técnica SABESP NTS 015 : 2003 Nitrogênio Amoniacal e Albuminóide Método de Nesslerização 1 OBJETIVO Prescrever método para determinação de nitrogênio amoniacal em amostras de águas naturais, de abastecimento e residuárias pelo método colorimétrico com reativo de Nessler. 2 PRINCÍPIO DO MÉTODO O nitrogênio amoniacal é obtido através da destilação preliminar da amostra em ph 9,5. O nitrogênio albuminóide é obtido através do tratamento adicional da amostra ao final do processo de obtenção do nitrogênio amoniacal, que consiste na adição de uma solução fortemente alcalina de Permanganato de Potássio e subseqüente destilação. O reativo de Nessler com a Amônia formam um complexo amarelo-alaranjado cuja intensidade de cor é proporcional à quantidade de Amônia presente na amostra. O complexo tem sua absorbância medida entre 400 e 500 nm, para uma concentração de até 10,0 mg N-NH 3 /L utilizando caminho óptico de até 5 cm. Por exemplo, uma faixa de 0,01 a 3,00 mg NH 3 /L pode ser determinada a 410 nm utilizando 2 cm de caminho óptico. Este método pode ser utilizado para determinar baixas concentrações diretamente em amostras que não apresentem interferentes ou após destilação preliminar de amostras complexas. 3 DEFINIÇÕES O nitrogênio amoniacal ocorre naturalmente em águas, proveniente da transformação de compostos orgânicos nitrogenados. Refere-se à quantificação do nitrogênio na forma de amônia (NH 3 ). O nitrogênio albuminóide corresponde à maior fração do nitrogênio orgânico presente em uma amostra. Refere-se à quantificação do nitrogênio ligado à proteína. 4 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS - Cacos de porcelana; - Espectrofotômetro; - phmetro; - Sistema de destilação. 5 REAGENTES 5.1 Reagentes primários - Ácido Bórico p.a. - H 3 BO 3 - Ácido Sulfúrico p.a. - H 2 SO 4 - Antiespumante de Silicone 30% em água - Cloreto de Amônio anidro p.a. - NH 4 Cl - Cloreto de Mercúrio p.a. - HgCl 2 - Hidróxido de Sódio p.a. - NaOH - Iodeto de Mercúrio p.a. - HgI 2 - Iodeto de Potássio p.a. - KI - Permanganato de Potássio p.a. - KMnO 4 - Peróxido de Hidrogênio p.a. - H 2 O 2 31/10/03 1

4 NTS 015 : 2003 Norma Técnica SABESP - Tetraborato de Sódio anidro p.a. - Na 2 B 4 O 7 - Tiossulfato de Sódio p.a. - Na 2 S 2 O Reagentes elaborados Solução Tampão Borato Adicionar 88 ml de Hidróxido de Sódio 0,1 mol/l a 500 ml de solução de Borato de Sódio 0,025 mol/l (5g/L de Tetraborato de Sódio anidro p.a. ou 9,5 g/l de Tetraborato de Sódio decahidratado p.a. diluído a 1000 ml) e avolumar para 1000 ml com água deionizada Solução de Tiossulfato de Sódio 2,5% (m/v) Solução de Hidróxido de Sódio 6 mol/l Solução de Hidróxido de Sódio 1 mol/l Solução de Ácido Bórico 20 g/l Solução de Ácido Sulfúrico 0,5 mol/l Solução Reativo de Nessler Pesar 100 g de Iodeto de Mercúrio. Pesar 70 g de Iodeto de Potássio. Juntar o Iodeto de Potássio ao Iodeto de Mercúrio e dissolver a mistura em 200 ml de água deionizada. Pesar 160 g de Hidróxido de Sódio e dissolver em 600 ml de água deionizada, deixar em banho frio. Transferir as soluções para balão volumétrico de 1000 ml, completando o volume com água deionizada e armazenar em frasco de vidro âmbar. Este reativo é estável por um ano. Nota 1: Na presença de precipitado, filtrar a solução em filtro de fibra de vidro de 1,2 µm e se necessário rever a curva de calibração Solução Padrão de Nitrogênio Amoniacal Dissolver 3,819 g de Cloreto de Amônio p.a., previamente seco a 100 o C durante 2 horas, em 1000 ml de água deionizada. 1 ml dessa solução = 1,00 mg N = 1,214 mg NH Solução Alcalina de Permanganato de Potássio Dissolver 16g de Permanganato de Potássio em água deionizada. Dissolver 288g de Hidróxido de Sódio em aproximadamente 800 ml de água deionizada. Após o resfriamento da solução de Hidróxido de Sódio, adicioná-la ao recipiente que contém o Permanganato de Potássio. Elevar o volume até 2,5 litros com água deionizada e concentrar em chapa aquecedora até que a solução fique com o volume de 2 litros. Deixar esfriar e armazenar em frasco de vidro âmbar Solução de Peróxido de Hidrogênio 0,3% (m/v) 6 LIMPEZA E PREPARO DE MATERIAIS Todos os materiais utilizados devem ser lavados com detergente neutro e enxaguados com água deionizada, com exceção dos cacos de porcelana que devem ser bem enxaguados com água deionizada e secos para garantir a liberação de bolhas de ar durante o processo de destilação. Quando impregnados com Permanganato, devem ficar imersos em solução de Peróxido de Hidrogênio 0,3% até o clareamento. 7 AMOSTRAGEM Acondicionar as amostras em frascos de vidro ou de polietileno, manter sob refrigeração e analisar dentro de 24 horas. Amostras congeladas a 20 C ou preservadas com Ácido Sulfúrico a ph menor que 2,0 e mantidas sob refrigeração podem ser analisadas em até 28 dias. 2 06/11/03

5 Norma Técnica SABESP NTS 015 : INTERFERENTES Glicina, Uréia, Ácido Glutâmico, Cianatos e Acetamida são hidrolisadas lentamente em solução liberando Amônia. Destes, em torno de 7% de Uréia e 5% de Cianatos são hidrolisados durante o processo de destilação a ph 9,5. Glicina, Hidrazina e algumas aminas reagem com reagente de Nessler, produzindo coloração amarela semelhante à Amônia. Alguns compostos orgânicos tais como: cetonas, aldeídos, álcoois e algumas aminas podem causar coloração amarelada, esverdeada ou turbidez na nesslerização da amostra destilada. Alguns desses interferentes, como Formaldeído, podem ser eliminados por expulsão sob fervura em ph baixo, antes da reação. Detergentes podem ocasionar formação de espumas, durante o processo de destilação, o que é minimizado com adição de antiespumante à base de silicone, na proporção de 3 gotas de solução para cada 100 ml de amostra. Altos teores de óleos e graxas presentes em algumas amostras devem ser extraídos com Triclorofluoretano utilizando funil de extração. Se a amostra for clorada, a Amônia pode estar presente na forma de cloraminas. A adição de solução de Tiossulfato de Sódio faz a conversão dessas cloraminas em Amônia. Sendo assim, o Cloro residual deve ser eliminado pela adição de solução de Tiossulfato de Sódio no momento da coleta (cada 0,5 ml da solução de Tiossulfato de Sódio 2,5% elimina 2,5 mg de cloro). 9 PROCEDIMENTO ANALÍTICO 9.1 Destilação do N-amoniacal Elevar o ph da amostra entre 8,0 e 10,0 com Solução de Hidróxido de Sódio; Transferir 100 ml da amostra para balão de destilação contendo alguns cacos de porcelana, previamente secos e adicionar 10 ml de Solução Tampão Borato; Destilar aproximadamente 50 ml da amostra recolhendo em balão volumétrico de 100mL contendo 10 ml de Ácido Bórico 20 g/l e completar o volume com água deionizada. Nota 2: Utilizar sempre cacos de porcelana secos para garantir que não ocorra refluxo da amostra durante o processo de destilação. Nota 3: A evaporação da amônia nestas condições é extremamente rápida, assim, toda amônia livre contida na amostra é recolhida nos primeiros 25% de destilado. 9.2 Destilação do N-albuminóide Nos 50 ml de amostra restantes no balão de destilação, adicionar 10 ml de Solução Alcalina de Permanganato de Potássio e continuar a destilação, recolhendo aproximadamente 50 ml do destilado em outro balão volumétrico de 100 ml contendo 10mL de Ácido Bórico 20 g/l e completar o volume com água deionizada. 9.3 Nesslerização Em 50 ml da amostra, branco e padrões destilados, adicionar 2 ml de Reativo de Nessler e homogeneizar. Aguardar 10 minutos para reação e efetuar leitura até 30 minutos de contato. Quanto menor a concentração, maior o tempo de contato necessário. 9.4 Curva de calibração Preparar uma série de padrões a partir da Solução Padrão de Nitrogênio, obedecendo os limites da faixa de trabalho e proceder conforme os itens 9.1 e EXPRESSÃO DOS RESULTADOS mg N-NH 3 /L = (A - B) x F 31/10/03 3

6 NTS 015 : 2003 Norma Técnica SABESP onde: A = leitura da amostra em absorbância B = leitura do branco em absorbância F = fator da curva de calibração. NOTA 4: Para transformar o resultado de mg N-NH 3 /L em mg NH 3 /L basta multiplicar o resultado por 1, REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS - Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater - 18ª edição. 4 06/11/03

7 Norma Técnica SABESP NTS 015 : 2003 Nitrogênio Amoniacal e Albuminóide Método de Nesslerização Considerações finais: 1) Esta norma técnica, como qualquer outra, é um documento dinâmico, podendo ser alterada ou ampliada sempre que for necessário. Sugestões e comentários devem ser enviados ao Departamento de Tecnologia TTT. 2) Esta norma foi elaborada conforme NTS ) Tomaram parte na elaboração desta norma: ÁREA UNIDADE DE TRABALHO M MCEC Maria Teresa Berardis NOME M MOEC Cleonice Xavier Guedes M MSEC Márcia Cecília Glasser Santi da Costa R RAOC Anna Cristina Kira R RBOC Amélia Yoshie Ossugui R RGOC Luís Antônio Salomão R RSOC Marco Antônio Silva de Oliveira R RVOC José Aparecido Oliveira Lemes T TELM Jefferson Alexandre de Aguiar T TELP Vera Lúcia de Andrade Aguiar T TEOB Francisco Novais T TEO Moacir Francisco Brito T TTHQ Elvira Antonieta Simi Venckunas T TTT Maria Célia Goulart 31/10/03

8 NTS 015 : 2003 Norma Técnica SABESP Sabesp - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Diretoria de Produção e Tecnologia - T Superintendência Técnica - TT Departamento de Tecnologia - TTT Rua Costa Carvalho, CEP São Paulo - SP - Brasil Telefone: (011) / FAX: (011) mgoulart@sabesp.com.br - Palavras-chave: nitrogênio amoniacal, método de ensaio - _4_ páginas 06/11/03