MF-420.R-3 - MÉTODO DE DETERMINAÇÃO DE AMÔNIA (MÉTODO DO INDOFENOL).

Transcrição

1 MF-420.R-3 - MÉTODO DE DETERMINAÇÃO DE AMÔNIA (MÉTODO DO INDOFENOL). Notas: Aprovada pela Deliberação CECA nº 686, de 25 de julho de Publicada no DOERJ de 14 de julho de OBJETIVO O objetivo é definir o método do indofenol para determinação de amônia, a ser adotado nas atividades de controle de poluição de águas, como parte integrante do Sistema de Licenciamento de Atividades Poluidoras. 2. PRINCÍPIO E APLICABILIDADE 2.1 A amônia reage com o hipoclorito em solução ligeiramente alcalina formando monocloramina que, em presença de fenol e em excesso de hipoclorito, forma o azul de indofenol. A reação é catalisada por nitroprussiato de sódio e o cálcio e magnésio da amostra são completados por uma solução de citrato de sódio. A intensidade da cor desenvolvida é proporcional à quantidade de nitrogênio amoniacal presente na amostra. A leitura é feita em espectrofotômetro a 630 nm utilizando uma cubeta de 1 cm (caminho ótico). 2.2 O método é aplicável a amostras de água de abastecimento, água salgada, águas residuárias e esgotos sanitários. 2.3 A amostra deve ser coletada em frasco de vidro borossilicato ou de polietileno previamente limpo e isento de contaminação. 2.4 A amostra deve ser preservada através de adição de ácido sulfúrico concentrado até ph 2, conservada sob refrigeração a 4 C e analisada dentro de um período de 24 horas. 3. ALCANCE E SENSIBILIDADE O método apresenta sensibilidade na faixa de 0,020 a 0,500 mg N-NH 3 /l. Amostras de água com concentração de nitrogênio amoniacal superior ao limite máximo do método devem ser diluídas.

2 4. INTERFERÊNCIAS 4.1 Cor e turbidez interferem e devem ser removidas através de filtração da amostra, utilizando papel de fibra de vidro ou membrana de 0,45 de porosidade. 4.2 O efeito das principais interferências tais como alcalinidade acima de 500 mg/l, acidez superior a 100 mg/l, presenças de cor e turbidez, pode ser eliminado ou reduzido a um mínimo por destilação prévia da amostra. 5. PRECISÃO E EXATIDÃO 5.1 Nas concentrações de 0,050 a 0,500 mg N-NH 3 /l, o desvio padrão relativo é de 34,6% e 4,9% e o erro relativo é de 7,2% e 1,0%, respectivamente, conforme controle analítico interno do laboratório da FEEMA, executado com amostras sintéticas. 6. APARELHAGEM - Espectrofotômetro - Potenciômetro - Bomba de vácuo - Filtro Millipore - Papel de fibra de vidro GF/C Whatman ou membrana 0,45 de porosidade - Aparelho de destilação: balão de destilação de ml conectado a um condensador vertical - Tubos de ensaio - Balão volumétrico de 500 ml - Becher de 600 ml - Pipetas volumétricas 7. REAGENTES 7.1 Solução de tiossulfato de sódio Dissolver 3,5 g de Na 2 S 2 O 3. 5H 2 O em água isenta de amônia e diluir para 1 litro. 7.2 Solução de tetraborato de sódio 0,025M. Pesar 5,0 g de Na 2 B 4 O 7 ou 9,5 g de Na 2 B 4 O 7. 10H 2 O e diluir a 1 litro com água deionizada.

3 7.3 Solução de hidróxido de sódio 1N. Pesar 40 g de NaOH, dissolver e diluir a 1 litro com água deionizada. 7.4 Solução de hidróxido de sódio 0,1N. Tomar 100 ml de solução de hidróxido de sódio 1N (referência 7.3) e diluir a 1 litro com água deionizada. 7.5 Solução tampão de borato Acrescentar 88 ml da solução de hidróxido de sódio 0,1N (referência 7.4) em 500 ml da solução de tetraborato de sódio 0,025 M (referência 7.2) e diluir a 1 litro com água deionizada. 7.6 Solução de ácido sulfúrico 3,6 mm. Acrescentar 25 ml de H 2 SO 4 concentrado em cerca de 500 ml de água deionizada. Após o seu resfriamento, completar o volume a 1 litro com água deionizada. Tomar 8 ml desta solução e diluir novamente a 1 litro com água deionizada. 7.7 Solução de fenol Dissolver 20 g de fenol em 200 ml de álcool etílico 95%. 7.8 Solução de nitroprussiato de sódio Dissolver 1 g de nitroprussiato de sódio em 200 ml de água deionizada. Estocar em frasco âmbar. Esta solução é estável pelo menos por um mês. 7.9 Reagente Alcalino Dissolver 100 g de citrato de sódio e 5 g de hidróxido de sódio em 500 ml de água deionizada Solução de Hipoclorito de sódio Usar uma solução de hipoclorito de sódio que deve ser aproximadamente 1,5N. A solução se decompõe facilmente e sua normalidade deve ser checada periodicamente. a ) Solução titulante Dissolver 12,5 g de Na 2 S H 2 0 em 500 ml de água deionizada.

4 b ) Solução a titular Em erlenmeyer dissolver ± 2 g de KI em 50 ml de H 2 O deionizada. Pipetar 1 ml da solução de hipoclorito de sódio. Juntar 5 a 10 gotas de HCl conc. e titular o I 2 liberado com a solução titulante até desaparecimento da coloração amarela. Rejeitar o hipoclorito, quando o volume gasto for inferior a 12 ml Reagente Oxidante (preparar diariamente) Misturar nesta proporção: 100 ml do reagente alcalino com 5 ml da solução de hipoclorito de sódio Solução estoque de amônia (100 mg N-NH 3 /l) Pesar 0,3819 g de cloreto de amônia anidro (seco a 110 ºC) e dissolver em água deionizada isenta de amônia e diluir a ml em um balão volumétrico Soluções padrão de amônia Preparadas a partir de solução estoque de amônia, com a concentração desejada, inferior a 0,5 mg N-NH 3 /l. 8. PROCEDIMENTO 8.1 Filtração da amostra (águas não poluídas, doce ou salgada) Remoção da turbidez por meio de filtração, utilizando papel de fibra de vidro ou membrana 0,45. No filtrado determinar o nitrogênio amoniacal. 8.2 Destilação da amostra (águas poluídas: despejos industriais e esgotos sanitários) Preparo do equipamento Tomar 500 ml de água deionizada isenta de amônia em um becher de 600 ml, acrescentar 20 ml de solução tampão de borato e ajustar o ph a 9,5 com a solução de hidróxido de sódio 1N, utilizando um potenciômetro. Transferir o conteúdo do becher para o balão de destilação contendo algumas pérolas de vidro e destilar até que o destilado não apresente mais traços de amônia.

5 8.2.2 Preparo da amostra, branco e padrões. Tomar 500 ml da amostra bem homogeneizada ou uma alíquota diluída a 500 ml. Se a amostra for clorada, remover quantitativamente o cloro utilizando tiossulfato de sódio. Acrescentar 20 ml da solução de borato de sódio e ajustar o ph a 9,5 com a solução de hidróxido de sódio 1N, utilizando um potenciômetro. Preparar um branco com água isenta de amônia e padrões de amônia cujas concentrações variem de 0,0 a 0,5 mg N-NH 3 /l e tratá-los da mesma forma anterior Destilação Transferir a amostra para o balão de destilação. Destilar a uma vazão de 6 a 10 ml/min, com a ponta do condensador imerso em 50 ml de solução de ácido sulfúrico 3,6 mm contido em um balão volumétrico de 500 ml. Coletar pelo menos 300 ml do destilado e completar o volume com água deionizada. Proceder da mesma forma com o branco e padrões. 8.3 Desenvolvimento da cor Em tubos de ensaio, pipetar separadamente 25 ml de água deionizada (ou o branco destilado), 25 ml dos padrões e 25 ml da amostra filtrada ou destilada. Adicionar a cada tubo 2ml da solução de fenol e nitroprussiato de sódio e misturar bem. Adicionar 1 ml da solução de fenol e misturar bem. Em seguida, 1 ml da solução de nitroprussiato. Misturar. Adicionar 2,5 ml da solução oxidante. Misturar. Esperar 60 minutos até o desenvolvimento completo da cor e ler em espectrofotômetro a 635 nm, em cubeta de 1 cm de caminho ótico. Cálculo: Determinar a concentração de nitrogênio amoniacal da amostra através de curva de calibração ou do seguinte cálculo: mg N-NH 3 /l = onde: AxB X 25 X C F D E A = absorbância da amostra B = mg N-NH 3 /l do padrão C = absorbância do padrão D = total do destilado coletado = 500 ml E = ml da amostra original tomada para a destilação F = ml da amostra ou do destilado tomado para a reação colorimétrica.

6 A relação E D é utilizada somente para amostras destiladas, sendo igual a 1 nos demais casos. 9. BIBLIOGRAFIA A Pratical Handbook of Seawater Analysis, by J.D.H. Strickland and T.R. Parsons. Ottawa Chemical Analysis for Water Quality - Training Manual, EPA, Manual de Métodos de Análises Físicas e Químicas da Água, FEEMA, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 14 a. ed., 1975.