Norma Técnica SABESP NTS 167

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1 Norma Técnica SABESP NTS 167 Análise de Oxigênio Dissolvido (OD) Método Iodométrico Modificado pela Azida Sódica Método de Ensaio São Paulo Dezembro

2 NTS 167 : 2001 Norma Técnica SABESP S U M Á R I O 1 OBJETIVO PRINCÍPIO DO MÉTODO Reações do método MATERIAIS E EQUIPAMENTOS REAGENTES Reagentes primários Reagentes elaborados LIMPEZA E PREPARO DE MATERIAIS AMOSTRAGEM Amostras de superfície e profundidade Amostras com altas concentrações de sólidos suspensos Amostras de lodos ativados INTERFERENTES PRECISÃO E EXATIDÃO PROCEDIMENTO ANALÍTICO CÁLCULO BIBLIOGRAFIA /12/2001

3 Norma Técnica SABESP NTS 167 : 2001 Análise de Oxigênio Dissolvido (OD) Método Iodométrico Modificado pela Azida Sódica 1 OBJETIVO A presente norma prescreve o método iodométrico modificado pela Azida Sódica (método de Winkler) para a determinação de oxigênio dissolvido (OD), em amostras de águas naturais, residuárias domésticas e industriais, especialmente para amostras que contenham mais que 50 µg N-NO 2 /L e não mais que 1 mg Fe 2+ /L e também em presença de 100 a 200 mg de Fe 3+ /L. 2 PRINCÍPIO DO MÉTODO O teste iodométrico é o mais seguro e preciso procedimento titulométrico para análise de OD; é baseado na adição de solução de manganês bivalente seguido por forte alcalinização. O OD oxida a equivalente quantidade de manganês precipitado na forma de hidróxido para óxido de estado de valência maior. Na presença de íons iodeto em meio acidificado, o manganês oxidado reverte para o estado bivalente, liberando o iodo equivalente à quantidade original de OD no meio. 2.1 Reações do método Fixação do oxigênio reagente Sulfato Manganoso: MnSO 4 + 2KOH Mn(OH) 2 + K 2 SO 4 Mn(OH) 2 + ½O 2 MnO 2 + H 2 O Remoção de nitritos reagente Iodeto de Azida Sódica: NaN 3 + H + HN 3 + Na + HN 3 + NO 2 + H + N 2 + N 2 O + H 2 O Liberação do iodo e ressolubilização do manganês reagente Ácido Sulfúrico concentrado: MnO 2 + 2I + 4H + Mn 2+ + I 2 + 2H 2 O Nota: A coloração amarelada após ressolubilização é proporcional à quantidade de oxigênio existente, pois o iodo molecular é proporcional à quantidade de Óxido de Manganês, que por sua vez é proporcional à concentração de oxigênio. Titulação do iodo liberado pelo Tiossulfato de Sódio (iodométrico): 2Na 2 S 2 O 3 + I 2 Na 2 S 4 O 6 + 2NaI Viragem (indicador amido) de azul para incolor. 3 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS - Bureta de vidro ou titulador automático; - Frasco de DBO com tampa; - Pipetas e erlenmeyers. 4 REAGENTES 4.1 Reagentes primários - Ácido Sulfâmico NH 2 SO 2 OH; - Ácido Sulfúrico concentrado H 2 SO 4 ; 28/12/2001 1

4 NTS 167 : 2001 Norma Técnica SABESP - Amido C 10 H 9 NO 6 S 2 ; - Clorofórmio CHCl 3 - Dicromato de Potássio K 2 Cr 2 O 7 ; - Fluoreto de Potássio bihidratado KF.2H 2 O; - Hidróxido de Amônio concentrado NH 4 OH; - Hidróxido de Potássio KOH; - Iodeto de Potássio KI; - Nitreto de Sódio NaN 3 ; - Sulfato de Alumínio e Potássio dodecahidratado AlK(SO 4 ) 2.12H 2 O - Sulfato de Cobre pentahidratado CuSO 4.5H 2 O; - Sulfato Manganoso MnSO 4 ; - Tiossulfato de Sódio pentahidratado Na 2 S 2 O 3.5H 2 O - Tolueno C 7 H Reagentes elaborados Solução de Sulfato Manganoso Dissolver 480 g de Sulfato de Manganês tetrahidratado ou 400 g de Sulfato de Manganês bihidratado ou 364 g de Sulfato de Manganês monohidratado em água deionizada, filtrar em membrana 0,45 µm e diluir para um litro Solução de Iodeto de Azida Sódica Dissolver 700 g de Hidróxido de Potássio e 150 g de Iodeto de Potássio em água deionizada e diluir para 1 litro (em banho de água fria). Adicionar 10 g de Nitreto de Sódio dissolvidos em 40 ml de água deionizada Solução Indicadora de Amido Pesar 5 g de Amido, transferir para almofariz, adicionar cerca de 2 ml de água deionizada e triturar até formar uma pasta. Transferir para um béquer contendo 800 ml de água deionizada, ferver, deixar esfriar e diluir para 1 litro. Deixar em repouso por 12 horas. Utilizar somente a solução sobrenadante, preservando-a com 5 ml de Tolueno Solução de Fluoreto de Potássio Dissolver 400 g de Fluoreto de Potássio bihidratado em água deionizada e diluir para um litro Solução de Sulfato de Cobre Ácido Sulfâmico (Solução Inibidora) Dissolver 32 g de Ácido Sulfâmico em 475 ml de água deionizada, dissolver 50 g de Sulfato de Cobre pentahidratado em 500 ml de água deionizada. Misturar as duas soluções e adicionar 25 ml de Ácido Acético glacial Solução de Dicromato de Potássio 0,00417M (padrão) Dissolver 1,226 g de Dicromato de Potássio p.a. (previamente seco a 103 C por duas horas) em água deionizada e diluir para um litro Solução de Sulfato de Alumínio e Potássio Dissolver 10 g de Sulfato de Alumínio e Potássio dodecahidratado em água deionizada e diluir para 100 ml Solução de Tiossulfato de Sódio 0,025M Dissolver exatamente 6,205 g de Tiossulfato de Sódio pentahidratado em água deionizada, diluir a um litro em balão volumétrico. Preservar a solução adicionando 5 ml de Clorofórmio. Nota: Utilizar reagentes p.a. grau ACS (American Chemical Society) isentos ou com mínimos teores de interferentes. Utilizar água deionizada na preparação de branco, padrões e soluções. 2 28/12/2001

5 Norma Técnica SABESP NTS 167 : 2001 Transferir 10 ml de solução de Dicromato de Potássio 0,00417M para erlenmeyer de 250mL, adicionar 80 ml de água deionizada, 1,0 g de Iodeto de Potássio, 1,0 ml de Ácido Sulfúrico concentrado e deixar em repouso por 60 minutos no escuro. Adicionar Solução Indicadora de Amido e titular com solução de Tiossulfato de Sódio 0,025M. Cálculo: Fator de Na 2 S 2 O 3 = volumedo K2Cr2O volumedena S O LIMPEZA E PREPARO DE MATERIAIS Toda vidraria deve ser lavada com detergente neutro e enxaguada com água deionizada. 6 AMOSTRAGEM 6.1 Amostras de superfície e profundidade As amostras de água de superfície devem ser retiradas através de imersão cautelosa do frasco de DBO para evitar borbulhamento; já as amostras de profundidade são coletadas usando-se amostradores especiais. A fixação do oxigênio deve ser feita imediatamente após a coleta para evitar qualquer tipo de alteração da amostra: - adicionar lentamente, 2mL de solução de Sulfato Manganoso e 2 ml de solução Iodeto de Azida Sódica, de modo que cada reagente escorra pela parede do frasco imergindo na amostra sem que ocorra aeração da mesma; - tampar imediatamente o frasco com sua respectiva tampa esmerilhada de modo que ocorra transbordamento da amostra, para que não permaneça bolhas de ar dentro do frasco; - agitar por inversão e esperar o precipitado sedimentar; - realizar a análise dentro de 24 horas (2). 6.2 Amostras com altas concentrações de sólidos suspensos - coletar a amostra em frasco de vidro com capacidade de 500 a 1000 ml com tampa, usando as precauções usuais de coleta; - adicionar 10 ml de Solução de Sulfato de Alumínio e Potássio e 1 a 2 ml de Hidróxido de Amônio concentrado, fechar e agitar vagarosamente por inversão durante 1 minuto; - deixar o precipitado sedimentar por 10 minutos e sifonar o sobrenadante para um frasco de DBO até transbordar. Evitar aeração na amostra, deixando o sifão submergido todo o tempo; - proceder com a metodologia de tratamento pela azida. 6.3 Amostras de lodos ativados - colocar 10 ml da Solução Inibidora num frasco de 1000 ml de boca larga; - introduzir o frasco dentro do coletor de profundidade e coletar a amostra com cuidado para não perder o reagente; - tampar, misturar e esperar os sólidos sedimentarem; - sifonar o sobrenadante para um frasco de DBO; - proceder com a metodologia de tratamento pela azida. 28/12/2001 3

6 NTS 167 : 2001 Norma Técnica SABESP 7 INTERFERENTES Alguns agentes oxidam iodeto a iodo causando interferência positiva, outros reduzem iodo a iodeto causando interferência negativa. Matéria orgânica é parcialmente oxidada quando o manganês precipitado é acidificado, desta forma causando erros negativos. O método modificado da Azida elimina efetivamente a interferência causada por nitrito, muito comum em efluentes biológicos tratados e amostras incubadas de DBO. Para amostras que contenham 5 mg de Fe 3+ /L ou mais, adicionar solução de Fluoreto de Potássio como o 1º reagente antes da acidificação do método modificado pela Azida. Também pode ser utilizado para eliminar interferência de Fe 3+, Ácido Fosfórico a 85-87% ao invés de Ácido Sulfúrico para acidificação. Este procedimento não foi testado para teores acima de 20 mg/l. O pré-tratamento da amostra pela floculação com Sulfato de Alumínio é usado para altas concentrações de sólidos suspensos que podem consumir quantidades consideráveis de Iodo em solução ácida. O pré-tratamento da amostra pelo Sulfato de Cobre / Ácido Sulfâmico é usado para coleta em tanques de aeração no sistema de lodos ativados, para inibir a atividade dos microorganismos existentes na amostra. 8 PRECISÃO E EXATIDÃO A precisão pode variar de 0,02 mg/l a 0,10 mg/l em função da complexidade da amostra. 9 PROCEDIMENTO ANALÍTICO Nas amostras devidamente tratadas de acordo com os procedimentos de amostragem descritos: - adicionar 2 ml de Solução de Fluoreto de Potássio e na seqüência 2 ml de Ácido Sulfúrico concentrado, com o cuidado de manter a ponta das pipetas direcionadas para o bocal do frasco, fazendo com que os reagentes escorram pela parede do mesmo; - tampar o frasco e agitar vigorosamente por inversão até total dissolução do precipitado; Nota: Ao tampar o frasco deve ocorrer transbordamento da amostra. Sendo assim, devese seguir os devidos procedimentos de segurança e práticas de laboratório. - transferir 200 ml da amostra para um erlenmeyer de 500 ml; - titular com solução de Tiossulfato de Sódio 0,025M até coloração amarelo-palha ; - adicionar 0,5 ml de solução indicadora de Amido e continuar a titulação até viragem de azul para incolor. 10 CÁLCULO 1 ml Na 2 S 2 O 3 0,025 M = 1 mg OD/L. 11 BIBLIOGRAFIA 1 - Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater APHA, AWWA, WEF 20 TH ed., Washington, 1998 pg a Método 4500-O-C. 2 - Acondicionamento de Amostras para Determinação de OD pelo Método Iodométrico Modificado pela Azida Sódica AAHL (Sabesp), pág. 4 28/12/2001

7 Norma Técnica SABESP NTS 167 : 2001 Análise de Oxigênio Dissolvido (OD) Método Iodométrico Modificado pela Azida Sódica 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 à Divisão de Normas Técnicas TDGN. 2) Tomaram parte na elaboração desta Norma: ÁREA UNIDADE DE TRABALHO NOME A AELP Vera Lúcia de Andrade Aguiar A AEON-2 Moacir Francisco Brito A AEOB Francisco Novais A AAHL Elvira Antonieta Simi Venckunas I IAOC Anna Cristina Kira Saeki I IBOC Amélia Yoshie Ossugui Kihara I IGOC Orlando Antunes Cintra Filho I IVOC José Aparecido Oliveira Lemes L LBTC Marco Antônio Silva de Oliveira M MCEC Maria Teresa Berardis M MOEC Sueli Aparecida Veronezi Lobo Freire M MSEC Márcia Cecília Glasser Santi da Costa T TDGN Maria Célia Goulart 28/12/2001

8 NTS 167 : 2001 Norma Técnica SABESP Sabesp - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Diretoria Técnica e Meio Ambiente - T Superintendência de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico - TD Divisão de Normas Técnicas - TDGN Rua Costa Carvalho, CEP São Paulo - SP - Brasil Telefone: (0xx11) / FAX: (0xx11) [email protected] - Palavras-chave: oxigênio dissolvido, análise, método iodométrico - 4 páginas 28/12/2001