Norma Técnica SABESP NTS 011

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1 Norma Técnica SABESP NTS 011 Determinação de Alumínio Método Colorimétrico Eriocromocianina R Método de ensaio São Paulo Fevereiro

2 NTS 011 : 2003 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 INTERFERENTES PRECISÃO E EXATIDÃO PROCEDIMENTOS Ensaio analítico Controle de qualidade Curva de calibração CÁLCULO E EXPRESSÃO DE RESULTADOS BIBLIOGRAFIA /02/2003

3 Norma Técnica SABESP NTS 011 : 2003 Determinação de Alumínio Método Colorimétrico Eriocromocianina R 1 OBJETIVO A presente norma prescreve o método colorimétrico da Eriocromocianina R para determinação de Alumínio em águas tratadas ou naturais, coloridas e turvas. 2 PRINCÍPIO DO MÉTODO O Alumínio em meio tamponado a ph 6,0 produz um complexo avermelhado a róseo na presença de Eriocromocianina R, que tem a sua máxima absorção a 535 nm. A intensidade de cor é proporcional à concentração de Alumínio. A faixa ótima de trabalho situa-se entre 10 e 120 µg/l, que pode ser estendida pela diluição da amostra. A concentração de Alumínio mínima detectável por este método na ausência de fluoretos e fosfatos é aproximadamente de 6 µg/l. 2.1 Reações do método C 23 H 15 Na 3 O 9 S + Al +3 C 23 H 15 AlO 9 S + 3Na + Eriocromocianina R complexo 3 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS - Balões volumétricos de diversos volumes; - Espectrofotômetro; - Indicador universal de ph; - Pipeta graduada de polipropileno ou similar de 10 ml (para EDTA); - Pipetas graduadas de diversos volumes; - Pipetas volumétricas de diversos volumes. 4 REAGENTES Utilizar reagentes isentos ou com mínimos teores de interferentes. Utilizar água deionizada na preparação de branco, padrões e soluções. Armazenar os reagentes em frascos de vidro ou polietileno, devidamente tampados. 4.1 Reagentes primários - Acetato de Sódio p.a. - NaC 2 H 3 O 2.3H 2 O - Ácido Acético p.a. - CH 3 COOH - Ácido Ascórbico p.a. - C 6 H 8 O 6 - Ácido Clorídrico p.a. - HCl - Ácido Sulfúrico p.a. - H 2 SO 4 - EDTA sal dissódico p.a. - C 10 H 14 N 2 O 8 Na 2.2H 2 O - Eriocromocianina R p.a. - C 23 H 15 Na 3 O 9 S - Sulfato de Alumínio e Potássio p.a. - [AlK(SO 4 ) 2.12H 2 O]. 11/02/2003 1

4 NTS 011 : 2003 Norma Técnica SABESP 4.2 Reagentes elaborados Solução padrão de Alumínio - 1,0 ml = 0,50 mg de Alumínio Dissolver 8,791 g de Sulfato de Alumínio e Potássio em água deionizada e transferir quantitativamente para um balão volumétrico de 1000 ml. Completar o volume com água deionizada e homogeneizar. Esta solução é válida por um ano Solução de Ácido Sulfúrico 0,01 mol/l Solução de Ácido Ascórbico 0,1% (m/v) Preparar diariamente Solução tampão ph 6,0 Dissolver 136 g de Acetato de Sódio em aproximadamente 800 ml de água deionizada; ajustar o ph da solução para 6,0 adicionando 40 ml de Ácido Acético 1 mol/l. Transferir quantitativamente para um balão volumétrico de 1000 ml e completar o volume com água deionizada Ácido acético 1 mol/l Solução de EDTA 0,01 mol/l Dissolver 3,7 g de EDTA - sal dissódico em água deionizada. Transferir para um balão volumétrico de 1000 ml e completar o volume com água deionizada Solução concentrada de Eriocromocianina R Dissolver 3,0 g de Eriocromocianina R em 500 ml de água deionizada. Ajustar o ph para cerca de 2,9 com Ácido Acético 1+1. Avolumar para 1000 ml com água deionizada. Esta solução tem excelente estabilidade e pode ser mantida pelo menos por um ano Ácido Acético Solução de trabalho de Eriocromocianina R Diluir 10 ml da solução concentrada em um balão volumétrico de 100 ml e completar o volume com água deionizada. Esta solução é estável pelo menos por 6 meses Solução ácida de EDTA Dissolver 1,0 g de EDTA em 1 L de água deionizada e acrescentar 1 L de Ácido Clorídrico concentrado p.a. 5 LIMPEZA E PREPARO DE MATERIAIS - Enxaguar toda a vidraria em água corrente; - Em seguida passar a solução ácida de EDTA no interior dos recipientes e esperar até 3 minutos; - Enxaguar várias vezes com água deionizada. Não é recomendável utilizar água corrente pois a mesma pode conter Alumínio residual. 6 AMOSTRAGEM Coletar no mínimo 150 ml de amostra, acondicionar em frasco de polietileno e manter sob refrigeração. Analisar o mais breve possível. Amostras preservadas podem ser estocadas por um período de até 6 meses. Neste caso preservar com Ácido Nítrico até ph < 2,0. Obs.: ácido em excesso na preservação pode prejudicar a correção de ph durante o ensaio, favorecendo aumento na intensidade de cor e conseqüentemente resultados falsos. Se necessário neutralizar a amostra antes de iniciar o processo. 2 11/02/2003

5 Norma Técnica SABESP NTS 011 : INTERFERENTES A interferência da cor e turbidez é eliminada pela adição de EDTA a uma porção da amostra que deve ser utilizada como amostra de correção. A interferência de ferro e manganês é eliminada pela adição de Ácido Ascórbico. Ortofosfatos em concentração abaixo de 10 mg/l não interferem. A interferência causada por alcalinidade é removida pela acidificação da amostra pouco além do ponto de neutralização. Sulfato não interfere até uma concentração de mg/l. Erros negativos são causados pela presença de fluoretos e polifosfatos. O flúor presente na amostra reage com Alumínio formando um complexo que não é dissociado pelas reações do método. Sendo assim, sua presença interfere negativamente nos resultados. Estes resultados podem ser corrigidos através de uma curva de compensação AlumínioXFluoreto. Nota 1: Alguns sais utilizados no preparo de reagentes utilizados no tratamento das amostras, branco e padrões podem conter teores significativos de interferentes. Na impossibilidade de aquisição de reagentes isentos ou identificação do interferente, devese tomar cuidados especiais no momento do preparo, com relação ao tempo de contato do reagente com a amostra. A solução tampão ph 6,0, utilizada na correção do ph, pode conter interferentes que complexam o Alumínio presente na amostra e desta forma induzir a resultados negativos. A diminuição e padronização do tempo de contato neste caso tem sido uma solução prática e segura para aquisição de resultados confiáveis. Nota 2: Amostra de correção refere-se ao branco da amostra. 8 PRECISÃO E EXATIDÃO Recuperação de 99,28% para LMxCV* = ± 6,2%, em função da recuperação esperada da adição de um padrão 0,020 mg Al/L em uma amostra natural; Inexatidão de 16,58% para LMxCV = 25,0%, através do desvio padrão (DP) em relação ao valor real do Padrão de Referência 0,010 mg Al/L; Imprecisão de 2,26% para LMxCV = 8,21%, através do DP em relação à média dos resultados de uma amostra natural cuja média = 0,061 mg Al/L; O Limite de Detecção do Método (LDM) de 0,04 mg/l foi calculado através do desvio padrão resultante da determinação de uma série de padrões de concentração 0,010mgAl/L; O Limite de Quantificação do Método (LQM) de 0,010 mg/l foi calculado através do critério estabelecido de 2,5 vezes o valor do LDM. * LMxCV = Limite Máximo do Coeficiente de Variação 9 PROCEDIMENTOS 9.1 Ensaio analítico - A cada corrida introduzir uma amostra em branco, utilizando água deionizada; - Transferir 25 ml de amostra previamente homogeneizada e à temperatura ambiente, para dois balões volumétricos de 50 ml; - Adicionar 2 ml de Ácido Sulfúrico 0,01 mol/l nos dois balões e agitar; - Em um dos balões cuja amostra servirá de amostra de correção, adicionar 1 ml de EDTA 0,01mol/L e agitar; 11/02/2003 3

6 NTS 011 : 2003 Norma Técnica SABESP - Adicionar às duas amostras, 1 ml de Ácido Ascórbico 0,1% e agitar. Se a turbidez da amostra for maior que 1,0 NTU, adicionar o dobro do volume de Ácido Ascórbico nos dois balões; - Adicionar a cada amostra, 10 ml de solução tampão ph 6,0, agitar e acrescentar imediatamente 2,5 ml da solução de trabalho de Eriocromocianina R; - Completar o volume para 50 ml com água deionizada, agitar e aguardar entre 5 a 10 minutos, não ultrapassando 15 minutos, para efetuar a leitura; - Fazer a leitura a 535 nm, com cubeta de 20 mm; - Iniciar zerando com a amostra de correção antes de ler a respectiva amostra; - Determinar a concentração de Alumínio na amostra através de uma curva de calibração; - Corrigir a concentração de Alumínio das amostras que apresentarem teores de fluoreto acima de 0,10 mg F/L, através de curva de compensação de AlumínioXFluoreto em anexo. 9.2 Controle de qualidade A cada corrida efetuar o procedimento de validação referente à norma interna de cada laboratório. 9.3 Curva de calibração A curva de calibração deve ser feita sempre que se renova a solução de trabalho de Eriocromocianina R. Os padrões para calibração da curva devem ter uma concentração que represente o intervalo no qual a concentração das amostras se encontre na faixa ótima de operação. - Preparar um branco e uma série de padrões a partir de diluições sucessivas da solução padrão de Alumínio (1 ml = 0,5 mg); Nota 3: Estas diluições podem ser realizadas diretamente nos balões volumétricos de 50mL, que serão utilizados para o ensaio, para um volume final de 25 ml de padrão. - Tratar branco e padrões como descrito no procedimento de ensaio; Nota 4: Apenas uma amostra de correção pode ser preparada, pois trata-se de matriz semelhante. - Medir as absorbâncias referentes a cada padrão, plotar uma curva de calibração absorbância X concentração e determinar o Fator. Cálculo do Fator: X é a média dos resultados da divisão das concentrações conhecidas pelos seus valores de absorbância. F = X conc. do padrão (abs. padrão - abs. branco) 10 CÁLCULO E EXPRESSÃO DE RESULTADOS mg Al/L = ( A B ) x F onde: A = leitura da amostra em absorbância B = leitura do branco em absorbância 4 11/02/2003

7 Norma Técnica SABESP NTS 011 : 2003 F = fator da curva de calibração Nota 5: Amostras com valores acima da faixa de trabalho devem ser diluídas, preferencialmente no início da análise; diluir também sua respectiva referência. 11 BIBLIOGRAFIA - APHA, AWWA, WEF, Standard methods for the examination of water and wastewater ; 20 TH ed.; Washington DC; VOGEL, A. I.; Química Analítica Qualitativa: Trad. Gimeno AQ; 5ª ed.; Edit. Mestre Jou: São Paulo, OHWEILER, O. A.; Química Analítica Quantitativa: 3ª ed.; Edit. LTC, Rio de Janeiro, SENA, H. C.; Estatística para laboratório; SABESP, AELS/AEAR Suzano, S.P., COZZA, Clara Campos; OLIVEIRA, Marco Antônio S. de; SAKAGAMI, Maureen Kasuko et al. - Principais análises físico-químicas da água. Coordenada por Orlando Antunes Cintra Filho - São Paulo, p. 11/02/2003 5

8 NTS 011 : 2003 Norma Técnica SABESP Curvas de Correção para Valores Estimados de Alumínio na Presença de Fluoreto 0,20 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 Leitura de mg Al/L 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 mg F - /L 6 11/02/2003

9 Norma Técnica SABESP NTS 011 : 2003 Determinação de Alumínio Método colorimétrico Eriocromocianina R 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 CDGN. 2) Esta norma técnica seguiu as orientações dadas na NTS ) Tomaram parte na elaboração desta Norma: ÁREA UNIDADE DE TRABALHO NOME A AELG Jefferson Alexandre Aguiar A AELP Vera Lúcia de Andrade Aguiar A AEON-2 Moacir Francisco Brito A AEOB Francisco Novais A AAHL Elvira Antonieta Simi Venckunas C CDGN Maria Célia Goulart 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 Cleonice Xavier Guedes M MSEC Márcia Cecília Glasser Santi da Costa 11/02/2003 7

10 NTS 011 : 2003 Norma Técnica SABESP Sabesp - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Diretoria de Gestão de Assuntos Corporativos - C Superintendência de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico - CD Divisão de Normas Técnicas - CDGN Rua Costa Carvalho, CEP São Paulo - SP - Brasil Telefone: (0xx11) / FAX: (0xx11) [email protected] - Palavras-chave: Alumínio, método colorimétrico, análise - 6 páginas 11/02/2003