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2. METODOS DE ANALISIS COLORIMETRICOS

2.1 ALUMINIO (CIANURO ERIOCROMO R.)

Metodo: CIANURO ERIOCROMO R.

2.1.1 Principio del Mtodo:

Al diluir una solucin de Aluminio con R Cianuro Eriocromo tamponada a un pH de 6.0, produce

un complejo de color rojo a rosado, que presenta una mxima absorcin a 535 nm. La intensidad

del desarrollo del color est influenciada por la concentracin de aluminio, tiempo de reaccin,

temperatura, pH, alcalinidad y concentracin de otros iones en la muestra. Para compensar el color

y la turbidez del aluminio, una porcin de muestra se mezcla con EDTA para proporcionar un

blanco. Las interferencias de Fe y Mn, dos elementos comnmente encontrados en el agua, se

elimina por la adicin de cido ascrbico. El rango ptimo de lectura del Aluminio, est entre 20 y

300 g/L, pero puede ser extendido hacia arriba por simple dilucin

2.1.2 Interferencias:

Pueden causar errores negativos, los iones Fluoruros y Polifosfatos, cuando la concentracin de

fluoruro es constante, el % de error disminuye con el aumento de la concentracin de Al, ya que la

concentracin de F- frecuentemente es conocida puede ser determinada directamente,

ajustndose a resultados que pueden ser obtenidos por la adicin de una cantidad conocida de

fluoruro a un grupo de estndares.

Una simple correccin puede ser determinada desde la familia de curva en la figura 3500-Al:1.

Para la eliminacin de la interferencia de los complejos de polifosfato est dado el siguiente

procedimiento. Los ortofosfatos en concentraciones menores de 10 mg/L no causan interferencias.

Las interferencias ocasionadas por un nivel de pequeas cantidades de alcalinidad es eliminada

precisamente por la acidificacin de la muestra, despus del punto de neutralizacin del

metilnaranja. Los sulfatos no interfieren hasta una concentracin de 2000 mg/L.

Mnima Concentracin Detectable:

La mnima concentracin de aluminio detectable por este mtodo en ausencia de fluoruros y

complejos de fosfatos es aproximadamente 6 g/L.

2.1.3 Manipulacin de la Muestra:

Las muestras son colectadas en limpio en frascos lavados con cidos, preferiblemente plsticos, los

cuales son examinados tanto como sea posible, antes de la coleccin. Si se va a determinar

nicamente el aluminio soluble, filtrar una porcin de la muestra a travs de un filtro de membrana

de 0.45 um, desechar los primeros 50 ml de filtrado y utilizar el filtrado sucesivo para la

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determinacin. No se debe utilizar filtros de papel, algodn absorbente vasos de vidrio para

filtrar cualquier solucin que puede estar contaminada con aluminio, porque ellos removern parte

de el aluminio soluble:

2.1.4 APARATOS

Equipo Colorimtrico: Se requiere uno de los siguientes:

Espectofotmetro, para ser utilizado a 535 nm, con un haz de luz de 1 cm de longitud.

Filtro fotomtrico, que proporciona un haz de luz de 1 cm de largo y equipado con un filtro verde

con una mxima trasmitancia entre 525 y 535 nm.

Tubos Nesler, de 50 ml de forma alta y esmerilada.

Cristalera: Tratar toda la cristalera calentando con 1 + 1 HCL y enjuagando con agua destilada

libre de aluminio para evitar errores debido al material absorbido en el vidrio. Enjuague

suficientemente para remover todo el cido.

2.1.5 REACTIVOS

Utilizar reactivos bajos en aluminio y agua destilada libre de aluminio.

Solucin Stock de Aluminio

Utilizar cualquiera de los dos, el metal (1) la sal (2), para preparar una solucin stock: 1.00 ml =

500 ug Al.

1) Disolver 500 mg de aluminio metlico en 10 ml de HCL concentrado con

calentamiento suave. Diluir a 1000 ml con H2O destilada

2) Disolver 8.791 g de sulfato potsico de aluminio (tambin llamado aluminio potsico),

AlK (SO4)2 . 12 H2O, en agua y diluir a 1000 ml. Corregir este peso por la divisin de la fraccin

decimal de la aleacin AlK (SO4)2 . 12 H2O,en el reactivo utilizado.

Solucin Standard de Aluminio:

Diluir 10 ml de solucin stock de aluminio a 1000 ml con agua destilada: 1.00 ml = 5.00

ug/Al. Preparar diariamente.

Acido Sulfrico: H2SO4, 0.02N y 6N

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Solucin de Acido Ascorbico:

Disolver 0.1 g de cido ascrbico en agua y enrasar a 100 ml en un frasco volumtrico.

Preparar diariamente.

Reactivo Buffer:

Disolver 136 g de acetato de sodio, NaC2H3O2.3H2O en agua destilada, aadir 40 ml 1N

de cido actico y diluir a 1 litro.

Solucin Stock de Color:

Utilizar cualquiera de los siguientes productos:

Cianuro Solocromo R-200* Cianuro Eriocromo. Disolver 100 mg en agua y diluir a 100 ml en

un frasco volumtrico. Esta solucin debe tener un pH cerca de 2.9.

Cianuro Eriocromo R. Disolver 300 mg de colorante en aproximadamente 50 ml de agua

destilada. Ajustar pH desde 9 hasta 2.9 con una proporcin 1 + 1 cido actico (aproximadamente

3 ml sern requerido). diluir con agua destilada a 100 ml.

Cianuro Eriocromo R. Disolver 150 mg en aproximadamente 50 ml H2O destilada. Ajustar pH

desde 9 hasta 2.9 con 1 + 1 cido actico (aproximadamente 2 ml sern requerido). Diluir con

H2O destilada hasta 100 ml.

Esta solucin stock tiene una estabilidad excelente y puede ser almacenada hasta por un ao.

Solucin coloreada de Trabajo:

Diluir 10.0 ml de la solucin stock coloreada seleccionada a 100 ml en un frasco

volumtrico con agua destilada. Las soluciones de trabajo son estables por al menos 6 meses.

Solucin Indicadora de Metilnaranja: indicador verde bromocresol

Solucin especificada en la determinacin de la alcalinidad total. (seccin 2320 B. 3d).

EDTA: Sol. sdica de cido etilendiamin-Tetractico dihidrato, 0.01 M: Disolver 3.7 g

en agua destilada y diluir a 1 litro.

Hidrxido de Sodio, NaOH, 1N y 0.1N.

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2.1.6 PROCEDIMIENTO

Preparacin de Curva de Calibracin - Preparar una serie de standares de Aluminio desde

0 hasta 7 ug (O hasta 280 ug/L basado en una muestra de 25 ml) midiendo exactamente

los volmenes calculados de la solucin standard de aluminio en un frasco volumtrico de

50 ml tubos nessler. Agregar agua hasta un volumen total de aproximadamente 25 ml.

Agregar 1 ml 0.02N H2SO4 a cada standard y mezclar. Aadir 1 ml de sln. de cido

ascrbico y mezclar. Aadir 10 ml de soln. buffer y mezclar. Con una pipeta

volumtrica, adicionar 5.0 ml del reactivo colorante de trabajo y mezclar.

Inmediatamente enrasar hasta 50 ml con agua destilada. Mezclar y dejar reposar desde 5

hasta 10 min. El color iniciar hasta desaparecer despus de 15 min.

Leer transmitancia o absorvancia utilizando una longitud de onda de 535 nm. Ajustar el

instrumento a cero absorvancia con un standard que no contiene aluminio. (Plotear la

concentracin de Al (microgramos Al en 50 ml de volumen final) Vs. absorvancia

obtenida.

2.1.7 Tratamiento de la muestra en ausencia de fluoruro y complejos fosforados

Medir 25.0 ml de muestra, diluir una porcin a 25 ml, en una cpsula frasco de

porcelana, aadir unas cuantas gotas de indicador metilnaranja y titular con H2SO4 0.02N

hasta un ligero color rosado.

Registrar la lectura, y descartar la muestra. Para dos muestras similares a la misma

temperatura ambiente, aadir la misma cantidad de H2SO4 0.02 N para eliminar HCO3

utilizado en la titracin ms 1 ml en exceso.

A una muestra, agregar 1 ml de solucin EDTA. Esta servir como un blanco para

cualquier complejo de aluminio presente y compensar la turbidez y el color. Para ambas

muestras agregar 1 ml de cido ascrbico, 10 ml de reactivo buffer y 5.00 ml de reactivo

colorante de trabajo, como se describi anteriormente.

Fijar el equipo a cero absorvancia 100 % transmitancia utilizando el blanco de EDTA.

Despus de 5 a 10 min. de reaccin, leer transmitancia absorvancia y determinar la

concentracin de aluminio a partir de la curva de calibracin previamente preparada.

2.1.8 Eliminacin de las interferencias de Fosfatos:

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Agregar 1.7 ml de H2SO4 6N para 100 ml de muestras en un erlenmeyer de 200 ml.

Calentar en un plato caliente por un perodo de 90 minutos cuidando que la temperatura

de la solucin est justamente por debajo del punto de ebullicin. Al finalizar el perodo

de calentamiento el volumen de la solucin debe estar cerca de 25 ml. Agregar agua si es

necesario para completar el volumen.

Despus de enfriarse la muestra, neutralizar a un pH de 4.3 a 4.5 con NaOH, utilizando

NaOH 1N al inicio y NaOH 0.1N para el ajuste final. Monitorear con un pHmetro.

Enrasar a 100 ml con H2O destilada y tomar una porcin de 25 ml para la prueba de

aluminio.

Correr un blanco en la misma forma, empleando 100 ml de agua destilada y 1.7 ml H2SO4

6N. Restar la lectura del blanco de la lectura de la muestra utilizar el mismo para poner

en cero el equipo antes de leer la muestra.

2.1.9 Correccin para las muestras que contienen Fluoruro:

Medir la concentracin de fluoruro en la muestra por el SPADNS el mtodo del

electrodo. Cualquiera de los dos:

Agregar la misma cantidad de fluoruro como en la muestra para cada standar de aluminio,

Determine la correccin de fluoruro desde el set de curvas de la fig 3500-AL:1, pgina 3-

57 del STANDARD METH. EDICION 20.

2.1.10 CALCULOS

mg Al/L = gAl en ml volumen final

ml muestra

( . . . )

.

50

2.1.11 DESVIACION Y PRECISION

Una muestra sinttica que contiene 520 g Al/L y sin interferencia en agua destilada fue

analizada por el mtodo de Cianuro Eriocromo, en 27 laboratorios. La desviacin relativa de los

estandares fue de 34.4 % y el error relativo 1.7 %.

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Una segunda muestra sinttica que contiene 50 g Al/L, 500 g Ba/L y 5 g Be/L en

agua destilada fue analizada en 35 laboratorios. La desviacin relativa del estandard fue de 38.5 %

y el error relativo 22.0 %.

Una tercer muestra sinttica que contiene 500 g Al/L, 50 g Cd/L, 110 g G/L, 1000

g Cu/L, 300 g Fe/L, 70 g Pb/L, 50 g Mn/L, 150 g Ag/L y 650 g Zn/L en agua destilada

fue analizada en 26 laboratorios. La desviacin relativa del estandard fue de 28.8 % y el error

relativo de 6.2 %.

Una cuarta muestra sinttica que contiene 540 g Al/L y 2.5 mg polifosfato/L en agua

destilada fue analizada en 16 laboratorios. La muestra se hidroliz de la forma descrita. La

desviacin relativa del estandard fue de 44.3 % y el error relativo de 1.3 %. En 12 laboratorios

donde no fueron aplicadas las medidas correctivas, la desviacin relativa del estandard fue de 49.2

% y el error relativo de 8.9 %.

Una quinta muestra sinttica que contiene 480 g Al/L y 750 g F/L en agua destilada

fue analizada en 16 laboratorios en las que se realiz la correccin del contenido de fluoruro en las

curvas. la desviacin relativa del estandar fue de 25.5 % y el error relativo de 2.3 %.

Los 17 laboratorios que agregaron fluoruro a los estandares de aluminio presentaron una

desviacin relativa del estandar de 22.5 % y el error relativo de 7.1 %.