Analisisde agua NITRITOS Y SULFUROS

Ing. Ambiental y Sanitaria

22 - 04 -2017

Practica de laboratorio #4

NITRITOS, NITRATOS, NITRÓGENO AMONIACAL, SULFUROS, SULFATOS, SULFITOS

Karina Usma1 – Laura Natalia Arce1 – Daniela Serna1 – Maureen Sanchez1 –  Angela Moreno1 –Valentina Meza1  

41161361; 41161269; 41161330; 41161057; 41161056; 41161209

1. INTRODUCCIÓN

En el presente informe se evidencian y se evalúan datos obtenidos a partir de un experimento que determina la nitrificación que se encuentran en las muestras industriales y residuales evaluadas previamente. Así mismo,  el proceso de la desnitrificaciòn por bacterias heterótrofas que reduce los nitratos y nitritos, teniendo en cuenta que si en una muestra residual se encuentran una concentración elevada de nitritos  puede ser perjudicial ya que activa las células cancerígenas.

 Del mismo modo, se realiza un monitoreo espectrofotométrico ultravioleta (UV) que mide la observancia del nitrato en contenido de muestra residual e industrial, teniendo en cuenta el grado de concentración de nitrato en las muestras.

En cuanto al Nitrògeno Amoniacal se debe considerar que las aguas superficiales no deben contener normalmente amoniaco, su presencia como amoníaco libre o ion amonio es considerado como una prueba química de contaminación peligrosa. Si el medio es aerobio, el nitrógeno amoniacal se transforma en nitritos.

Por otro lado, se determinará si en las muestras previamente estudiadas se encuentra material orgánico en descomposición ya que esta se da por la presencia de sulfuros los cuales causan los problemas de malos olores y enfermedades intestinales en el ser humano.

Para determinar la presencia del sulfato y sulfito en las muestras tanto industrial y residual, se le hace el respectivo .procedimiento de la determinación de estos teniendo en cuenta que el sulfato como los sulfitos  se encuentra en cuerpos de agua natural y se debe verificar su concentración , ya que por ejemplo el sulfato de sodio y magnesio tienen un efecto purgante no debe de pasar de 250 mg/L, así mismo por las incrustaciones en las calderas que pueden hacer si están en una lato contenido. De igual manera se verifica la concentración de sulfitos que si se presenta es por la presencia de contaminación industrial.

1. OBJETIVOS 

• Determinar agentes contaminantes  y microorganismos que se encuentran en las  muestras de aguas estudiadas
• Establecer  concentraciones de nitritos, nitratos, nitrógeno amoniacal, sulfuros, sulfatos, sulfitos en las muestras estudiadas.

1. MARCO TEÓRICO

Los procesos que tienen lugar en el tratamiento en aerobiosis en aguas residuales de interés en este informe son los siguientes:

Nitrificación. Actúan primero bacterias especializadas autótrofas, que oxidan los iones de amonio (NH4) a nitritos (NO2-) y luego estos a nitratos (NO3-). Tiene lugar en presencia de oxígeno. En las aguas residuales de mataderos e industrias cárnicas, muy ricas en nitrógeno (García, 2006).

Desnitrificación. Por bacterias heterótrofas, que reducen los nitratos y nitritos primeramente a nitrógeno gas (N2), pero también a óxido nitroso gas (NO2), que pasan en gran parte a la atmósfera. Es un proceso que tiene lugar en anaerobiosis (García, 2006).

El nitrógeno de nitritos raras veces aparece en concentraciones mayores de 1 mg/L, aún en fuentes de plantas de tratamiento de aguas residuales. En aguas superficiales y subterráneas su concentración por lo general es menor de 0,1 mg/L. Su presencia indica, por lo regular, procesos activos biológicos en el agua, ya que es fácil y rápidamente convertido en nitrato (lasso, 2009).

Los nitritos en concentraciones elevadas reaccionan dentro del organismo con aminas y amidas secundarias y terciarias formando nitrosominas de alto poder cancerígeno. El nitrito (NO2-) se determina mediante la formación de un colorante azo de color púrpura rojizo por reacción de diazotación-copulación de sulfaniílamida con diclorhidrato de N-1(1-naftil)-etilndiamina (NED diclorhidrato) a pH entte 2,0 y 2,5.

Según el Standard Methos este método es útil para obtener nitrito en concentraciones de  10 a 1000 mg NO2- -N/L a 543 nm si se emplea celda de 1 cm de celda de 5  cm de paso de luz y un filtro de color verde. Se pueden determinar más altas concentraciones por dilución de la muestra.

Nitratos

El ión nitrato, NO3-, forma sales muy solubles y bastante estables, aunque en medio reductor puede pasar a nitrito, nitrógeno, o amoniáco. Las aguas normales contienen menos de 10 ppm, y el agua de mar hasta 2 ppm, pero las aguas contaminadas, principalmente por fertilizantes, pueden llegar a varios centenares de ppm (Lapeña, 1990) Su presencia en las aguas superficiales, conjuntamente con fosfatos, determina la eutrofización, que se caracteriza por un excesivo crecimiento de las algas.

La técnica de monitoreo espectrofotométrico ultravioleta (UV) mide la absorbancia del nitrato (NO3-) a 220 nm y es adecuada para la determinación rápida de NO3- y el monitoreo de aguas con bajo contenido de materia orgánica, como aguas naturales sin contaminar y fuentes de agua potable (Rodríguez, 2007).

Debido a que la materia orgánica disuelta puede absorber a 220 nm y a que el NO·- no absorbe a 275 nm, se usa la segunda medición a 275 nm para corregir el valor de No3-. La aplicación de esta corrección empírica está relacionada con la naturaleza y concentración de materia orgánica y puede varias de una muestra a otra.

Nitrógeno Amoniacal

El electrodo selectivo de amoniaco utiliza una membrana hidrófoca permeable al gas para separar la solución de muestra de una solución de muestra de una solución interna del electrodo de cloruro de amonio. El amoniaco disuelto en la muestra (NH3(ac) yNH4+) se convierte en NH3(ac) elevando el pH por encima de 11 con una base fuerte; el NH3(ac) de la muestra se difunde a través de la membrana y cambia el pH de la solución interna se detecta mediante un electrodo selectivo de ion cloruro que sirve como electrodo de referencia (Lasso, 2007).

Sulfuros

Se entiende por sulfuros los compuestos de azufre con número de oxidación-2. Algunos sulfuros son solubles en ácido nítrico y otros son solubles en agua como los sulfuros de los metales alcalinos. En el agua los sulfuros disueltos se encuentran en forma de H2S, Hs- o como S=dependiendo del pH.

El sulfuro se encuentra con frecuencia en aguas subterráneas especialmente en aguas termales. Su presencia en aguas residuales proviene en gran parte de la descomposición de la materia orgánica, algunas veces de desechos industriales. La mayoría proviene de la reducción bacteriana del sulfato. El sulfuro de hidrógeno que pasa al aire desde las aguas residuales que lo contienen, casusa problemas de malos olores (Afanador, 2007). El sulfuro de hidrógeno gaseoso es muy tóxico para los humanos y para la vida acuática, ataca directa e indirectamente a los metales y causa mediante oxidación biológica a H2SO4 graves corrosiones en los ductos de cemento.

·      Categorías de sulfuro

Sulfuro total. Incluye H2S y HS- disuelto, asi como sulfuros metálicos solubles en ácido, presentes en la materia en suspensión. El S- es despreciable y supone menos de 0,5% a pH 12, a menos de 0,05% a pH 11, etc. Los sulfuros de cobre y plata son tan insolubles que no responden a las determinaciones ordinarias de sulfuro; pueden ignorarse para efectos prácticos

Sulfuro disuelto. Es el que permanece después de haber eliminado los sólidos suspendidos e interferencias.

Sulfuro de hidrógeno no ionizado. Se calculó a partir de la concentración de sulfuro disuelto, el pH de la muestra y constante de ionización.

Sulfatos

El ión sulfato, SO4-, correspone a sales de moderadamente solubles a muy solubles. Las aguas dulces contienen de 2 a 150 ppm, y el agua de mar cerca de 3000 ppm. Aunque en agua pura se satura a unos 1500 ppm, como SO4Ca, la presencia de otras sales aumenta su solubilidad (Lapeña, 1990).

El sulfato (SO42-) se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza y puede estar presente en aguas naturales en concentraciones que van desde unos pocos miligramos por litro hasta algunos gramos por litro. Alguno drenajes de minería pueden contribuir con grandes cantidades de sulfatos a través de la oxidación de piritas.

Como los sulfatos de sodio y de magnesio tienen un efecto purgante, se recomienda un límite superior en aguas potables de 250 mg/L de sulfatos. El contenido es también importante, porque las aguas con alto contenido de sulfatos tienden a formar incrustaciones en las calderas y en los intercambiadores de calor.

Sulfitos

Compuestos que representan un estado de oxidación intermedio del S entre sulfuro y sulfato, son infrecuentes en aguas naturales y su presencia indica la existencia de contaminación industrial en aquéllas. Su control en medios hídricos es necesario dada su acción toxológica respecto a los peces y otros organismos acuáticos, y a su notable capacidad de eliminación del O2 disuelto de un agua debido a su carácter reductor.

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