Águas - Determinação de nitrato - Métodos do ácido cromotrópico e do ácido fenoldissulfônico

(1)

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ABNT-Associação

Brasileira de

Normas Técnicas

Palavras-chave: Água. Nitrato

5 páginas

Águas Determinação de nitrato

-Métodos do ácido cromotrópico e do

Métodos do ácido cromotrópico e do

ácido

ácido fenoldissulfô

fenoldissulfônico

nico

NBR 12620

SET./1992

SUMÁRIO

1 Objetivo

2 Documentos complementares

3 Definição

4 Aparelhagem

5 Execução do ensaio

6 Resultado

1 Objetivo

1.1

1.1 Esta Norma prescreve o método

Esta Norma prescreve o método de determinação de

de determinação de

nitrato em amostras de águas naturais, de

abastecimen-to, efluentes industriais e domésticos.

to, efluentes industriais e domésticos.

1.2

1.2 Nesta Norma aplicam-se os seguintes métodos:

Nesta Norma aplicam-se os seguintes métodos:

a) ácido cromotrópico:

- para a determinação de nitrato em

- para a determinação de nitrato em concentra-

concentra-ções de 0,1 mg a 5 mg NO

ções de 0,1 mg a 5 mg NO

₃₃

_{/L em N;}

--b) ácido fenoldissulfônico:

b) ácido fenoldissulfônico:

- para a determinação de nitrato em

- para a determinação de nitrato em concentra-

concentra-ções a partir de 10 µg NO

ções a partir de 10 µg NO

₃₃

_{/L em N.}

--2 Documentos complementares

2 Documentos complementares

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

NBR 9898 - Preservação de técnicas de amostragem

de efluentes líquidos e corpos receptores -

Proce-dimento

dimento

NBR 12619 - Águas - Determinação de nitrito -

NBR 12619 - Águas - Determinação de nitrito - Méto-

Método de sulfanilamida e N(1Naftil)etilenodiamina

do de sulfanilamida e N(1Naftil)etilenodiamina

-Método de ensaio

Método de ensaio

3 Definição

Para os efeitos desta Norma é adotada a

Para os efeitos desta Norma é adotada a definição de 3.1.

definição de 3.1.

3.1 Nitrato

Produto final do ciclo do nitrogênio, sendo a única forma

estável dos compostos nitrogenados.

4 Aparelhagem

A aparelhagem necessária ao ensaio é a seguinte:

a) balão volumétrico de 10 mL, 50

a) balão volumétrico de 10 mL, 50 mL, 100 mL, 500 mL

mL, 100 mL, 500 mL

e 1000 mL;

b) bastão de vidro;

c) funil de vidro ou plástico, 70 mm de diâmetro;

d) frasco âmbar, boca larga;

e) proveta de 10 mL, 100 mL e

e) proveta de 10 mL, 100 mL e 250 mL;

250 mL;

f) béquer de 250 mL, 1000 mL e

f) béquer de 250 mL, 1000 mL e 2000 mL;

2000 mL;

g) cápsula de porcelana, 150 mL;

h) frasco de Erlenmeyer, 250 mL;

Origem: Projeto 01:602.03-007/89

CEET - Comissão de Estudo Especial Temporária de Meio Ambiente

CE-01:602.03 - Comissão de Estudo de Análises Inorgânicas

NBR 12620 - Waters - Determination of nitrate - Chromotropic acid and

phenoldissulfonic acid methods - Method of test

Descriptors: Water. Nitrate

Válida a partir de 26/11/92

Método de ensaio

(2)

i) pipetas graduadas de 1 mL, 2 mL, 5 mL, 10 mL e 25 mL;

j) pipetas volum

é

tricas de 10 mL, 25 mL e 50 mL; l) cadinho de placa porosa, filtra

çã

o r

á

pida; m) papel de filtro para filtra

çã

o r

á

pida; n) balan

ç

a anal

í

tica;

o) estufa de secagem; p) banho-maria; q) medidor de pH;

r) espectrofot

ô

metro, para uso em 410 nm e 480 nm, com caminho

ó

tico de 10 mm ou mais, provido de cubetas calibradas de 10 mm, 20 mm ou 50 mm.

Nota: Alternativamente pode ser utilizado fot

ô

metro de filtro com caminho

ó

tico de 10 mm ou mais, provi-do de filtro violeta com transmit

â

ncia m

á

xima na faixa de 400 nm a 425 nm.

5 Execu

çã

o do ensaio

5.1 Reagentes e solu

çõ

es

As solu

çõ

es utilizadas na determina

çã

o de nitrato pelos m

é

todos do

á

cido cromotr

ó

pico e do

á

cido fenoldissulf

ô

-nico constam da Tabela 1.

Tabela 1 - Reagentes e solu

çõ

es

Solu

çõ

es

Á

cido cromotr

ó

pico

Á

cido fenoldissulf

ô

nico

Á

guaisentade nitrato X X

Solu

çã

o-estoque de nitrato X X

Solu

çã

o-padr

ã

o de nitrato X X

Reagente ur

é

ia-sulfito X

Reagente de antim

ô

nio X

Á

cido sulf

ú

rico concentrado p.a. X

Reagente de

á

cido cromotr

ó

pico X

Hidr

ó

xido de am

ô

nio p.a. X

Suspens

ã

o de hidr

ó

xido de alum

í

nio X

Solu

çã

o de hidr

ó

xido de s

ó

dio 0,1N X

Solu

çã

o de

á

cido sulf

ú

rico1N X

Solu

çã

o de

á

cido sulf

ú

rico0,1N X

Solu

çã

o-padr

ã

ode sulfatode prata X

Reagente

á

cido fenoldissulf

ô

nico X

Solu

çã

o de permanganato de pot

á

ssio0,1N X

Solu

çã

o de per

ó

xido de hidrog

ê

nio X

5.1.1

Á

gua isenta de nitrato

Usar

á

gua redestilada ou deionizada.

5.1.2 Solu

çã

o-estoque de nitrato

Secar a 105

°

C por 24 h nitrato de pot

á

ssio p.a., KNO3,

dissolver 0,7218 g em

á

gua (ver 5.1.1) e diluir a 1000 mL. Preservar a solu

çã

o com 2 mL de clorof

ó

rmio p.a. CHCl3,

por litro de solu

çã

o. Esta solu

çã

o

é

est

á

vel no m

í

nimo por seis meses.

Nota: 1 mL = 100 µg NO3

-em N.

5.1.3 Solu

çã

o-padr

ã

o de nitrato

Diluir 50,0 mL da solu

çã

o-estoque de nitrato (ver 5.1.2) a 500 mL com

á

gua (ver 5.1.1) em bal

ã

o volum

é

trico.

-em N. 5.1.4 Reagente de ur

é

ia-sulfito

Dissolver 5 g de ur

é

ia p.a. CO(NH2)2 e 4 g de sulfito

de s

ó

dio p.a., Na2SO3, em

á

gua (ver 5.1.1) e diluir a

(3)

5.1.5 Reagente de antim

ô

nio

Aquecer 0,5 g de antim

ô

nio met

á

lico p.a. Sb, em 80 mL de

á

cido sulf

ú

rico p.a. (ver 5.1.6) at

é

dissolu

çã

o completa do metal. Esfriar, adicionar cuidadosamente 20 mL de

á

gua gelada (ver 5.1.1). No caso de haver forma

çã

o de cristais, redissolver por aquecimento.

5.1.6

Á

cido sulf

ú

rico concentrado p.a., H2SO4, livre de nitrato

5.1.7 Reagente de

á

cido cromotr

ó

pico

Ferver 125 mL de

á

gua (ver 5.1.1) em b

é

quer e adicionar lentamente 15 g de

á

cido cromotr

ó

pico sal diss

ó

dico p.a. (4,5 - diidr

ó

xido 2,7 naftaleno

á

cido dissulf

ô

nico), com agita

çã

o constante. Esfriar e vagarosamente adicionar 10 mL de

á

cido sulf

ú

rico concentrado p.a. (ver 5.1.6). Evaporar a solu

çã

o at

é

100 mL. Deixar em repouso por 12 h. Transferir os cristais de

á

cido cromotr

ó

pico para um cadinho de placa porosa, filtra

çã

o r

á

pida e lavar com

á

l-cool et

í

lico 95% at

é

colora

çã

o branca. Secar os cristais a 80

°

C e armazenar em frasco

â

mbar bem vedado. Dissol-ver 100 mg de

á

cido cromotr

ó

pico purificado em 100 mL de

á

cido sulf

ú

rico concentrado p.a. (ver 5.1.6) e armaze-nar em frasco

â

mbar. Preparar a cada duas semanas.

Nota: Uma solu

çã

o reagente descolorida significa a aus

ê

ncia de contamina

çã

o de nitrato, proveniente do

á

cido sulf

ú

rico. 5.1.8 Hidr

ó

xido de am

ô

nio p.a., NH4OH

5.1.9 Suspens

ã

o de hidr

ó

xido de alum

í

nio

Dissolver 125 g de sulfato de alum ínio e potássio duodecai-dratado p.a. AlK(SO4)2.12H2O, ou sulfato de alum

í

nio,

alu-m

í

nio e am

ô

nio duodecaidratado p.a. AlNH4(SO4)2.12H2O,

em 1000 mL de

á

gua destilada. Aquecer a 60

°

C, adicionar 55 mL de hidr

ó

xido de am

ô

nio p.a., NH4OH, lentamente e

com agita

çã

o. Deixar a mistura em repouso por 1 h. Trans-ferir para um b

é

quer de 2000 mL e lavar o precipitado v

á

-rias vezes por adi

çã

o de

á

gua destilada, misturando e dei-xando decantar, at

é

que os ensaios indiquem aus

ê

ncia de am

ô

nia, cloreto, nitrito e nitrato no sobrenadante. Remo-ver o m

á

ximo de sobrenadante poss

í

vel, restando a sus-pens

ã

o concentrada.

5.1.10 Solu

çã

o de hidr

ó

xido de s

ó

dio 0,1 N

Dissolver 4 g de hidr

ó

xido de s

ó

dio p.a., NaOH em

á

gua destilada e diluir a 1000 mL.

5.1.11 Solu

çã

o de

á

cido sulf

ú

rico 1 N

Diluir 27,2 mL de

á

cido sulf

ú

rico concentrado p.a. (ver 5.1.6) a 1000 mL com

á

gua destilada.

5.1.12 Solu

çã

o de

á

cido sulf

ú

rico 0,1 N

Diluir 100 mL da solu

çã

o de

á

cido sulf

ú

rico 1 N (ver 5.1.11) a 1000 mL com

á

gua destilada.

5.1.13 Solu

çã

o-padr

ã

o de sulfato de prata

Dissolver 4,40 g de sulfato de prata p.a., Ag2SO4, em

á

gua (ver 5.1.1), e diluir a 1000 mL.

Nota: 1,00 mL = 1,00 mg Cl

-.

5.1.14 Reagente de

á

cido fenoldissulf

ô

nico

Dissolver 25 g de fenol p.a., C6H5OH, em 150 mL de

á

cido

sulf

ú

rico concentrado p.a. (ver 5.1.6). Adicionar cuidado-samente 75 mL de

á

cido sulf

ú

rico fumegante p.a., H2SO4

(15% SO3livre), homogeneizar e aquecer em

banho-ma-ria durante 2 h.

5.1.15 Solu

çã

o-padr

ã

o de nitrato

Diluir 20,0 mL da solu

çã

o-estoque de nitrato (ver 5.1.2) a 1000 mL com

á

gua destilada (ver 5.1.1), em bal

ã

o vo-lum

é

trico.

-em N.

5.1.16 Solu

çã

o de permanganato de pot

á

ssio 0,1 N

Dissolver 0,316 g de permanganato de pot

á

ssio p.a., KMnO4, em

á

gua (ver 5.1.1), e diluir a 100 mL.

5.1.17 Solu

çã

o de per

ó

xido de hidrog

ê

nio

Diluir 10 mL de per

ó

xido de hidrog

ê

nio p.a. 30%, H2O2, a

100 mL com

á

gua destilada. 5.2 Princ

í

pio dos m

é

todos

5.2.1 M

é

todo do

á

cido cromotr

ó

pico

O nitrato reage com o

á

cido cromotr

ó

pico para formar um composto de colora

çã

o amarela com absorb

â

ncia m

á

xi-ma de 410 nm. O desenvolvimento m

á

ximo da cor ocorre em 10 min, permanecendo est

á

vel por 24 h.

5.2.2 M

é

todo de

á

cido fenoldissulf

ô

nico

O nitrato reage com o

á

cido fenoldissulf

ô

nico, formando um composto que, em solu

çã

o alcalina, adquire colo-ra

çã

o amarela. A leitura

é

feita em espectrofot

ô

metro a 410 nm at

é

2 mg/L ou a 480 nm at

é

12 mg/L de NO3

-em N.

5.3 Interferentes

5.3.1Interfere no m

é

todo do

á

cido cromotr

ó

pico o dispos-to a seguir:

a) a adi

çã

o do reagente ur

é

ia-sulfito elimina o cloro residual, nitrito e certos oxidantes. A adi

çã

o de ur

é

ia converte o nitrito em nitrog

ê

nio gasoso; b) complexos de cloroferrato (III), em quantidades

su-periores a 40 mg de Fe+3

/L. A adi

çã

o de antim

ô

nio elimina a interfer

ê

ncia;

c) b

á

rio, chumbo, estr

ô

ncio, iodeto, selenito e sele-natos formam precipitados; contudo,

é

pouco pro-v

á

vel, na maioria das amostras, que ocorram quan-tidades significantes destes

í

ons;

d) cloreto em concentra

çã

o superior a 2000 mg/L. A adi

çã

o de antim

ô

nio aumenta o n

í

vel de toler

â

n-cia, podendo a concentra

çã

o de cloreto alcan

ç

ar at

é

4000 mg/L;

e) quantidades apreci

á

veis de s

ó

lidos suspensos dei-xam de interferir ap

ó

s a centrifuga

çã

o ou filtra

çã

o.

(4)

5.3.2 Interfere no m

é

todo do

á

cido fenoldissulf

ô

nico o disposto a seguir:

a) cor, quando superior a 10 mg Pt/L, sendo elimi-nada por tratamento da amostra com suspens

ã

o de hidr

ó

xido de alum

í

nio;

b) nitrito, quando em concentra çã o superior a 0,2 mg NO2 /L. A interfer

ê

ncia

é

eliminada pela oxida

çã

o

do nitrito com permanganato de pot

á

ssio ou pe-r

ó

xido de hidrog

ê

nio, convertendo-o a nitrato; c) a concentra

çã

o de nitritos em nitrog

ê

nio

é

deter-minada em al

í

quota separada e deduzida do valor encontrado para nitratos em nitrog

ê

nio;

Nota: Para a medida de nitritos, proceder conforme NBR 12619;

d) no caso de

á

guas naturais, geralmente a con-centra

çã

o de nitrito

é

pequena, n

ã

o sendo consi-derada interferente;

e) cloretos, cuja interfer

ê

ncia

é

minimizada precipi-tando-se com sulfato de prata, a qual reduz sua concentra

çã

o para valores inferiores a 10 mg/L. 5.4 Ensaio

Na amostra coletada conforme NBR 9898, executar as opere

çõ

es descritas em 5.4.1 e 5.4.2.

5.4.1 M

é

todo do

á

cido cromotr

ó

pico

Proceder conforme descrito em 5.4.1.1 a 5.4.1.10.

5.4.1.1 Transferir 2,0 mL da amostra para um bal

ã

o volum

é

trico de 10 mL.

5.4.1.2 Adicionar uma gota de reagente de ur

é

ia-sulfito (ver 5.1.4).

5.4.1.3 Colocar o frasco em banho de

á

gua fria (10

°

C a 20

°

C) e adicionar, com agita

çã

o, 2 mL do reagente de an-tim

ô

nio (ver 5.1.5).

5.4.1.4 Ap

ó

s 4 min no banho de

á

gua, adicionar, com agita

çã

o, 1 mL do reagente de

á

cido cromotr

ó

pico (ver 5.1.7).

5.4.1.5Ap

ó

s 3 min, adicionar

á

cido sulf

ú

rico concentrado (ver 5.1.6), at

é

quase completar o volume de 10 mL. Mis-turar por invers

ã

o quatro vezes.

5.4.1.6 Deixar em repouso

à

temperatura ambiente por 45 min e completar o volume com

á

cido sulf

ú

rico con-centrado (ver 5.1.6). Misturar com cuidado, evitando a in-trodu

çã

o de bolhas de ar.

5.4.1.7Ler a absorb

â

ncia a 410 nm no per

í

odo de 15 min a 24 h, ap

ó

s a

ú

ltima adi

çã

o do reagente.

Nota: Lavar a cubeta do espectrofot

ô

metro com uma por

çã

o de amostra, pronta para leitura. Ap

ó

s, cuidadosamente, evi-tando a forma

çã

o de bolhas, transferir um volume sufi-ciente de amostra para a cubeta.

5.4.1.8Usar

á

gua livre de nitrato (ver 5.1.1) como branco. Processar o branco conforme 5.4.1.2 a 5.4.1.7.

5.4.1.9Preparar padr

õ

es de nitrato na faixa de 0,10 mg a 5 mg NO3 /L em N, pela dilui

çã

o em bal

ã

o volum

é

trico, da

solu

çã

o-padr

ã

o de nitrato (ver 5.1.3) a 100 mL com

á

gua (ver 5.1.1) conforme Tabela 2. Processar os padr

õ

es con-forme 5.4.1.2 a 5.4.1.7.

Tabela 2 - Escala de padr

õ

es - Leitura em 410 nm Concentra

çã

o de Volume em mL de solu

çã

o nitrato em N (mg/L) (ver 5.1.3) a elevar a 100 mL

com

á

gua destilada (ver 5.1.1)

branco 0 0,1 1,0 0,5 5,0 1,0 10 2,5 25 4,0 40 5,0 50

5.4.1.10Construir uma curva, transmit

â

ncia ou absorb

â

n-cia x mg NO3

- /L em N.

Notas: a) Opcionalmente, pode-se fazer a regress

ã

o linear dos pares de absorb

â

ncia/concentra

çã

o, e, com a curva obtida, elaborar uma tabela.

b) Elaborar uma curva de calibra

çã

o cada vez que forem preparados ou utilizados novos reagentes ou ap

ó

s alguma altera

çã

o no aparelho.

5.4.2 M

é

todo do

á

cido fenoldissulf

ô

nico

Proceder conforme descrito em 5.4.2.1 a 5.4.2.14.

5.4.2.1Se a amostra tiver colora

çã

o superior a 10 mg Pt/L, adicionar 6 mL de suspens

ã

o de hidr

ó

xido de alum

í

nio (ver 5.1.9) a 200 mL de amostra. Agitar, deixar em repou-so por alguns minutos e filtrar, descartando a primeira por

çã

o do filtrado.

5.4.2.2 Em presen

ç

a de nitrito em concentra

çã

o superior a 0,2 mg NO2 /L em N, adicionar a 200 mL da amostra

2 mL de solu

çã

o de

á

cido sulf

ú

rico 1 N (ver 5.1.11), e agi-tar. Adicionar gota a gota, com agita

çã

o, solu

çã

o de per-manganato de pot

á

ssio (ver 5.1.16) ou per

ó

xido de hi-drog

ê

nio (ver 5.1.17) e esperar 15 min. A quantidade de permanganato deve ser suficiente quando permanecer uma ligeira colora

çã

o r

ó

sea ap

ó

s 15 min.

5.4.2.3Em presen

ç

a de cloreto em concentra

çã

o superior a 10 mg/L, acrescentar a 200 mL de amostra uma quan-tidade correspondente de solu

çã

o de sulfato de prata (ver 5.1.13). Remover o cloreto precipitado, por centrifuga

çã

o ou filtra

çã

o.

5.4.2.4Medir 100 mL da amostra pr

é

-tratada e ajustar o pH em torno de 7.

(5)

5.4.2.5 Transferir para uma c

á

psula de porcelana e eva-porar at

é

a secura em banho-maria.

5.4.2.6Adicionar 2 mL de reagente de

á

cido fenoldissulf

ô

-nico (ver 5.1.14) e atritar com bast

ã

o de vidro para dis-solver o res

í

duo.

5.4.2.7 Adicionar 10 mL de

á

gua destilada e, com

agita-çã

o, verter lentamente 6 mL a 7 mL de hidr

ó

xido de am

ô

-nio (ver 5.1.8).

5.4.2.8 Esfriar e transferir a mistura para um bal

ã

o volu-m

é

trico de 100 mL, filtrando se necess

á

rio. Diluir at

é

a marca, com

á

gua destilada, e homogeneizar.

5.4.2.9 Transferir uma por çã o da solu çã o para uma cube-ta de 10 mm ou maior e ler a transmit ância ou absorb ân-cia com espectrofot ômetro a 410 nm ou 480 nm (ver 5.2.2).

5.4.2.10Efetuar uma prova em branco, tratando 100 mL de

á

gua destilada (ver 5.1.1) conforme 5.4.2.5 a 5.4.2.9.

5.4.2.11 Processar, no m

í

nimo, dois padr

õ

es por lote de amostra, para verificar a validade da curva-padr

ã

o.

5.4.2.12Preparar escala de padr

õ

es de v

á

rias

concentra-çõ

es de nitrato, fazendo dilui

çã

o da solu

çã

o-padr

ã

o de

nitrato (ver 5.1.2 ou 5.1.15) em bal

ã

o volum

é

trico, confor-me as Tabelas 3 e 4.

5.4.2.13Tratar cada um destes padr

õ

es conforme 5.4.2.5 a 5.4.2.9, empregando a prova em branco para ajustar o espectrofot

ô

metro.

5.4.2.14 Construir uma curva, transmit

â

ncia ou absor-b

â

ncia x mg NO3

- /L em N.

Notas: a) Opcionalmente, pode-se fazer a regress

ã

o linear dos pares absorb

â

ncia/concentra

çã

o, e, com a curva ob-tida, elaborar uma tabela.

b) Elaborar uma curva de calibra

çã

o cada vez que forem preparados ou utilizados novos reagentes ou ap

ó

s alguma altera

çã

o no aparelho.

6 Resultado

6.1 C

á

lculo e express

ã

o do resultado

O resultado final

é

obtido da curva de calibra

çã

o, em mg NO3

- /L em N, multiplicando pelo fator de dilui

çã

o correspondente, quando necess

á

rio.

Nota: Para a express

ã

o do resultado em mg NO3

- /L, utilizar a re-la

çã

o: 1 mg N = 4,43 mg NO3

-.

õ

çã

o de Volume em mL de solu

çã

o nitrato em N (mg/L) (ver 5.1.15) a elevar a 100 mL

com

á

gua destilada (ver 5.1.1)

branco 0 0,05 2,5 0,10 5,0 0,20 10,0 0,40 20,0 0,60 30,0 0,80 40,0 1,00 50,0

õ

çã

o de Volume de solu

çã

o (ver 5.1.2) nitrato em N (mg/L) a elevar a 100 mL com

á

gua

destilada (ver 5.1.1) branco 0 1 1 2 2 4 4 6 6 8 8 10 10