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Reporte Practica No. 4 Análisis Instrumental QB...

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PRÁCTICA No. 4 Determinación de Nitratos en Agua Mediante Espectroscopia Ultravioleta Departamento de fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, Universidad de San Carlos de Guatemala, Carrera Química Biológica

RESUMEN Se realizó una determinación de nitratos en una muestra de agua mediante espectroscopia ultravioleta con el objetivo de calcular la concentración y establecer si el agua de la muestra es apta para consumo humano. Por medio del uso de un espectrofotómetro con capacidad de leer absorbancias en rango UV (220 nm) se realizó una curva de calibración utilizando el método de adición estándar, con los resultados de absorbancia del nitrato de potasio (KNO3) en una disolución diluida (1:10) realizando posteriormente 5 disoluciones de 100 mL con concentraciones distintas agregadas de la disolución original (1mL, 2mL,3mL,5mL,10mL) y encontrando la concentración respectiva de cada una. Con la curva de calibración ya realizada con un coeficiente de correlación lineal (r^2) de 0.998, se procedió a encontrar la concentración de nitratos en la muestra de agua que fue de 1.0002 mg/L estableciendo así que el agua en la muestra es apta para consumo humano. METODOLOGÍA MATERIALES reactivos - nitrato de potasio - ácido sulfúrico concentrado - agua desmineralizada cristalería - balones de 100 ml - pipetas - embudo - varilla de agitación - beaker - pizzetas instrumentos de laboratorio - desecadora - balanza analitica - papel filtro - pipeteador - micropipetas muestra - agua del chorro Se realizó una curva de calibración de nitritos en agua donde se prepararon 0.07218 g de

nitrato de potasio en 100 ml (disolución madre) agregando 2 ml de ácido sulfúrico concentrado y diluir en agua ; seguidamente se tomó una disolución de 1/10 de la disolución madre de la cual se tomaron alícuotas de 1, 2, 3, 5, 10 ml a las cuales se les determinó la concentración y posteriormente se le tomó la absorbancia a 220 nm.

RESULTADOS Cuadro No.1 Concentración de los estándares y absorbancias promedios Concentraciones (ppm)

Absorbancias

72.9

0.1957

145.8

0.4385

219.7

0.6071

364.5

0.9802

729.1

1.8391

Fuente: Datos experimentales, obtenidos en el laboratorio de Análisis Instrumental, Edificio T12, USAC. Cuadro No. 2 Concentración de nitratos en la muestra de agua. Muestra

Concentración nitratos

H2O

1.0002 ppm

de

Fuente: Datos experimentales, obtenidos en el laboratorio de Análisis Instrumental, Edificio T12, USAC. Cuadro No. 3 Porcentaje de transmitancia y concentración. Concentraciones (ppm)

% de transmitancia

72.9

63.723

145.8

36.4334

219.7

24.7115

364.5

10.4665

729.1

1.4484

Fuente: Datos experimentales, obtenidos en el laboratorio de Análisis Instrumental, Edificio T12, USAC. Gráfica No 1. Absorbancia vs Concentración (Curva de Calibración)

Fuente: Datos experimentales, obtenidos en el laboratorio de Análisis Instrumental, Edificio T12, USAC. DISCUSIÓN El nitrógeno es uno de los elementos más abundantes, de igual forma es uno de los dos nutrientes más importantes para el crecimiento de las plantas, muchas sustancias que llegan al agua contienen nitrógeno y actúan como nutrientes para la vida vegetal, el nitrógeno en el agua potable son medidos ya sea en términos de la cantidad de nitrógeno presente como oxígeno, las altas concentraciones de oxígeno en el agua pueden provocar enfermedades tanto para niños como para adultos (Sánchez, 2007). La técnica de monitoreo espectrofotométrico ultravioleta para nitrógeno en agua potable 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 (Bojacá, 2007). Debido a que la materia orgánica disuelta también puede absorber a 220 nm y a que el NO3 no absorbe a 275 nm, se usa una segunda medición a 275 nm para corregir el valor de NO3; La corrección está relacionada con la naturaleza y concentración de materia orgánica y puede variar de una muestra a otra (Bojacá, 2007).

Para emplear dicho estudio se realizó una curva de calibración con la ayuda de sustancias de concentraciones conocidas (KNO3) y las absorbancias de las mismas (véase cuadro No.1) (Véase gráfica No.1); También se realizó una acidificación con ácido sulfúrico donde está designada para prevenir la interferencia de concentraciones de hidróxido o carbonato, El cloruro no tiene efecto en la determinación (Red española de compostaje, 2012). El coeficiente de correlación lineal (r^2) de 0.998 para la curva de calibración; por lo tanto es confiable para su utilización y análisis de sustancias relacionadas a ella (Dos Santos, 2011). La determinación de la muestra de agua potable registró una concentración de nitrógeno en nitratos (NO3) de 1.0002 ppm (Véase cuadro No.2), que según el límite máximo permisible de sustancias no deseadas estipuladas por COGUANOR, la dimensión de LMP para nitrógeno en nitratos (NO3) en agua potable es de 10 ppm (COGUANOR, 1985); Por lo tanto la muestra en estudio está dentro de los límites y es apta para el consumo el consumo humano. CONCLUSIONES -La determinación de la muestra de agua potable registró una concentración de nitrógeno en nitratos (NO3) de 1.0002 ppm. -El coeficiente de correlación lineal (r^2) es de 0.998 para la curva de calibración. -La muestra en estudio es apta para el consumo el consumo humano, debido a que está dentro de los límites máximos permisibles. RECOMENDACIONES

-Realizar las diluciones con una mayor concentración para obtener mejores lecturas de absorbancia. -Desecar el nitrato de potasio para poder tener en la muestra una cantidad más alta de nitrato en el agua y por ende mejores lecturas de absorbancia. - Realizar la determinación de nitratos lo más pronto posible una vez recogida la muestra para prevenir la posible conversión bacteriana de NO2 – a NO3 – o NH3 (IDEAM, s.f.) REFERENCIAS Bojacá R. (2007). Determinación de nitratos en aguas por espectrofotometría UV, Colombia: Instituto De Hidrología, Meteorología Y Estudios Ambientales Ministerio De Ambiente, Vivienda Y Desarrollo Territorial. COGUANOR (1985). Agua potable, Guatemala, Recuperado de: http://www.ada2.org/salaprensa/publicaciones/doc_vie w/28-coguanor-29001-99. Dos Santos M. (2011). Estadística básica; un enfoque no paramétrico, México: UNAM IDEAM. (s.f.). Determinación de nitrito en agua por espectrofotometría. Recuperado de: http://www.ideam.gov.co/doc uments/14691/38155/Nitrito+ en+agua+por+Espectrofotome tr%C3%ADa.pdf/4775634cc6ba-4c95-8e980696ace02c03 Red española de compostaje (2012). Ingeniería y aspectos técnicos de la digestión anaeróbica, España: Mundi-Prensa Libros. Sánchez O. (2007). Perspectivas sobre conservación de ecosistemas

acuáticos en México, México: Instituto Nacional de Ecología....