Determinacion De Cromo Total 3191t

DETERMINACION DE CROMO TOTAL. METODO COLORIMÉTRICO DE LA DIFENIL CARBAZIDA. I. OBJETIVOS : - Ilustrar el método de la determinación colorimétrica del cromo en agua y aplicarlo en la determinación en aguas de distinta procedencia. - Determinar la concentración de Cromo Total en agua residual. II. FUNDAMENTO TEORICO: El cromo en el agua puede estar presente en dos estados : Hexavalente y Trivalente, aunque usualmente se encuentra en estado Hexavalente. Las sales de cromo son frecuentemente utilizadas en las industrias de Galvanoplastía, cerámica, pintura, anilinas , minas y para controlar la corrosión. Generalmente se utilizan las sales de cromo y dicromatos tanto de sodio como de potasio. Se ha encontrado que la forma Hexavalente es la mas tóxica para la vida acuática y que su toxicidad varía con el pH, asimismo que su toxicidad influye también en el Hombre, pudiéndole ocasionar tumores pulmonares cuando se le inhala. Por ingestión el máximo permisible en suministros de agua potable según Stándares Internacionales es de 0,05 mg/L de Cromo Hexavalente. El presente método permite determinar exclusivamente el Cromo (VI), por lo tanto, para el cromo total se hace necesario convertir todo el cromo al estado hexavalente mediante una oxidación con KMnO 4 , en donde el Cromo (VI) se determina colorimétricamente por la reacción con la difenilcarbazida en solución ácida, formándose un color rojo-violeta de composición aún desconocida . Para la determinación del Cromo total se digiere la muestra con una mezcla de HNO3 y H2SO4 y luego se le oxida con KMnO 4, antes de la reacción con la difenilcarbazida. El exceso de KMnO 4 se reduce con azida de sodio, después de lo cual, al adicionar un exceso de la difenilcarbazida produce un compuesto de color rojo violáceo, cuya absorbancia se mide en un espectrofotómetro a 540 nm. III. INTERFERENCIAS : La reacción con la difenilcarbazida es casi específica para el cromo hexavalente. El Molibdeno hexavalente y las sales de Hg reaccionarán para formar color con el reactivo, pero las intensidades son mucho más bajas que las que se desarrollan con el Cr al pH especificado. Las concentraciones de Mo y Hg superiores a 200 mg/L pueden ser toleradas. El Vanadio interfiere bastante pero en concentraciones 10 veces mayores que las del cromo.

La interferencia por KMnO4 se elimina por la adición de Azida de sodio. El Fe en concentraciones mayores a 1 mg/L ,pueden producir un color amarillo, pero que no produce dificultad si la absorbancia se mide a la longitud de onda apropiada. Cantidades elevadas de Mo, V, Fe y Cu, pueden removerse por extracción con cloroformo( CHCl3) y Cupferron,, aun cuando este procedimiento debe usarse sólo que sea necesario pues el Cupferron residual y el cloroformo en solución acuosa dificultan la oxidación, es por ello que después se hace un tratamiento adicional con ácido fumante para descomponer esos compuestos. SELECCIÓN DEL METODO DE ANÁLISIS: El método colorimétrico se usa para determinar cromo hexavalente en aguas naturales y tratadas. Para la determinación de cromo total en aguas y aguas de desecho se utilizan los métodos colorimétricos o de espectrofotometría de absorción atómica. MANEJO DE LA MUESTRA: Si solamente se requiere el contenido del metal disuelto, filtre la muestra a través de filtro de membrana de 0,45 micras en el momento de muestreo. Después de la filtración acidifique el filtrado hasta pH=2, con ácido nítrico concentrado. Si desea el contenido de cromo total, acidifique la muestra no filtrada hasta un pH=2 con HNO3, en el momento del muestreo. IV. EQUIPOS : 1. ESPECTROFOTOMETRO : Para usar a 540 nm, con un paso de luz de 1 cm o mayor. 2. FOTÓMETRO DE FILTRO : Provisto de un paso de luz de 1 cm o mayor y equipado con un filtro amarillo verdoso de transmitancia máxima cercana a 540 nm 3. EMBUDOS DE SEPARACIÓN : de 125 mL, con tapón y llave de vidrio o teflón. V. REACTIVOS: Utilice agua didestilada para preparar los reactivos : 1. SOLUCION MADRE DE CROMO : Disolver 0,1414g de K2Cr2O7 en agua y

diluir a 1000 mL. Esta solución es de 50 ppm. 2. SOLUCION PATRON DE CROMO : Disolver 10 mL de la solución madre en

100 ml. Esta solución es de 5 ppm. 3. ACIDO NITRICO HNO3 (CC). GRADO REACTIVO. 4. ACIDO SULFURICO H2SO4 (CC). GRADO REACTIVO.

5. PEROXIDO DE HIDRÓGENO, H2O2. AL 30% 6. AGUA BIDESTILADA. 7. HIDROXIDO DE AMONIO, NH4OH (CC). 8. SOLUCION DE KMNO4 : Diluir 4 g de KMnO4 en 100 mL de agua. 9. SOLUCION DE AZIDA DE SODIO : Disolver 0,50 g de NaN3 en 100 mL de

agua. 10. SOLUCION DE DIFENILCARBAZIDA : Disolver 0,15 g de 1,5 Difenilcarbazida

en 50 mL de acetona. Guardar en un frasco oscuro. Descartar cuando la solución se decolore. 11. CLOROFORMO, CHCl3 : evite o redestile el cloroformo que venga en

recipientes metálicos o que tengan tapas revestidas con metales. 12. SOLUCION DE CUPFERRON: Disolver 5 g de nitroso-beta fenil hidroxil

-aminato de amonio C6H5N(NO)ONH4. 13. ACIDO FOSFORICO, H3PO4, CC. 14. ACIDO SULFURICO H2SO4 0,20 N : Diluya 17 mL de H 2SO4 6N a 500 mL

con agua destilada. VI. PROCEDIMIENTO : 1. PREPARACIÓN DE CURVA DE CALIBRACIÓN : 1. Tomar 6 fiolas volumétricas de 50 mL y enumerarlas. 2. Tomar 6 vasos de 100 mL y numerarlos . 3. Depositar en cada una de los vasos exactamente 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 y 1.0 mL de la solución de trabajo y llevarlas hasta unos 20 mL con agua destilada. 4. Adicionar H2SO4 0,20N hasta ajustar la solución hasta un pH= 1± 0.30. 5. Transfiera las soluciónes a las fiolas numeradas correspondientes. 6. Adicionar 2 mL de la solución de difenilcarbazida. Aforar a la marca. 7. Dejar reposar de 5 a 10 minutos para desarrollar el color. 8. Leer la absorbancia a una longitud de onda de 540 nm.

9. Con los datos de Absorbancia y Concentración, construir la respectiva curva de Calibración para Cromo Hexavalente. 2. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA: SÓLO PARA EL CROMO HEXAVALENTE DIRECTO : 1. Filtrar unos 50 mL de muestra acidificada directa . 2. Tomar una muestra conveniente en vaso de precipitación de 100 mL. 3. Ajustar el pH a 1± 0.3 con H2SO4 0.20 N 4. Transferir a una fiola de 50 mL y llevarla a aproximadamente 40 mL . 5. Adicionar 2 mL de difenilcarbazida. Aforar a la marca. 6. Dejar reposar 5 min y leer su respectiva absorbancia. 7. Con el valor leído determinar las ppm Cr6+ de la gráfica. 8. Determinar la concentración real de la muestra.

DIGESTIÓN ACIDA PARA CROMO TOTAL: 1. Tome un volumen determinado (50 mL)de muestra en un vaso volumétrico y acidifique al anaranjado de metilo con H2SO4(cc) y a continuación adicione 5 mL de HNO3 cc y 2 mL de H2O2 al 30%. 2. Evaporar hasta unos 15 mL sin perder muestra por salpicaduras. 3. Adicionar 10 ml de H2SO4 cc y evaporar hasta la aparición de humos blancos densos de SO3. 4. Si la solución todavía no se clarifica, adicione 10 mL de HNO3 cc y repita le evaporación de SO3. Remueva todo el HNO3 observando que no hay evidencia de humo oscuro. 5. Enfríe y diluya hasta aproximadamente 50 mL con agua destilada. Caliente hasta casi ebullición para disolver las sales. 6. Filtrar recogiendo el filtrado en una fiola volumétrica de 50 mL, lavando el papel filtro convenientemente. 7. Enfríe y aforar a la marca.

OXIDACIÓN DEL CROMO TRIVALENTE : 8. Pipetear una porción de muestra digerida en un matraz de 125 mL. 9.

Usando anaranjado de metilo adicionar NH4OH hasta coloración amarilla.

10. Adicioanar H2SO4 gota a gota hasta que nuevamente se torne ácida y adicionarle 1 mL . 11. Ajustar el volumen hasta aproximadamente 40 mL y calentar a ebullición. 12. Gota a gota KMnO4 oxidar completamente al Cromo trivalente. 13. Hervir la solución y adicionar AZIDA hasta la desaparición del color del KMnO4. 14.

Enfriar y adicionar 5 gotas de H3PO4.

NOTA : Si se sospecha la interferencia de Molibdeno, Vanadio, Hierro o Cobre , éstos deberán ser removidos con Cupferrón. TRATAMIENTO DE LA MUESTRA : 1. Tomar una alícuota de la muestra digerida y tratarla igualmente como se hizo con las soluciones patrón . 2. Registrar su absorbancia y leer en la Curva de calibración. 3. Realizar los cálculos para expresarlo en función de la muestra directa.

VII. CÁLCULOS :

ppm Cr6+ total = (ppm Cr6+ total de gráfica)* ( 50/ mL alícuota tomada).