Laboratorio de Química Analítica I “Determinación de nitritos por permanganometría en agua residual doméstica”

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DETERMINACIÓN DE NITRITOS:

El nitrito reacciona en solución acida caliente (aprox. 40° C) con una solución de permanganato, según la ecuación:

[pic 12]

Puesto que la oxidación de [pic 13]a [pic 14]se expresa por la ecuación:

[pic 15]

La particularidad de la determinación considerada consiste en el hecho de que los nitritos se descomponen fácilmente por la acción de ácidos, formando óxidos de nitrógeno:

[pic 16]

Por eso, para evitar las perdidas, se debe invertir el orden de la titulación: la solución acidificada de nitrito no se titula con el permanganato, sino que, por el contrario, la solución acida de permanganato se titula con la solución neutra de nitrito. En este caso el nitrito, al entrar en contacto con la solución de [pic 17], de hecho se oxida instantáneamente a nitrato y los óxidos de nitrógeno no se forman.

- Procedimiento:

- Tratamiento preliminar de la muestra

- Para la eliminación de los residuos en la muestra:

Al tratarse de un agua residual de una industria de carnes y embutidos, esta agua contiene residuos sólidos para la cual se deben de realizar una filtración para separarlos.

- Para la eliminación de la turbiedad y microorganismos de la muestra:

La muestra obtenida después del primer filtrado, todavía contiene aceites, grasas, sangre coagulada, microorganismos, etc. Por lo tanto para la eliminación de estas sustancias y compuestos se utiliza una filtración al vacío en un kitasato con la ayuda de una bomba peristáltica.

De la muestra tarta se toma una muestra de un volumen conocido para el análisis químico.

- Desarrollo del Metodo de Analisis

- Preparación del permanganato 0.1 N

[pic 18]

- Preparación del oxalato de sodio 0.1N y estandarización del Permanganato:

[pic 19]

- Valoración de Nitritos

[pic 20][pic 21][pic 22]

- Interferentes mayoritarios

- Grasas y aceites

- Fosfatos

- Cloruros

- Bicarbonatos

- Sulfatos

- Magnesio

- Arsénico

- Amonio

- Calcio

- Hierro

- Eliminación de interferencias:

- La muestra obtenida después de un tratamiento preliminar todavía contiene aceites y las grasas estas proceden de la mantequilla, margarina, manteca, que normal mente se encuentran en carnes, cereales, semillas, frutos secos y ciertas frutas.

Este interferente son separados con un filtros de cartucho; estos filtros son utilizados en las industrias de tratamiento de agua, puesto que brinda una eficiencia de eliminación de 99%.

- Eliminación de gases disueltos; debido a la presencia de amonio en solucion subimos el pH a la muestra entre 9 - 10 con una base fuerte de hidroxido de sodio.

[pic 23]

[pic 24]

Al agregarla la solucion de NaOH todo el amonio pasa a amoniaco, entonces se debe calentar cerca del punto de ebullición, y se elimina volatilizándose y de este modo no interfiere en el consumo de valorante:

E°=+1.0[pic 26][pic 25]

E°=+0.263[pic 27]

E°=+1.263[pic 28]

- Eliminaciones de fosfato, se dice que existe una gran cantidad de fosfatos en soluciones:

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

Se puede mencionar que al pH que se encuentra la solución, la existencia de fosfatos no suele ser mayor la de fosfato acido; y esta especie está en su máximo estado de agregación entonces no es un interferente.

- Eliminación de bicarbonatos, la presencia de bicarbonatos en la muestra es imprescindible pero este no interfiere debido a su estado de oxidación máximo del carbono.

[pic 32]

[pic 33]

- Eliminación de sulfatos, debido a que el sulfato no se oxida, entonces este no consume valorante.

[pic 34]

Porque la existencia de sulfato y no la de bisulfato,

[pic 35]

[pic 36]

Por qué el bisulfato a un pH de 6.5 – 9 no existe, solo existe sulfato como se muestra en la ecuaciones, y por tanto este sulfato no es influenciado en la valoración con oxalato dado que el potencial resultante es negativo indicando que la reacción redox de sulfato/oxalato es imposible termodinámicamente.

- Eliminación de cloruros, para la eliminación del cloruro se adiciona una solución de nitrato de plata 1N para que no actúe como interferente de este interferente, debido a la formación de un precipitado blanco:

[pic 37]

- Eliminación de metales, el ion magnesio, el ion calcio y aluminio no interfieren puesto que no consumen valorantes. El magnesio y el calcio no consumen permanganato ni oxalato puesto que estos cationes no forman reacciones de oxido reducción. Además el Aluminio esta como un precipitado de hidróxido de aluminio a pH de 4 a 12 aproximadamente.

- En el caso de estos mestales arsenito y arseniato por ser agua de residual doméstica, el arsénico se encuentra con su estado de oxidación máximo (As+5) por lo tanto este no interfiere; a la hora de agregar el sulfato de aluminio para eliminar la turbiedad el (As+5 ) que está en forma