Designación: D 511 – 03
un estándar nacional americano
Método estándar para Calcio y Magnesio en aguas. Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija D 511; el número inmediatamente después de la designación indica el año de adopción original o en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última aprobación. Un épsilon superíndice (e) indica un cambio e ditorial desde la última revisión o re- aprobación.
Este estándar ha ha sido aprobado para para su uso por agencias del departamento departamento de defensa defensa
1.
Alcance
4. Importancia y uso
1.1 Este método de análisis cubre la determinación de calcio y magnesio en agua por titulación complejométrica y por el procedimiento de espectrometría de absorción atómica. Dos métodos de prueba están incluidos, como sigue:
4.1 Las sales de calcio y magnesio son los componentes primarios de la dureza del agua, la cual puede causar incrustaciones en tubos y tuberías. 5. Pureza de los reactivos
Método de prueba A - Titulación complejométrica Método de prueba B - espectrometría de absorción atómica
Secciones 7 a 14 15 a 23
1.2 Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad y limitaciones reglamentarias antes de su uso. Riesgos específicos son declarados en 12.2.3 y 20.6.
2. Documentos de referencia 2.1 Estándares ASTM: D 1129 Terminología relacionada a las aguas D 1193 Especificación de reactivos para aguas D 2777 Prácticas para determinación de precisión y Sesgo de los métodos aplicables del comité D19 sobre aguas D 3370 Prácticas para muestreo de agua en circuitos cerrados D4961 Prácticas para medición de elementos en aguas por espectrometría de absorción atómica de flama. D 4841 Práctica para estimación de tiempo de retención para muestras de agua que contienen constituyentes orgánicos e inorgánicos. D 5810 Guía para hablar sobre muestras acuosas D 5847 Prácticas para especificaciones de control de calidad escritas (impresas) para métodos estándares de análisis de aguas. 3. Terminología 3.1 Definiciones – para las definiciones de los términos usados en este método de análisis, tomar como referencia la terminología de ASTM D1129
5.1 Químicos grado reactivo debería ser usado en todos los análisis a menos que se indique otra cosa, está por entendido que todos los reactivos deberían cumplir con las especificaciones del comité sobre reactivos analíticos de la sociedad americana de químicos. Reactivos con otros grados de pureza pueden ser usados, si y solo si, existe un documento que certifique que los reactivos poseen la pureza necesaria para permitir el uso sin perder la precisión durante las determinaciones. 5.2 Pureza del agua – A menos que se indique otra cosa, en referencia al agua, debería entenderse que el agua (reactivo) cumple con la especificación especificación D1193, agua Tipo I.II o III. El agua tipo I es preferida y es comúnmente más empleada. El agua tipo II fue especificada para el momento d la prueba round-robin de este método de prueba. Nota 1 – El usuario debería asegurarse que el tipo de agua (reactivo) es suficientemente libre de interferencias. El agua debería ser analizada usando este método de prueba.
6. Muestreo 6.1 Colectar la muestra de acuerdo con la práctica D 3370. 6.2 si el calcio total recuperable y las concentraciones de magnesio están siendo determinadas, acidificar la muestra se agua con HNO 3 (gravedad especifica de 1.42) a un pH de 2 o menor inmediatamente al momento de colectar la muestra; normalmente alrededor de 2 mL/L son requeridos. El tiempo de espera para las muestras puede ser calculado de acuerdo con la norma ASTM D 4841. 6.3 Si las concentraciones de calcio y magnesio disueltos están siendo determinadas, filtrar las muestras a través de filtro de membrana de 0.45 µm y acidificar con HNO 3 (gravedad especifica de 1.42) a un pH de 2 o menos, inmediatamente después al momento de la recolección, normalmente alrededor de 2 mL/L son requeridos
4
Este método está bajo la jurisdicción del comité D19 ASTM sobre aguas y es el responsable directo del subcomité D19.05 sobre constituyentes orgánicos del agua. La edición actual, aprobada el 10 de junio de 2003, publicada en julio de 2003 Originalmente aprobada en 1937. La última edición aprobaba en 1998 como ASTM D 511 – 93 (1998). 2 Libro anual de ASTM estándares Vol. 11.01. 3 Libro anual de ASTM estándares, Vol. 11.02.
Especificaciones de la sociedad americana de químicos, sociedad americana de químicos, Washington, DC, para sugerencias sobre reactivos de prueba no enlistados por la sociedad americana de químicos, estándar químico de alta pureza analar, BDH,Ltd, poole, Dorset,U.K. y farmacopea y formulario nacional de estados unidos, y convención.
6.4 Un número de fuentes de contaminación de calcio han sido encontradas en laboratorios. Entre los más comunes están los artículos de plástico, toallas de papel, y polvo. Enjuagar los articuos de plástico antes de su uso, evittanddo
D 3875 – 02 el contacto de los aparatos con toallas de papel, y manteniendo al mínimo la exposición al aire, limitará la posibilidad de contaminación. Método de prueba –A – Titulación complejométrica. 7. Alcance
AU Metodo estándar para la examinación de agua y aguas resiguales 13a Edicion, asociación americana de salud publica, Whasington,DC, 1975,P,281. T=titulación total a pH de 4.5, mL P=Titulación a pH 8.1, mL. 11.2 Bicarbonato:
7.1 Este método de prueba es aplicable a la mayoría de las aguas en un rango de 1 a 1000 mg/L de calcio y magnesio expresado como calcio, pero puede pallar en los análisis de aguas altamente coloreadas, salmueras, o aquellas aguas que contienen excesivas cantidades de metales. Los limites más altos y más bajos pueden ser extendidos ya sea por dilución o por el uso de microburetas o micropipetas. 7.2 Los datos no están disponibles para determinar cuáles fueron las matrices que se usaron para obtener los datos de precisión y sesgo y es la responsabilidad del analista para determinar la aceptabilidad de este método, para las matrices que están siendo analizadas
− ,/ = ( 61 1000)/
Donde: A= mililitros de ácido N =Normalidad del ácido M =Mililitros de muestra. 11.3 Carbonato: − , / = ( 30 1000)/ 11.4 Hidroxilo: − , / = ( 17 1000)/
9. Muestreo 9.1 colectar la muestra de acuerdo con la norma ASTM D 3370. 10. Procedimiento 10.1 estandarice el pH metro a un pH cercano al de las muestras. Normalmente debería ser pH 7 para aguas de campos petroleros (aguas congénitas).sin embargo, dependiendo del origen o procedencia de la muestra, esta puede tener un pH tan bajo como pH 4 o tan alto como pH 10.Checar periódicamente el medidor con las tres soluciones Buffer (amortiguadoras), y verifique la respuesta a 4 y 10 con soluciones buffers de pH 4 y pH 10(dentro de 0.1 unidades de pH).esto es importante. Errores serios pueden resultar, si solo una solución buffer es utilizada siempre. 10.2 realizar estos análisis inmediatamente después de la determinación del pH, en este orden para minimizar errores debido la descomposición de bicarbonato de la muestra. Transfiera una muestra sin diluir, usualmente 50 a 100 mL, dentro de un vaso de precipitados. 10.3 Titular con solución estandarizada de ácido, mientras se agitas hasta un pH de 8.1 y anote este volumen consumido como P. Si el agua tiene un pH menor a 8.1, anote P como cero y proced a a pH al paso”10.4”. 10.4 Continúe la titulación con agitación, a pH 4.5 y anote el volumen total de ácido usado como T. 11. Cálculos 11. Los resultados de la titulación ofrecen un medio para la clasificación estequiométrica de los tres principales formas de alcalinidad. La presencia de los iones puede ser indicada por la relación mostrada en la tabla 1 (Nota).Usando la tabla 1, hacer lo siguientes cálculos: Nota – la presencia de interferencias (ver 6.1) puede producir errores en estas relaciones
Volumen de ácido estándar correspondiente para: Resultados P=0 P<1/2 T P=1/2T P>1/2 T P=T
Bicarbonato HCO3-1 T T-2P 0 0 0
Carbonato -1 CO 3
Hidroxilo -1 OH
0 2P 2P 2(T-P) 0
0 0 0 2P-T T
11.5 Resultados de las titulaciones para puntos finales específicos pueden ser alternativamente reportados como sigue: Alcalinidad a pH____ a____°C= ____meq/L(epm). 12. Precisión y Sesgo 12.1 la precisión de este método de análisis dentro de su rango designado puede ser expresado como sigue:
= 0.005 + 2.8 = 0.0076 + 0.375 Dónde: ST=precisión global S0=Precisión de un solo operador X =concentración de alcalinidad determinada, mg/L. Por qué la inestabilidad de las soluciones preparadas para las determinaciones de la alcalinidad, no declarar la precisión de estas soluciones es práctico. En determinaciones de precisión, seis operadores de 5 diferentes laboratorios, analizando tres muestra en duplicado el mismo día. 12.2 el sesgo Cantidad añadida en mg/L
Cantidad encontrada en mg/L
± sesgo
± sesgo
975
973
-2
-0.2
Significancia estadística (límite de confianza de 95%) no
Nota 2 – la estimación de los sesgo de arriba están basados en un estudio interlaboratorios sobre una muestra de salmuera sintética. Otras muestras utilizadas en la determinación de precisión han sido con ácido después de caracterizarlas para ajustar el pH.Algunas alcalinidades se perdieron durante el proceso, por lo tanto estas no deberían ser usadas en la determinación de sesgo. Las respuestas medias a las otras dos soluciones fueron 176 mg / L y 537 mg / L .
12.3 La precisión y el sesgo para este método de análisis cumple con el método ASTM D 2777-77, la cual se encontraba en el sitio en el momento de las determinaciones colectivas. Bajo la autorización hecha en el punto 1.4 de la norma ASTM D2777-98, estos dados de precisión y sesgo cumplen con los requerimientos existentes para estudios interlaboratorios del comité D19 de métodos de análisis.
D 3875 – 02 13. Control de calidad 13.1 Con el fin de estar seguro de que los valores analíticos obtenidos usando estos métodos de prueba son válidos y precisos dentro de los límites de confianza de este análisis, los siguientes procedimientos de control de calidad deberían seguirse cuando de analiza alcalinidad. 13.2 Calibración y verificación de la calibración 13.2.1calibrar el pH metro usando soluciones buffer de pH 4 y pH 7 o como es recomendado por el fabricante. 13.2.2 Verificar la calibración del instrumento mediante la utilización de una muestra con una cantidad conocida de alcalinidad. La cantidad de la muestra debería estar dentro del ± 15% de la concentración conocida. 13.2.3 Si la calibración no puede ser verificada, recalibre el instrumento. 13.3 Demostración inicial de la competencia del laboratorio. 13.3.1 si un laboratorio no ha desarrollado los análisis anteriormente, o si estos han tenido un cambio mayor en el sistema de la medición, por ejemplo, nuevos analistas, nuevos instrumentos, etc., un estudio de precisión y sesgo debería ser realizado para demostrar la competencia del laboratorio. 13.3.2. Analice siete réplicas de una solución conocida preparada en un material de referencia independiente, que contiene una cantidad conocida de alcalinidad. Cada replica debe ser estudiada a través del método de ensayo analítico completo incluyendo cualquier conservación de la muestra y etapas de pretratamiento. Las repeticiones pueden ser intercaladas con muestras. 13.3.3 calcular la media y la desviación estándar de los siete valores y compara con los rangos aceptables de sesgo en 12.2.Estos estudios deberán ser repetido hasta que los datos estén dentro de los limites proporcionados en el punto 12.2 Si se utiliza una cantidad distinta a la cantidad recomendada, consulte la norma ASTM D 5847 para obtener información sobre la aplicación del prueba F y prueba T para evaluar la aceptabilidad de la media y desviación estándar. 13.4 Muestra control del laboratorio 13.4.1 para asegurarse que los métodos están controlados, analizar la muestra control que contiene una cantidad conocida de alcalinidad con cada lote o diez muestras. Si un gran número de muestras son analizadas en el lote, analizar la muestra control del laboratorio después de todas las muestras. La muestra control del laboratorio deberás ser estudiada tomando todos los pasos y/o etapas de los métodos analíticos incluyendo la preservación de la muestra y el pretratamiento. El resultado obtenido para la muestra
control de laboratorio debería estar dentro del ± 15% de la cantidad conocida. 13.4.2 Si los resultados no se encuentran dentro de estos límites. Detenga el análisis de las muestras hasta que el problema sea corregido y también todas las muestras del lote deberían ser reanalizadas, o los resultados de los análisis deberían ser calificados con una indicación, de que estos no se encuentran dentro de los criterios de desempeño del método de análisis. 13.5 Método del blanco 13.5.1 Analizar una prueba de agua (reactivo) con la prueba de un blanco con cada lote. La cantidad de alcalinidad encontrada en el blanco debería ser menor al límite de informes analíticos. Si la cantidad de alcalinidad encontrada es superior a estos niveles, el análisis de las muestras deberá detenerse hasta que se elimine la contaminación y un blanco no muestre contaminantes se encuentre por encima de este nivel, o los resultados se deben calificar con una indicación de que estos no se encuentran dentro criterios de desempeño del método de ensayo. 13.6 Matriz de puntos (MS) 13.6.1 La alcalinidad no es un analito que puede ser factible para alcanzar picos dentro de muestras. 13.7 duplicado 13.7.1 Para verificar la precisión de los análisis de las muestras, analizar una muestra por duplicado con cada lote. El valor obtenido debería estar dentro de los límites de control establecidos por el laboratorio. 13.7.2 Calcular la desviación estándar de los valores duplicados y se comparan con la precisión en las detecciones colectivas usando una prueba F. Consulte el punto 6.4.4 de la norma ASTM D 5847 para información sobre la aplicación de la prueba F. 13.7.3 Si el resultado supera el límite de precisión, el lote deberá ser reanalizado o los resultados deberían ser calificados con una indicación de que no se encuentran dentro de los criterios de rendimiento del método de ensayo. 13.8 Material de Referencia Independiente (MRI) 13.8.1 Con el fin de verificar el valor cuantitativo producido por el método de ensayo, analizar un material de referencia independiente (MRI), presentado como una muestra normal (si es posible) al laboratorio al menos una vez por trimestre. La concentración de la MRI debe estar en el rango analítico para el método elegido. El valor obtenido debe caer dentro de los límites de control establecidos por el laboratorio.
14. Términos 14.1 Alcalinidad; Salobre; Salmuera; Agua de mar.
RESUMEN DE CAMBIOS
Comité D19 ha identificado la ubicación de cambios seleccionados para esta especificación desde la última publicación ( D 3875 -97 ) que pueden impactar la utilización de esta norma. (1) Sección 12.3 fue añadida.
(2) la sección de control de calidad 13 fue añadida
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