DETERMINACIÓN DE SULFA SULFATOS. OBJETIVO El alumno determinará la cantidad de sulfatos solubles en una muestra problema de suelo, utilizando los conceptos técnicos adquiridos en gravimetría. Na2S0 ! "a#l2 $$$$$$$$$$$$ "aS0 %Sulfato de "ario&
INTRODUCCION El sulfato puede determinarse gravimétricamente tras su precipitaci'n con el bario. Esta determinaci'n se realiza (abitualmente en muestras de diferentes naturalezas. El análisis gravimétrico es uno de los métodos más e)actos para efectuar análisis macro cuantitativos. *unque es una método de análisis se efect+a una sepa se para raci ci'n 'n,, por por es esos os sus sus técn técnic icas as se usan usan para para (ace (acerr se sepa para raci cion ones es preliminares. -a substancia que se va analizar se convierte selectivamente a una forma insoluble con el n de separarla. /espués de otras operaciones necesarias, el precipitado separado se seca o se calcina, posiblemente a otra form forma, a, se pesa pesa co con n e)ac e)acti titu tud. d. #o #ono noci cien endo do el peso peso del del prec precip ipit itad ado o su composici'n química, el peso de la substancia que se está utilizando se calcula en la forma que se desee.
PRINCIPIOS GENERALES n mé méto todo do de anál anális isis is grav gravim imét étri rico co por por lo gene genera rall se basa basa en una una reacci'n química como esta1 a* ! r $$$$$$$$$$$$$$$$$ *ar a3 son las moléculas del analito *, que reaccionan con r moléculas de reactivo . El producto, *ar, es por regla general una sustancia débilmente soluble que se puede pesar como tal después de secarla, o que se puede calcinar para formar formar otro otro compue compuesto sto de compo composic sici'n i'n conoci conocida da despué despuéss pesarl pesarlo. o. 4ara disminuir la solubilidad del precipitado normalmente se a5ade un e)ceso de reactivo . 4ara que un método gravimétrico sea satisfactorio, debe cumplir los siguientes requisitos1 67 El proceso de separaci'n debe ser completo, para que la cantidad de analito que no precipite no sea detectable analíticamente. 27 -a substancia que se pesa debe tener una composici'n denida debe ser pura o casi pura. Si esto no se cumple, se pueden obtener resultados err'neos.
PROPIEDADES DE LOS SULFATOS -os sulfatos se encuentran en las aguas naturales en un amplio intervalo de concentraciones. -as aguas de mina los e8uentes industriales contienen grandes cantidades de sulfatos provenientes de la o)idaci'n de la pirita del
uso del ácido sulf+rico. #ausa dos problemas asociados con el mane9o tratamiento de aguas residuales1 olor, resultante de la reducci'n de los sulfatos a sulfuro de (idrogeno en condiciones anaerobias, problemas de corrosi'n de ca5erías. -os estándares de agua potable del servicio de salud p+blica tienen un límite má)imo de 2:0 ppm de sulfatos, a que a valores superiores tiene una acci'n purgante. -os límites de concentraci'n arriba de los cuales se percibe un sabor amargo en el agua son1 para el sulfato de magnesio 00 a ;00 ppm para el sulfato de calcio son de 2:0 a 00 ppm. El método gravimétrico, mediante precipitaci'n con cloruro de bario es un método mu preciso aplicable a concentraciones superiores a 60 mg
Preparación de a !"#ción 1 -as condiciones de la soluci'n deben a9ustarse para mantener una ba9a solubilidad del precipitado obtenerlo en una forma apropiada para ltraci'n. *lgunos factores que (a que considerar son el volumen de la soluci'n durante la precipitaci'n, la concentraci'n de la substancia de prueba, la presencia concentraci'n de otros constituentes, la temperatura el 4=. Precipi$ación% Es necesario que el precipitado sea sucientemente insoluble para que la cantidad perdida por solubilidad sea despreciable, preferentemente, estará formado por cristales de gran tama5o para que pueda ltrarse con facilidad. Di&e!$ión% Se sabe que los cristales mu peque5os con gran supercie de contacto tienen más energía de supercie una solubilidad aparente más elevada que los cristales de maor tama5o, cuando se permite que el precipitado repose en presencia del licor madre %la soluci'n de la cual precipito&, los cristales de maor tama5o crecen a e)pensar de los más peque5os. -os precipitados tienden a llevar consigo otros constituentes de la soluci'n que normalmente son solubles contaminan dic(os precipitados. Fi$ración ' a(ad"% -as impurezas coprecipitadas, especialmente las que se encuentran en la supercie, pueden removerse lavando el precipitado después de ser ltrado. -a soluci'n de lavado consiste en una soluci'n diluida de un electrolito que tenga un ion com+n con el precipitado, para minimizar pérdidas por solubilidad> otras veces se lava con agua caliente. N#nca un precipitado debe lavarse con agua fría porque se produce peptizaci'n.
Secad" " cacinad"% cuando el precipitado recogido se encuentra en una apropiada para pesarlo, debe calentarse para remover el agua remover el electrolito adsorbido del líquido que se emple' para lavarlo. %6&
Par)*e$r"! indica$i("! de a c"n$a*inación de !#e" !e&+n e rea decre$" ,-//0. Entre otras muc(as cosas, el ./. ?<200: establece1
•
•
-os criterios para considerar un suelo contaminado, recogidos en su *ne)o @@@. -os criterios para la identicaci'n de suelos que requieran valoraci'n de riesgos, recogi$dos en el *ne)o @A.
*mbos se basan en la superaci'n de una serie de concentraciones de sustancias químicas, cuando se considere prioritaria la protecci'n de la salud (umana> en los resultados obtenidos en determinados ensaos ecoto)icol'gicos, cuando se considere prioritaria la protecci'n de los ecosistemas. -as sustancias químicas contempladas van a ser de dos tipos1 •
•
@ndicadores de contaminaci'n del suelo1 los =idrocarburos totales del petr'leo %tal como se indica en el ane)o @A&. #ompuestos orgánicos especícos, descritos en los ane)os A A@. *barcan unas ;0 sus$tancias pertenecientes a distintos grupos1 compuestos orgánicos volátiles no (alogena$dos, compuestos (alogenados, plaguicidas, (idrocarburos policíclos aromáticos %4*=s&, bifenil policlorados %4#"s&.
-os ensaos ecoto)icol'gicos emplean organismos pertenecientes a diferentes niveles de organiza$ci'n, pudiendo efectuarse en unos casos sobre el suelo directamente, en otros sobre el li)iviado del mismo1 Matriz
Organismo /tipo de ensayo
Semillas de planta superiores
Emergencia crecimiento
-ombriz de tierra
Bo)icidad aguda
Suelo Cicroorganismos edácos Cineralizaci'n de # N -i)iviado del suelo
*lgas
@n(ibici'n de crecimiento
4ulga de agua %Daphnia magna&
@n(ibici'n de movilidad
4eces
Bo)icidad aguda
#onviene se5alar, que este eal /ecreto proporciona unas listas de actividades potencialmente contaminantes, de sustancias contaminantes que en ning+n caso considera cerradas ni e)(austivas, de9ando a la autoridad
ambiental competente %la *dministraci'n *ut'noma& la potestad para ampliarlos. Subraar también que la estrategia de investigaci'n de la contaminaci'n del suelo, que se desprende de esta Norma, contempla una primera etapa en la que se debe confeccionar un informe preliminar del emplazamiento presuntamente contaminado. Ese informe inclue un estudio documental sobre la naturaleza e intensidad de los usos que se le dieron. * partir de la evaluaci'n de los informes preliminares se abriría una segunda fase en la que se determinaría la presencia concentraci'n de los contaminantes más característicos generados en tales usos. 4ara ello se deberían realizar campa5as de toma de muestras para su posterior análisis en el laborato$rio. Nada dice el eal /ecreto sobre que (acer cuando no se dispone de informaci'n previa sobre el emplazamiento. En la vertiente que al laboratorio de análisis concierne con respecto a los parámetros de estudio del suelo, esta Norma omite varios aspectos importantes1 •
•
No dene que entiende por D=idrocarburos totales del petr'leo %B4=s&. No menciona a los parámetros de caracterizaci'n de un suelo, ni a los metales pesados, ni (ace referencia a parámetros de uso com+n en la investigaci'n de la contaminaci'n de suelos por (idrocarburos.
-a indenici'n sobre los B4=s crea una cierta confusi'n, má)ime cuando su determinaci'n es contemplada como criterio para establecer si un suelo requiere o no valoraci'n de riesgos> e incluso puede llegar a aceptarse para considerar un suelos como contaminado.
Par)*e$r"! de carac$eri1ación de !#e"! -os suelos son estructuras comple9as, (eterogéneas, con gran variabilidad en funci'n de los factores locales determinantes de la edafogénesis %litología, orografía, climatología, vegetaci'n, etc&. @gual que los nutrientes, el comportamiento de un contaminante puede ser mu diferente en suelos distintos debido a la in8uencia del p=, la estructura, la te)tura, o el comple9o de cambio. Bodos estos parámetros deberán ser considerados si deseamos abordar con rigor un problema de suelos contaminados independientemente del contaminante o grupo de contaminantes que estemos buscando. El análisis de suelos es una práctica laboratorio mu antigua. na de las primeras aplicaciones de la química fue la de investigar los componentes de un suelo con ob9eto de conocer su idoneidad para su e)plotaci'n agrícola. =ace décadas que se establecieron cuáles son los parámetros físicos químicos que deben determinarse en el suelo para saber si puede sustentar un tipo u otro de cultivo, o si es necesario modicar su composici'n para me9orar o para posibilitar su e)plotaci'n. En la siguiente tabla se muestran algunos de estos parámetros1
Constituyentes del suelo
Macronutrient es
Micronutriente s
Cateria F orgánica
F Nitr'geno
F =ierro
F =umedad
F G'sforo
F Canganeso
F Be)tura
F 4otasio
F "oro
F p=
F *zufre
F #inc
F #alcio
F #obre
F Cagnesio
F #loro F Sodio
Ran&" de c"ncen$raci"ne! de "! c"n$a*inan$e! de !#e". El ./. ?<200: establece, para los compuestos listados en sus ane)os, unos NH, así como los crite$rios para denir los NH de cualquier sustancia contaminante no incluido en ellos. 4or otra parte para considerar un suelo contaminado, un contaminante debe estar presente en él en una concentraci'n superior a 600 veces el NH establecido para un determinado uso. #omo criterio para la identica$ci'n de un suelo que requiera una valorizaci'n de riesgos, el contaminante deberá estar presente en una concentraci'n superior al NH establecido para su uso actual o futuro. *mbos criterios nos su$ministran la (orquilla de valores que deberemos abarcar con nuestro método analítico1 el valor inferior coincidiría con el NH del uso más restringido %el correspondiente a Dotros usos&, el superior con el NH del uso más permisivo %el correspondiente al Duso industrial&. #omo se mencion' con anterioridad, los tanto los metales pesados que merezcan la consideraci'n de contaminantes del suelo como sus NHs, se establecen por cada #omunidad *ut'noma. 4or e9emplo, en la #omunidad de Cadrid, los NHs son1 NGR! en *&-2&3 !e&+n $ip""&4a de #!"
Ind#!$ria An$i*"ni" Ar!6nic" Cad*i" C"5a$" C"5re Cr"*" Man&ane!" Merc#ri" M"i5den" N47#e Pa$a P"*"
Ur5an"
O$r"! 0,I
I0
I
0
2
2
J00
J0
J
6:00
6:0
6:
I000
I00
I0
2J00
2J0
?0
JJ?00
JJ?0
;?0
6:
K
:
6:00
6:0
6:
6:;00
6:;0
0:
:00
:0
:
2K00
2K0
K:
Tai"
J0
J
2
En lo que respecta a los contaminantes no contemplados por el ./. ?<200:, no e)isten valores indica$tivos al no disponerse de sus NHs. %2&
M#e!$re" de !#e"! El valor tecnol'gico del análisis de suelo depende de la e)actitud de cada una de las siguientes fases1 • • • •
Boma de muestras E)tracci'n determinaci'n de los nutrientes disponibles @nterpretaci'n de los resultados del análisis ecomendaci'n de fertilizantes enmiendas
En cada una de estas fases pueden ocurrir errores, afectando el resultado del análisis por consiguiente la recomendaci'n de fertilizantes
•
•
El suelo es un cuerpo (eterogéneo en sus propiedades químicas -a (eterogeneidad química del suelo es acentuada por las prácticas de fertilizaci'n, encalado por los cultivos /esconocimiento de los principios del muestreo de las personas que lo realizan @nsuciente informaci'n complementaria para la interpretaci'n de los análisis, como1 Gertilizaci'n anterior, encalado, rendimiento de los cultivos anteriores, topografía, etc.%J&
CUESTIONARIO 8. 9En 7#6 c"n!i!$e e :enó*en" de n#ceación; Es la formaci'n de peque5as partículas %nucleaciones& que ocurre cuando se rebasa el producto de solubilidad de una substancia> un crecimiento posterior a las nucleaciones lleva a la formaci'n del precipitado. Se produce un gran n+mero de partículas mu peque5as. -a nucleaci'n puede ser de dos tipos1 =omogénea o (eterogénea. -as cuales dependen del tipo de material así como de la transformaci'n realizada.
Dea'; #ristalinos1 4or e9emplo "aSM están compuestos de cristales bien formados cua forma depende de la composici'n de la sal. Se ltran se purican mas fácilmente que los coloides coagulados> además el tama5o de las partículas cristalinas individuales su facilidad de ltraci'n pueden controlarse en cierta medida. Su tama5o es en el orden de milímetros %mm&, sedimentan con facilidad, se pueden ltrar usando una gran variedad de medios. #ua9osos1 4or e9emplo *g#- son agregados de partículas peque5as porosas. Helatinosos1 Son los más difíciles de traba9ar por e9emplo Ge %M=J&, son masa (idratadas gelatinosas. Gorman una masa pega9osa de apariencia similar a la mermelada o a la gelatina, forman masas amorfas. No son deseables por lo difícil de ltrar atrapa impurezas de difícil eliminaci'n al lavarlos. #oloidales1 -as partículas coloidales individuales son tan peque5as que no las retienen los ltros comunes. *demás el movimiento broniano evita que sedimenten por la in8uencia de la gravedad. Sin embargo, es posible coagular o aglomerar las partículas individuales de la maoría de los coloides para obtener una masa amorfa, fácil de ltrar que sedimenta. Hranulares1 Es aquel que se agrupa en peque5os trozos o gránulos de formas irregulares sin supercie suave, los cuales sedimentan rápidamente %apariencia de granos de café&. Ginamente divididos1 Gormados por partículas e)tremadamente peque5as, las partículas individuales son visibles a simple vista, %apariencia de (arina&. Gloc+letos1 Es aquel que se forma en trozos o 8'culos que se precipitan gradualmente %apariencia de lec(e cua9ada&, sedimenta lentamente es difícil lavarle las impurezas. ?. 9=#6 !#cede
•
•
•
•
•
•
a e)pensas de los más peque5os como digesti'n o maduraci'n de Mstald.
lo
que
se
conoce
Su ob9etivo de la digesti'n de un precipitado es la puricaci'n de los componentes que se desean analizar> además de aumentar el tama5o de los cristales del precipitado facilitando la ltraci'n.%:& .@ 9=#6 "5e$" $iene a(ar (aria! (ece! e precipi$ad"; 4ara eliminar los interferentes
Re:erencia! %6&#=@SB@*N, H./. PQC@#* *N*-QB@#* 2/* E/@. R=MN @-ET U SMNS, @N# ES4$6??0 %2& https://www.eoi.es/es/file/18432/download?token=lgHLdxNP %J&(ttp1< :B* E/@#@VN> PQC@#* *N*-QB@#* #*NB@B*B@A*> CEW@#M> Editorial 4ENB@#E$=*-- =@S4*NM*CE@#*N*, S.*.> 6?I?. %:& SXMMH /MH-*S *. ESB /MN*-/ C. > @NBM/##@VN * -* PQC@#* *N*-QB@#*> Editorial EAEBE, S.*. ,ES4*Y*> 6?I;.
