MANUAL DE MÉTODOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS BÁSICOS EN AGUAS

MANUAL DE MÉTODOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS BÁSICOS EN AGUAS

Carlos Alberto Severiche Sierra (CV)
Marlon Enrique Castillo Bertel (CV)
Rosa Leonor Acevedo Barrios(CV)

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4. Cloruros

Se busca determinar la concentración de iones cloruros de una muestra de agua.

4.1. Fundamento
El ion cloruro es uno de los principales aniones de las aguas, incluidas las aguas negras. En concentraciones altas, el cloruro puede impartir al agua un sabor salino.  Existen varios métodos para su determinación y de ellos, el argentométrico es aconsejado para aguas relativamente claras con concentraciones de Cl- de 5 mg/L o mayores y donde 0.15 a 10 mg del anión estén presentes en la porción valorada. En una solución neutra o ligeramente alcalina, el cromato de potasio puede indicar el punto final de la valoración de cloruros con nitrato de plata. Se produce la precipitación cuantitativa de cloruro de plata y posteriormente, la de cromato de plata de color rojo ladrillo.

4.2. Ámbito de aplicación
El método es aplicable a todo tipo de aguas.

4.3. Interferencias
A las concentraciones normalmente encontradas en agua potable, no interfieren otras sustancias. Bromuros, yoduros y cianuros ocasionan una interferencia positiva al valorarse como equivalentes a cloruros. Ortofosfato en concentraciones superiores a 25 mg/L precipita fosfato de plata y el hierro por encima de 10 mg/L enmascara el punto final.

4.4. Descripción de la metodología analítica

4.4.1. Colección, preservación y almacenaje de muestras:

  • Las muestras pueden colectarse en frascos de plástico o vidrio. Se recomienda analizar sin dilación aunque pueden almacenarse durante 28 días sin necesidad de preservante ni refrigeración. No obstante, puede refrigerarse la muestra si otros analitos así lo requieren.

4.4.2. Equipos y materiales:

  • Bureta
  • Erlenmeyers de vidrio, preferiblemente de 200-300 mL
  • Agitador magnético

4.4.3. Reactivos:
Para la preparación de reactivos, patrones y muestras, se empleará agua desionizada. Todos los reactivos son de grado analítico, excepto se indique alguna especificación.

  • Solución Titrisol de nitrato de plata 0.1 N: preparar esta solución de acuerdo a las indicaciones del fabricante. Esta solución se debe guardar en frasco ámbar de vidrio por un máximo de un año.
  • Solución titulante de nitrato de plata 0.01 N: pipetear 100 mL de solución Titrisol de nitrato de plata 0.1 N a un matraz aforado de 1000 mL y enrasar con agua. Esta solución se debe guardar en frasco ámbar y es estable por seis meses. Como alternativa pudiera pesarse 1.699 g de nitrato de plata (AgNO3), disolverlo y enrasar con agua en un matraz aforado de 1000 mL. Es aconsejable preparar volúmenes tales que se consuman en no más de 15 días con el fin de evitar la alteración de la concentración. Guardar en frasco ámbar.En cualquiera de los dos casos se debe titular con solución de cloruro de sodio.
  • Solución indicadora de cromato de potasio: pesar 5.0 g de K2CrO4 y disolver en 50 mL de agua. Añadir AgNO3 entre 1 ó 2 % hasta obtener un precipitado rojo permanente. Dejar reposar al menos 24 horas, filtrar y llevar a 100 mL con agua destilada.
  • Solución estándar de cloruro de sodio 0.01 N: secar algunos gramos de NaCl a 140 °C por dos horas, enfriar en desecador, pesar 584.39 mg, disolver en agua y diluir a 1000 mL en matraz aforado. Un mL de esta solución es equivalente a 355 mg de cloruro. Puede almacenarse a temperatura ambiente en frasco ámbar durante seis meses.

4.4.4. Procedimiento:
Las condiciones ambientales no son críticas para la realización de este ensayo.

Titulación del nitrato de plata:
Debe realizarse cada vez que se prepare esta solución y después quincenalmente mientras no se agote. Pipetear 10 mL de solución de NaCl 0.01 N a un matraz erlenmeyer de 250 mL y agregar 50 mL de agua desionizada. Determinar el pH de la muestra y si éste no se encuentra en el intervalo 7-10, ajustar al mismo por adición de gotas de NaOH 0.02 N ó H2SO4 0.02 N. Añadir 1 mL de solución indicadora de K2CrO4.

Titular con la solución de AgNO3 hasta punto final de color amarillo rojizo.

Cálculos:       V1 x N1 = V2 x N2

V1 = volumen de nitrato de plata
N1 = normalidad de solución de nitrato de plata
V2 = volumen de cloruro de sodio
N2 = normalidad de solución de cloruro de sodio

Realizar al menos dos réplicas que resulten coincidentes (diferencia máxima de 0.1 mL en los volúmenes gastados) y considerar el valor promedio.

El criterio previo de analizar réplicas, también se aplica a las muestras.

Determinación de cloruros en muestras:

  • Con el fin de conocer aproximadamente el rango de concentración de los cloruros, medir previamente la conductividad. En función de ésta, de ser necesario, realizar al menos una dilución y aceptar los resultados si el coeficiente de variación no supera el 5%.
  • En un erlenmeyer, pipetear 50 mL de muestra o una alícuota adecuada y diluida a 50 mL.
  • Determinar el pH de la muestra y si éste no se encuentra en el intervalo 7-10, ajustar al mismo por adición de gotas de NaOH 0.02 N o H2SO4 0.02 N.
  • Añadir 1 mL de solución indicadora de K2CrO4, la cual dará a la muestra un color amarillo brillante.
  • Valorar con la solución titulante de nitrato de plata 0.01 N, manteniendo la muestra en agitación permanente hasta que el color vire a amarillo rojizo. Anotar los mL de solución titulante consumidos. Continuar la valoración hasta color rojo ladrillo para confirmar el punto final.
  • Hacer un blanco de reactivos en las mismas condiciones, tomando como muestra agua desionizada; usualmente éste gastará entre 0.2 y 0.4 mL.

4.5. Cálculos y presentación de resultados

Cálculos:
mg Cl- /L = [ (A - B) x N x 35.45 x 1000 ] / mL de muestra
                                                               
A = mL de nitrato de plata gastados en la muestra
B = mL de nitrato de plata gastados en el blanco
N = normalidad del nitrato de plata

El resultado se emitirá con una cifra decimal.  Cuando en una muestra, el volumen de valorante gastado no duplique el del blanco, consulte el límite de detección vigente o calcúlelo mediante análisis por triplicado del blanco.

Bibliografía

  • APHA-AWWA-WEF (2005) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21th Edition. New York, 4-70 y 4-71, método 4500-Cl- B.
  • ASTM (1995) Standard Test Methods for Chloride Ion In Water D 512-89, Philadelphia, 7 páginas.