POP 009-MET Fósforo

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LAFQM/
BIQS
	PROCEDIMENTO OPERACIONAL PADRÃO - POP
	Versão nº 001
	Código: 008-MET
	Emissão: JUL/2020
	Vigência: JUL/2021
	Próxima Revisão:
JAN/2021
	
	ÁREA EMITENTE: Laboratório de Química, Física e Microbiologia
	ASSUNTO: Procedimento operacional para determinação de fosfato
	Técnico Responsável: Rodrigo Vieira Alves Amaral
OBJETIVO
Padronizar a análise de fósforo em águas visando a minimização de desvios na execução da análise e consequente obtenção de resultados precisos.
PRINCÍPIO DO MÉTODO
Em uma solução diluída de ortofosfato, o vanadato-molibdato de amônio reage sob condições ácidas para formar o ácido vanadomolibdofosfórico de coloração amarela. A intensidade da cor é proporcional à concentração de ortofosfato. Em águas naturais e residuárias podem também estar presentes fosfatos condensados ​​(piro, meta e outros polifosfatos), assim, para determinar o fósforo total em uma amostra é necessário realizar uma hidrólise ácida à quente, que converte estas espécies de fosfatos ​​em ortofosfatos, possibilitando a quantificação pelo método colorimétrico (APHA; AWWA; WEF, 1998).
METODOLOGIA
Procedimentos de segurança
O preparo das soluções de ácido sulfúrico e hidróxido de sódio, assim como a adição do ácido clorídrico concentrado ao reagente vanadato-molibdato de amônio, devem ser realizados na capela com exaustão de ar e fazendo uso de um banho de gelo para evitar aquecimento das vidrarias volumétricas. 
Utilizar luvas ao realizar as medidas no espectrofotômetro, evitando que a amostra já contendo o reagente entre em contato com a pele durante o enchimento da cubeta, devido à característica ácida e tóxica do reagente vanadato-molibdato de amônio.
Reagentes
Fenolftaleína (C20H14O4)
Álcool etílico (C2H6O)
Ácido sulfúrico (H2SO4)
Hidróxido de sódio (NaOH)
Molibdato de amônio ((NH2)6Mo7O24)
Metavanadato de amônio (NH4VO3)
Ácido Clorídrico (HCl)
Fosfato de sódio monobásico anidro (NaH2PO4)
Persulfato de amônio ((NH4)2S2O8)
Preparo de soluções
1) Indicador Fenolftaleína	
Dissolver 0,5 grama de fenolftaleína em álcool etílico, transferir para balão volumétrico de 100 mL e completar com o mesmo solvente até o volume do balão. 
2) Ácido sulfúrico 10,8 N: 
Pipetar 30 mL de ácido sulfúrico concentrado e transferir para balão volumétrico de 100 mL contendo cerca de 50 mL de água destilada. Fazer essa adição com o balão dentro de um banho de gelo para que o mesmo não aqueça demais. Completar o volume do balão com água destilada e homogeneizar.
3) Hidróxido de sódio 1 N:
Dissolver 40,0 gramas de hidróxido de sódio P.A em água deionizada, transferir para balão volumétrico de 1000 mL e completar com o mesmo solvente até o volume do balão. 
4) Reagente vanadato-molibdato de amônio:
a) Solução A: Dissolver 25 g de molibdato de amônio em 300 mL de água destilada;
b) Solução B: Dissolver 1,25 g de metavanadato de amônio em 300 mL de água, aquecendo a mistura até completa dissolução do sal. Esfriar a solução e adicionar 330 mL de HCl concentrado; 
c) Aguarde o resfriamento da Solução B até temperatura ambiente. Adicione a Solução A à Solução B, misture e dilua para 1L.
5) Solução padrão de fosfato (100 mg PO4-3/L):
Dissolver em água deionizada 1,26 g de NaH2PO4 anidro e diluir para 1000 mL. Transferir 25 mL desta solução para um balão de 250 mL e completar seu volume com água deionizada. 
Curva de calibração
Preparar a curva de calibração com sete pontos utilizando volumes adequados da solução padrão de fosfato:
1) Transferir os volumes, indicados na Tabela 1, da solução padrão de fosfato para balões volumétricos de 100 mL, completar com água deionizada e homogeneizar;
2) Preparar o “branco”, que será registrado como zero no espectrofotômetro. Para isso, transferir 8 mL de água deionizada e 2 mL do reagente vanadato-molibdato de amônio para um tubo de ensaio e homogeneizar;
3) Pipetar para tubos de ensaio 8 mL de cada solução preparada de acordo com o item 1, adicionar 2 mL do reagente vanadato-molibdato de amônio em seguida, homogeneizar; 
4) Após 10 minutos da adição do reagente, medir a absorbância em espectrofotômetro utilizando comprimento de onda de 420 nm;
5) Construir o gráfico de [PO4-3] (mg/L) x Absorbância para obter a equação que relaciona essas medidas, para a qual R2 ≥ 0,99.
Tabela 1: Dados para construção da curva de calibração para fosfato
	Ponto
	[PO4-3] (mg/L)
	Vsolução (mL)
	1
	1,0
	1,0
	2
	5,0
	5,0
	3
	10,0
	10,0
	4
	20,0
	20,0
	5
	30,0
	30,0
	6
	40,0
	40,0
	7
	50,0
	50,0
Materiais para análise
01 Pipeta volumétrica 50 mL
01 Béquer 100 mL;
04 Pipeta de Pasteur ou conta gotas;
01 Bastão;
01 Espátula;
01 Balança;
Pérolas de vidro
01 Balão volumétrico 50 mL;
02 tubos de ensaio 20 mL;
01 Micropipeta 10 mL com volume variável;
03 Ponteiras;
01 Cubeta de vidro;
01 Espectrofotômetro;
Procedimento da análise
Determinação de fosfato na amostra: 
1) Preparar o “branco”, que será registrado como zero no espectrofotômetro, transferindo 8 mL de água deionizada e 2 mL do reagente vanadato-molibdato de amônio para um tubo de ensaio; homogeneizar;
2) Transferir 7 mL da amostra digerida para um tubo de ensaio; adicionar 2 mL do reagente vanadato-molibdato de amônio, 1 mL de água deionizada e homogeneizar; 
3) Após 10 minutos da adição do reagente nas amostras, ler a absorbância em espectrofotômetro utilizando comprimento de onda de 420 nm.
Nota: Para medidas de absorbância acima de 0,800, realize diluição da amostra digerida e repita o procedimento de determinação de fosfato. 
Cálculos
A concentração de fósforo expressa em mg PO4-3/L é encontrada diretamente a partir da equação da reta obtida com a curva de calibração. 
OBS
Algumas amostras podem conter fósforos em forma de pirofosfatos ou metafosfatos e dever ser digeridas antes da leitura de fosfatos.
Preparo da amostra (digestão):
1) Com uma pipeta volumétrica, transferir 50 mL da amostra previamente homogeneizada para um béquer de 100 mL;
2) Adicionar uma gota de fenolftaleína, se ficar rosa, adicionar também gotas de H2SO4 10,8 N até descolorir; 
3) Adicionar 1 mL de H2SO4 10,8 N e 0,4g de persulfato de amônio; 
4) Adicionar pérolas de vidro e levar o béquer para o aquecimento. Cuidado para que a amostra não ferva e ocorra projeção de material e consequentemente perda da amostra; 
5) Deixar a amostra evaporar até que o volume final seja aproximadamente 10 mL; 
6) Retirar o béquer do aquecimento e esperar esfriar; 
7) Diluir para cerca de 30 mL com água destilada;
8) Adicionar 1 gota de fenolftaleína e neutralizar até coloração rosa claro com gotas de NaOH 1 N;
9) Tranferir para um balão volumétrico de 50 mL e completar o volume com água destilada.
REFERÊNCIAS
APHA, AWWA, WEF. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20th ed., Washington, D.C: American Public Health Association/ American Water Works Association/ Water Environment Federation, 1998.