NBR 12772 de 1992 - Determinacao de fosforo em água

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Palavras-chave: Fósforo. Água 9 páginas
Água - Determinação de fósforo
NBR 12772NOV 1992
SUMÁRIO
1 Objetivo
2 Documentos complementares
3 Definições
4 Significado e uso
5 Resumo dos métodos
6 Reagentes
7 Amostragem
8 Preservação
9 Método A - Método colorimétrico por redução com
ácido ascórbico
10 Método B - Método colorimétrico por redução com
amino
11 Método C - Método colorimétrico pelo fosfato
vanadomolibdato
ANEXO - Cuidados na manipulação de reagentes
químicos
1 Objetivo
Esta Norma prescreve o método para a determinação de
fósforo em águas e águas de despejos. São descritos
três métodos:
a) método A - método colorimétrico por redução
com ácido ascórbico (0,01 mg/L - 0,5 mg/L);
b) método B - método colorimétrico por redução
com amino (0,1 mg/L - 3,0 mg/L);
c) método C - método colorimétrico pelo fosfato va-
nadomolibdato (1 mg/L - 10 mg/L).
2 Documentos complementares
Na aplicação desta Norma é necessário consultar:
ASTM D 1192 - Specification for equipment for
sampling water and steam
ASTM D 1193 - Specification for reagent water
ASTM D 3370 - Practices for sampling water
ASTM E 60 - Practice for photometric methods for
chemical analysis of metal
ASTM E 275 - Practice for describing and measuring
performance of ultraviolet, visible and near infrared
spectrophotometers
ACS American Chemical Society Reagents - Specifi-
cation
3 Definições
Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições
de 3.1 a 3.3.
3.1 Fósforo ortofosfato
Fósforo presente na forma de ortofosfato.
3.2 Fósforo hidrolisável
Fósforo presente na forma de meta, piro e tripolifosfato
Origem: Projeto 10:02.201-019/91
CB-10 - Comitê Brasileiro de Química, Petroquímica e Farmácia
CE-10:02.201 - Comissão de Estudo Regional de Laboratório
NBR 12772 - Phosphorus in water - Determination - Method of test
Descriptors: Phosphorus. Water
Esta Norma foi baseada na ASTM D 515
Válida a partir de 29.01.1993
Método de ensaio
2 NBR 12772/1992
que é transformado em ortofosfato através de hidrólise
ácida.
3.3 Fósforo orgânico
Fósforo presente na forma orgânica, que é transformado
em ortofosfato através de digestão com sal ácido (persulfa-
to de amônio/ácido sulfúrico).
4 Significado e uso
O fósforo é largamente distribuído no meio ambiente co-
mo fosfato inorgânico e combinado organicamente. Co-
mo fonte de fosfatos, incluem-se áreas de aplicação de
fertilizantes, produtos de água de lavagem, descarte de
águas de caldeiras, águas de tratamento industriais. Co-
mo o fósforo é nutriente para organismos fotossintéticos,
é importante seu controle nos descartes para o meio
ambiente.
5 Resumo dos métodos
Todos os métodos aqui descritos baseiam-se em rea-
ções específicas para íon ortofosfato. Com os primeiros
dois métodos, pode-se determinar as várias formas de
fósforo em amostras de água. As separações entre várias
formas de fósforo são analiticamente bem definidas, mas
diferenciações foram selecionadas para objetivos inter-
pretativos. As separações de fósforo solúvel e total de-
pendem da filtração da amostra através de filtro de mem-
brana, de porosidade 0,45 µm. Mesmo que se trabalhe
com filtros de porosidade uniforme, não se deve esperar
uma separação completa entre as formas de fósforo par-
ticulado e solúvel. A amostra deve ser filtrada o mais bre-
ve possível após a coleta, quando for determinar o fósfo-
ro solúvel, uma vez que a taxa de fósforo dissolvido pode
ser alterada pela demora da análise. A capacidade de re-
cuperação total inclui todas as formas de fósforo quando
a amostra é agitada e não filtrada, devendo ser aquecida
em presença de ácido sulfúrico e persulfato de amônio.
5.1 Fósforo ortofosfato (A)
Somente fósforo ortofosfato e uma pequena quantidade
de fósforo hidrolisável são medidos quando o ensaio é fei-
to com amostra sem digestão. Uma fração insignificante
de fósforo hidrolisada pode ser convertida em ortofosfato
pela adição do reagente ácido durante o ensaio, parti-
cularmente se a marcha analítica for retardada após a
adição do ácido.
5.2 Fósforo hidrolisável + fósforo ortofosfato (B)
Por aquecimento da amostra em presença de ácido, com-
postos de fósforo hidrolisável como os meta, piro e tri-
polifosfatos, são convertidos a ortofosfato. Esta determi-
nação inclui fósforo ortofosfato presente na amostra e fós-
foro ortofosfato decorrente da hidrólise e fósforo ortofos-
fato decorrente de pequenas quantidades de fósforo or-
gânico reagido.
5.3 Fósforo total (C)
A digestão da amostra com persulfato ácido converte to-
das as formas de fósforo para ortofosfato, incluindo as or-
gânicas. Determina portanto, todas as formas possíveis,
exceto alguns fosfatos de metais pesados presentes em
possíveis sedimentos.
5.4 Cálculos
Os seguintes cálculos podem ser utilizados para as for-
mas específicas de fósforo:
a) fósforo orgânico = C - B;
b) fósforo hidrolisável = B - A;
c) fósforo particulado = (fósforo total recuperável -
fósforo total dissolvido)
Nota: A escolha do método a ser utilizado para uma água espe-
cífica depende, inicialmente, do teor de fósforo presente.
Todas as formas de fósforo são determinadas com os
métodos de redução com ácido ascórbico e amino. Baixas
concentrações são determinadas com o método de redu-
ção com ácido ascórbico. O método colorimétrico com o
fosfato vanadomolibdato é aplicável a águas contendo
fósforo ortofosfato em concentração acima de 0,5 mg/L.
6 Reagentes
6.1 Os reagentes utilizados devem estar em conformida-
de com as especificações ACS.
6.2 Qualquer referência a água é entendida como água
reagente, conforme descrito na ASTM D 1193.
7 Amostragem
A coleta de amostra deve ser feita conforme descrito na
ASTM D 1192 e ASTM D 3370.
8 Preservação
8.1 Quando determinar somente fósforo solúvel, filtrar a
amostra através de filtro de membrana, 0,45 µm, o mais
rapidamente possível após a amostragem. A demora na
filtração pode alterar a relação entre o fósforo dissolvido e
o insolúvel.
Nota: O filtro de membrana pode conter quantidade significativa
de fósforo, por isso a membrana deve ser previamente
lavada. Imergir em 1 L de água por um dia ou em três
porções por 1 h cada.
8.2 A análise é mais representativa quando efetuada logo
após a amostragem, o que minimiza possíveis alterações.
Se a análise não puder ser executada no mesmo dia da
amostragem, preservar a amostra num recipiente de vi-
dro, pela adição de 40 mg de cloreto de mercúrio por litro
e refrigerar a 4°C. Para prevenir a precipitação do mercú-
rio, adicionar previamente quantidade suficiente de clore-
to de sódio, cerca de 50 mg por litro de amostra. Não é
necessária a preservação da amostra, se somente for de-
terminado o fósforo total.
8.3 Usualmente, a concentração de fósforo insolúvel nas
águas é maior que a de fósforo dissolvido. Quando as
amostras são coletadas em rios e lagos, os resultados
para o fósforo total recuperado podem alterar-se com a
profundidade, vazão do riacho e distâncias da margem. As
amostras podem ser coletadas no meio do riacho a uma
profundidade média. Pode-se obter amostras represen-
tativas da superfície e do fundo amostrando-se no meio,
desde que se disponha de equipamentos adequados.
NBR 12772/1992 3
9 Método A - Método colorimétrico por redução
com ácido ascórbico
9.1 Objetivo
Este método cobre a determinação de formas específicas
de compostos fosforados, em águas e águas de despe-
jos. O método é usado numa faixa de 0,01 mg/L a
0,5 mg/L de fósforo. Esta faixa aplica-se a medidas
fotométricas efetuadas a 880 nm em células de 20 mm a
25 mm. Altas concentrações também podem ser de-
terminadas por diluição da amostra ou pela medição da
cor em 625 nm a 650 nm.
9.2 Aparelhagem9.2.1 Fotômetro
Pode ser usado um espectrofotômetro adequado para
medidas a 880 nm, com células de 20 mm de caminho
ótico ou maiores. A intensidade da cor pode também ser
medida de 625 nm a 650 nm com espectrofotômetro ou
colorímetro de filtro, porém com perda de sensibilidade
em cerca de um terço. Os filtros fotométricos e as práticas
fotométricas prescritas neste método estão conforme a
ASTM E 60 e ASTM E 275.
9.2.2 Vidraria comum de laboratório
Toda vidraria usada na determinação deve ser lavada com
HCl 1:3, a quente, e enxaguada com água. Detergentes
comerciais nunca devem ser utilizados.
9.3 Execução do ensaio
9.3.1 Príncipio do método
Molibdato de amônio e tartarato de potássio e antimônio
reagem com ortofosfato, formando um complexo de an-
timônio-fosfato-molibdato. O complexo é reduzido com
ácido ascórbico para formar uma coloração azul carac-
terística do complexo de molibdênio. A intensidade da cor
é proporcional à concentração de fósforo.
Nota: Embora o ensaio seja específico para o ortofosfato, ou-
tros compostos de fósforo podem ser convertidos para
esta forma reativa, através de pré-tratamento descrito no
método.
9.3.2 Interferentes
9.3.2.1 50 mg/L de íon férrico, 10 mg/L de cobre e
10 mg/L de sílica não interferem no ensaio. Altas con-
centrações de sílica causam interferência positiva sobre
a faixa do ensaio, da seguinte forma: resultados são
aumentados em 0,005 mg/L de fósforo para 20 mg/L de
SiO2, em 0,15 mg/L de fósforo para 50 mg/L e em
0,025 mg/L de fósforo para 100 mg/L. Altas concentra-
ções de sal, tais como 20%, causam erro inferior a 1%.
9.3.2.2 O arsênio é determinado similarmente ao fósforo e
deve ser considerado, quando presente em concentra-
ções maiores que a do fósforo.
9.3.2.3 Interferências por nitrito ou sulfeto podem ser eli-
minadas por adição de excesso de água de bromo ou so-
lução saturada de permanganato de potássio à amostra.
9.3.3 Reagentes
9.3.3.1 Persulfato de amônio cristalino (NH4)2S2O
9.3.3.2 Reagente combinado
9.3.3.2.1 Dissolver 0,50 g de ácido ascórbico em 100 mL da
solução-mistura descrita em 9.3.3.2.2. Este reagente é
estável por uma semana, se estocado a 4°C.
9.3.3.2.2 Dissolver 0,13 g de tartarato de potássio e antimô-
nio (K(SbO) C4H4O6 . 1/2 H2O) em balão volumétrico de
1 L contendo cerca de 700 mL de água. Adicionar 5,6 g de
molibdato de amônio ((NH4)6Mo7O24 . 4 H2O) e agitar até
dissolver. Adicionar com cuidado 70 mL de H2SO4 con-
centrado (d = 1,84) e agitar lentamente o conteúdo do
balão. Esfriar a solução e avolumar para a marca de 1 L
com água. A solução é estável por pelo menos um ano, se
estocada em frasco de polietileno e protegida do calor.
9.3.3.3 Solução indicadora de fenolftaleína (5 g/L)
Dissolver 0,5 g de fenolftaleína em uma mistura de 50 mL
de álcool etílico ou isopropílico e 50 mL de água.
9.3.3.4 Solução-estoque padrão de fósforo (1 mL = 0,05 mg de
fósforo)
Dissolver em água 0,2197 g de fosfato diácido de potás-
sio (KH2PO4), seco por 1 h em estufa a 105°C, e avolu-
mar para 1 L de água.
9.3.3.5 Solução-padrão de fósforo (1 m L = 0,025 m g de fósforo)
Diluir 500 mL da solução-estoque para exatamente 1 L
com água.
9.3.3.6 Solução-padrão de fósforo (1 m L = 0,0025 m g de fósforo)
Diluir 50 mL da solução-estoque para exatamente 1 L
com água.
9.3.3.7 Solução de hidróxido de sódio (40 g/L) (ver Anexo)
Dissolver 20 g de hidróxido de sódio (NaOH) em cerca de
400 mL de água. Esfriar a solução para a temperatura
ambiente e diluir a 500 mL com água.
9.3.3.8 Ácido sulfúrico (31% v/v) (ver Anexo)
Lentamente adicionar 310 mL de H2SO4 concentrado
(d = 1,84) a cerca de 600 mL de água. Esfriar a solução e
avolumar a 1 L com água. A adição de ácido sulfúrico de-
ve ser sob refrigeração.
9.3.4 Ensaio
9.3.4.1 Calibração
9.3.4.1.1 Pipetar 0 mL, 1 mL, 2 mL, 4 mL, 7 mL e 10 mL de
solução-padrão de fósforo (9.3.3.6) em uma série de fras-
co Erlenmeyer de 125 mL e completar para 50 mL
com água a fim de preparar padrões contendo 0 mg/L,
0,05 mg/L, 0,1 mg/L, 0,2 mg/L, 0,35 mg/L e 0,5 mg/L de
fósforo.
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4 NBR 12772/1992
9.3.4.1.2 Adicionar 10 mL do reagente combinado em ca-
da padrão e agitar para misturar.
9.3.4.1.3 Após um tempo mínimo de 10 min e máximo de
30 min, medir a absorbância de cada solução a 880 nm,
em células de 20 mm no espectrofotômetro, usando a
solução-padrão zero para ajustar o instrumento no zero de
absorbância.
9.3.4.1.4 Traçar a curva de calibração, em papel gráfico
linear, plotando mg/L (ppm) de fósforo em abscissas e ab-
sorbância em ordenadas. A curva obtida deve passar no
ponto de origem (Lei de Beer).
Nota: A curva de calibração é específica para cada fotômetro.
Cada curva deve ser checada periodicamente, para as-
segurar a reprodutibilidade.
9.3.4.2 Fósforo ortofosfato
9.3.4.2.1 Pipetar um volume de amostra não maior que
50 mL de teor estimado menor que 25 µg de fósforo
ortofosfato, para um frasco Erlenmeyer de 125 mL. Diluir
a amostra para 50 mL com água, se necessário.
Nota: Freqüentemente, quando a amostra contém íons férrico e
alumínio, alguns compostos de fósforo podem ser perdi-
dos por aderência nas paredes do frasco, se a análise não
for executada logo após a amostragem. Se houve suspei-
ta dessas aderências, adicionar solução de H2SO4
(31% v/v) até pH próximo de 2, no frasco da amostra de
água, para dissolver a película e evitar a possível perda de
fósforo. Neutralizar a porção de amostra tomada para
análise, por adição de gotas de solução de NaOH, em
presença de fenolftaleina. Retornar a incolor com H2SO4
(31% v/v), de acordo com 9.6.2.1.2. Corrigir a diluição
de amostra nos cálculos se forem usados volumes signi-
ficativos de solução de H2SO4 e NaOH.
9.3.4.2.2 Ad ic ionar um a gota de so lução ind icadora de feno l-
fta le ína. S e um a cor verm elha se desenvo lver, ad ic ionar
H 2SO 4 (31% v/v), gota a gota , a té o desaparecim ento da cor.
9.3.4.2.3 Adicionar 10 mL de reagente combinado à amos-
tra e misturar completamente por agitação moderada.
Nota: A cor pode se desenvolver lentamente e por incompleto,
em temperatura menor que 20°C. A temperatura pode ser
superior a 50°C, sem afetar o resultado.
9.3.4.2.4 Após um tempo mínimo de 10 min e máximo de
30 min, medir a absorbância da cor azul a 880 nm com um
espectrofotômetro, usando como branco 50 mL de água
reagente, tratada similarmente ao procedimento para a
amostra.
9.3.4.2.5 Determinar a concentração de fósforo através da
curva de calibração.
9.3.4.3 Fósforo hidrolisável (polifosfato) + fósforo ortofosfato
9.3.4.3.1 Pipetar um volume de amostra, com teor estima-
do de no máximo 25 µg de fósforo hidrolisável + fósforo
ortofosfato, em um frasco Erlenmeyer de 125 mL.
9.3.4.3.2 Adicionar à amostra 1 mL de H2SO4 (31% v/v),
algumas pérolas de vidro e aquecer em chapa por um
mínimo de 30 min. Adicionar água durante a ebulição, a
fim de manter o volume entre 10 mL e 50 mL. Permitir o
decréscimo de volume para 10 mL até o fim da ebulição,
mas não levar à secura ou permitir que a amostra fique
densa com fumos brancos de SO3. Alternativamente pro-
ceder uma completa digestão em autoclave por 30 min a
121°C e entre 103 kPa e 138 kPa (15 psi e 20 psi).
Nota: Pode ser u tilizado um condensador acop lado a um frasco
Erlenmeyer, com boca esm erilhada, durante a ebulição, a fim
de evitar a evaporação e conseqüente reposição de água.
9.3.4.3.3 Adicionar gotas de solução indicadora de fenol-
ftaleína à amostra fria, ajustando até a coloração leve-
mente rósea, por adição de solução de NaOH. Usual-
mente é requerido um volume de 11,2 mL. Retornar a
incolor com uma gota de H2SO4 (31% v/v).
9.3.4.3.4 Esfriar a amostra à temperatura de aproxima-
damente 30°C. Transferir quantitativamente para um ba-
lão volumétrico de 50 mL e avolumar com água. Continuar
de acordo com 9.3.4.2.3 a 9.3.4.2.5.
9.3.4.4 Fósforo total
Analisar conforme 9.3.4.3, adicionando 0,4 g de persul-
fato de amônio, na amostra em 9.3.4.3.1.
9.4 Resultados
9.4.1 Cálculos
Calcular a concentração das várias formas de fósforo em
mg/L(ppm) de fósforo, aplicando a seguinte equação em
9.3.4.2, 9.3.4.3 e 9.3.4.4.
mg/L de fósforo = (A x 50)/B
Onde:
A = mg/L de fósforo, indicado na curva de calibração
B = volume da amostra analisada (mL)
Fósforo hidrolisável = (fósforo hidrolisável + fósforo
ortofosfato) - (fósfoto ortofosfato)
Fósforo orgânico = (fósforo total recuperável) - (fósforo
hidrolisável + fósforo ortofosfato)
Fósforo particulado = (fósforo total recuperável -
fósforo total dissolvido)
9.4.2 Expressão de resultados
Fósforo ortofosfato = mg/L fósforo
Fósforo hidrolisável = mg/L fósforo
Fósforo orgânico = mg/L fósforo
Fósforo particulado = mg/L fósforo
Fósforo total = mg/L fósforo
9.5 Precisão
9.5.1 A precisão deste método, dentro da faixa corres-
pondente, varia com a concentração determinada confor-
me a Tabela.
9.5.2 Estes dados não se aplicam a amostras de água de
matrizes não ensaiadas.
NBR 12772/1992 5
Onde:
X-A = concentração média de fósforo mg/L
SBt = coeficiente de precisão
10 Método B - Método colorimétrico por redução
com amino
10.1 Objetivo
Este método é aplicável para determinação rotineira das
várias formas de fósforo, contidas em águas em concen-
trações de 0,1 mg/L a 3,0 mg/L (ppm) de fósforo. Quando
modificado pela adição de sal de bismuto no reagente
ácido, ele é aplicável para águas com concentrações de
0,03 mg/L a 1 mg/L de fósforo. Os limites podem ser
ampliados pela diluição de uma alíquota em relação ao vo-
lume prescrito e medido em célula fotométrica de 20 mm.
10.2 Aparelhagem
10.2.1 Fotômetro
Ver 9.2.1 exceto para as medidas que devam ser feitas
em comprimento de onda de 650 nm. As faixas de
concentração especificadas em 10.1 são aplicadas para
ensaio de leitura da solução na célula de 20 mm.
10.2.2 Vidraria
Ver 9.2.2.
10.3 Execução do ensaio
10.3.1 Princípio do método
O ortofosfato reage com molibdato de amônio em meio
ácido, formando fosfato de molibdênio (molibdofosfato), o
qual é reduzido ao complexo azul de molibdênio, com
ácido aminonaftolsulfônico. A intensidade de cor desen-
volvida deve ser proporcional à concentração de fósforo.
Quando o sal de bismuto é adicionado ao reagente ácido
sulfúrico, a intensidade da cor azul desenvolvida no en-
saio é aumentada em quatro vezes, aproximadamente.
Nota: Só a forma de ortofosfato desenvolve cor azul na análise.
Outras formas de fósforo, como polifosfato e compostos
orgânicos de fósforo, podem ser convertidas a ortofos-
fato, através de vários tratamentos de digestão na amos-
tra, prescritos pelo método.
10.3.2 Interferentes
10.3.2.1 Até 40 mg/L de ferro, 75 mg/L de cromato e
50000 mg/L de cloreto não interferem no ensaio. Se mais
de 75 mg/L de cromato estiver presente na amostra, a
solução de referência para a medida fotométrica não po-
de ser a água, no entanto deve ser amostra tratada com
todos os reagentes, exceto a solução de molibdato. Não
mais que 1500 mg/L de cloreto pode estar presente na
amostra, se o procedimento analítico for modificado pela
adição de sal de bismuto ao reagente ácido.
10.3.2.2 Interferência com nitrito pode ser eliminada pela
adição de 0,1 g de ácido sulfâmico à amostra, antes da
adição do molibdato. A concentração de sílica 20 vezes
maior do que a de fósforo, causa um erro menor que 2%.
10.3.2.3 Quando sulfetos estiverem presentes em altas
concentrações, a cor azul se forma após a adição do
molibdato. Esta interferência pode ser eliminada pela adi-
ção de solução de permanganato de potássio à amostra,
até produzir uma mesma intensidade de cor, antes da
adição de molibdato.
10.3.2.4 Quando a amostra contiver mais que 200 mg/L
de cálcio, prevenir a formação do precipitado de sulfato
de cálcio, adicionando 7 mL de ácido clorídrico concen-
trado, em lugar do ácido sulfúrico.
10.3.2.5 A velocidade no desenvolvimento da coloração
azul depende da temperatura. A temperatura da amostra
e dos reagentes deve estar entre 21°C e 35°C.
10.3.3 Reagentes
10.3.3.1 Solução de amino
Dissolver em 100 mL de água os seguintes reagentes pela
ordem: 3,7 g de sulfito de sódio (Na2SO3), 0,100 g de áci-
do 1-amino 2-naftol 4-sulfônico e 6,2 g de metabissulfi-
to de sódio (pirossulfito de sódio - Na2S2O5). Estocar esta
solução em frasco âmbar até no máximo duas semanas.
10.3.3.2 Solução de molibdato de amônio (48 g/L)
D isso lver 48 g de m olibdato de am ônio ((N H 4)6M o7O 24.4H 2O )
em aproxim adam ente 800 m L de água. Ad ic ionar 2 ,5 m L de
h idróxido de am ônio (N H 4O H ) e d ilu ir para 1 L com água.
10.3.3.3 Persulfato de amônio
Persulfato de amônio em cristais (NH4)2S2O8). Pode ser
substituído por persulfato de potássio.
10.3.3.4 Solução-estoque de fósforo (1 mL = 0,05 mg)
Ver 9.3.3.4.
10.3.3.5 Solução-padrão de fósforo (1 mL = 0,025 mgP)
Diluir 50 mL da solução-estoque (ver 10.3.3.4) para exa-
tamente 100 mL com água.
10.3.3.6 Solução-padrão de fósforo (1 mL = 0,0025 mg)
Diluir 50 mL da solução-estoque para exatamente 1 L com
água.
 Fósforo ortofosfato Fósforo total
 X-A mgP/L SBt X
-A mgP/L SBt
0,027 0,010 0,121 0,033
0,036 0,008 0,155 0,051
0,374 0,023 0,890 0,129
0,326 0,018 0,813 0,130
Tabela - Precisão do método de
redução por ácido ascórbico
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6 NBR 12772/1992
10.3.3.7 Ácido sulfúrico (37% v/v) (ver Anexo)
Adicionar 370 mL de ácido sulfúrico concentrado
(d = 1,84), lentamente, em 600 mL de água. Resfriar e di-
luir para 1 L com água. A adição de ácido sulfúrico deve
ser feita sob refrigeração.
10.3.3.8 Ácido sulfúrico - bismuto
Dissolver 1,20 g de nitrato de bismuto (Bi (NO3)3. 5H2O),
em 250 mL do ácido sulfúrico (37% v/v) (ver 10.3.3.6).
10.3.4 Ensaio
10.3.4.1 Calibração
10.3.4.1.1 Para a faixa de 0,1 mg/L a 3 mg/L (ppm), proce-
der conforme descrito em 10.3.4.1.2 e 10.3.4.1.3.
10.3.4.1.2 Pipetar 0 mL, 1 mL, 2 mL, 4 mL, 8 mL e 12 mL
de solução-padrão de fósforo (10.3.3.5) para uma série
de balões volumétricos de 100 mL e completar o volume
até a marca com água destilada, a fim de preparar pa-
drões contendo 0 mg/L, 0,25 mg/L, 0,50 mg/L, 1,0 mg/L,
2,0 mg/L e 3,0 mg/L de fósforo.
10.3.4.1.3 Desenvolver a coloração nos padrões como
descrito em 10.3.4.2. Medir a absorbância de cada pa-
drão a 650 nm em uma célula de 20 mm, usando água
como branco no ajuste zero de absorbância. Traçar um
gráfico em papel milimetrado, plotando os valores de ab-
sorbância em ordenadas e as concentrações correspon-
dentes de fósforo em abscissas (ver nota de 9.3.4.1.4).
10.3.4.1.4 Para a faixa de 0,03 mg/L a 1 mg/L (ppm),
proceder conforme descrito em 10.3.4.1.5 e 10.3.4.1.6.
10.3.4.1.5 Pipetar 0 mL, 4 mL, 12 mL, 20 mL, 30 mL, 40 mL
de solução-padrão de fósforo (10.3.3.6) para uma série
de balões volumétricos de 100 mL e completar o volume
até a marca com água destilada, a fim de preparar pa-
drões contendo: 0,0 mg/L, 0,1 mg/L, 0,3 mg/L, 0,5 mg/L,
0,75 mg/L e 1,0 mg/L de fósforo.
10.3.4.1.6 Desenvolver a coloração nos padrões como
descrito em 10.3.4.5. Medir a absorbância de cada pa-
drão a 650 nm, em célula de 20 mm usando água como
branco no ajuste inicial de absorbância zero. Traçar um
gráfico em papel milimetrado, plotando os valores de ab-
sorbância em ordenadas e as concentrações correspon-
dentes de fósforo em abscissas (ver nota de 9.3.4.1.4).
10.3.4.2 Fósforo ortofosfato, faixa de 0,1 mg/L a 3 mg/L de
fósforo
10.3.4.2.1 Transferir 100 mL de amostra límpida, contendo
no máximo 3 mg/L de fósforo, para um frasco Erlenmeyer
de 250 mL (ver nota de 9.3.4.2.1). Para concentrações
maiores, usar um volume menor de amostra e avolumar
com água para 100 mL.
Nota: A filtração da amostra através de filtro de membrana de
0,45 µm remove material particulado na determinação das
várias formas de fósforo dissolvido em águas de caldeiras.
Contudo esta filtração através de papel não apresenta
resultado satisfatório para águas de caldeiras contendo
um dispersivo. Se usar papel de filtro, adicionar 4 g de
nitrato de potássio (KNO3) e 2 mL a 4 mL de solução de
hipoclorito de sódio (NaClO). Ferver por alguns minutos
para precipitaro material floculado antes da filtração.
10.3.4.2.2 Adicionar à amostra, agitando após cada adi-
ção, e na ordem, os seguintes reagentes: 5 mL de ácido
sulfúrico (37% v/v), 5 mL da solução de molibdato de
amônio e 5 mL da solução de amino. Aguardar um mínimo
de 9 min e máximo de 11 min para o desenvolvimento da
cor azul.
10.3.4.2.3 Medir a absorbância a 650 nm, usando como
branco 100 mL de água tratada similarmente ao pro-
cedimento para a amostra. Quando o teor de cromato na
amostra for elevado (maior que 75 mg/L), seguir o descri-
to em 10.3.2.1. Registrar a concentração em mg/L de fós-
foro conforme valor encontrado na curva de calibração
descrita em 10.3.4.1, em função da absorbância lida.
10.3.4.3 Fósforo hidrolisável + fósforo ortofosfato, faixa de
0,1 mg/L a 3 mg/L de fósforo
10.3.4.3.1 Proceder conforme descrito em 10.3.4.2.1.
10.3.4.3.2 Adicionar à amostra 5 mL de ácido sulfúrico
(37% v/v). Se o teor de cálcio na amostra for superior a
200 mg/L, usar 7 mL de ácido clorídrico concentrado
(d = 1,19), em lugar de ácido sulfúrico (37% v/v). Aquecer
em chapa por um mínimo de 30 min, adicionando água
para manter o volume entre 25 mL e 100 mL. Como al-
ternativa, pode-se aquecer em autoclave ou recipiente de
pressão, por 10 min, entre 103 kPa e 138 kPa e (15 psi e
20 psi) ou nota de 9.3.4.1.4. Esfriar a solução para cerca
de 25°C, tomando o cuidado de não resfriar muito abaixo
desta temperatura. Diluir a solução para 105 mL com
água em proveta plástica graduada.
10.3.4.3.3 Adicionar 5 mL de solução de molibdato de
amônio e 5 mL de solução de amino, agitando após cada
adição. Aguardar entre 9 min e 11 min para o desen-
volvimento da coloração.
10.3.4.3.4 Proceder conforme 10.3.4.2.3, para obter o fós-
foro hidrolisável + fósforo ortofosfato.
10.3.4.4 Fósforo total, faixa de 0,1 mg/L a 3 mg/L de fósforo
10.3.4.4.1 Analisar a amostra conforme 10.3.4.3, porém
adicionando 1,0 g de persulfato de amônio, após 10.3.4.3.1.
10.3.4.5 Fósforo total, faixa de 0,03 mg/L a 1 mg/L de fósforo
10.3.4.5.1 Analisar a amostra conforme descrito em
10.3.4.2, 10.3.4.3 e 10.3.4.4, para determinar as várias for-
mas de fósforo, porém utilizando solução de ácido sul-
fúrico (37% v/v) com bismuto, em lugar do ácido sulfúrico
(37% v/v). Registrar a concentração de fósforo em mg/L,
conforme valor encontrado na curva de calibração, descri-
to em 10.3.4.1.4, em função da absorbância lida.
10.4 Resultados
10.4.1 Cálculos
Calcular a concentração das várias formas de fósforo,
em mg/L (ppm) de fósforo, aplicando a equação seguin-
te em 10.3.4.2 a 10.3.4.5:
Fósforo total (mg/L) = A (100/B)
NBR 12772/1992 7
Onde:
A = mg/L de fósforo indicado na curva de calibração,
em função da absorbância lida
B = volume de amostra, em mL
Fósforo hidrolisável = (fósforo hidrolisável + fósforo
ortofosfato) - (fósforo ortofosfato)
Fósforo orgânico = (fósforo total recuperável) - (fós-
foro hidrolisável + fósforo ortofosfato)
Fósforo particulado = (fósforo total recuperável -
fósforo total dissolvido)
10.4.2 Expressão de resultado
Ver 9.4.2.
10.5 Precisão
10.5.1 A precisão do método para fósforo ortofosfato dis-
solvido, na faixa de 0,1 mg/L a 3 mg/L de fósforo, pode ser
expressa como segue:
St = 0,65 a/s
So = (0,52 a + 0,55)/S
Na faixa de 0,03 mg/L a 1 mg/L de fósforo, a precisão é:
St = (1,4 a - 0,31)/S
So = (0,31 a)/S
Onde:
St = precisão total
So = precisão, mesmo operador, mg/L
a = concentração do fósforo determinado, mg/L
S = volume usado de amostra, mL
10.5.2 Estes dados não se aplicam às amostras de água
de matrizes não tratadas.
11 Método C - Método colorimétrico pelo fosfato
vanadomolibdato
11.1 Objetivo
Este método cobre a determinação de fósforo ortofosfato
dissolvido em água de alimentação de caldeira e água de
caldeira, contendo 1 mg/L a 10 mg/L (ppm) de fósforo. A
faixa pode ser estendida por diluição da amostra.
11.2 Aparelhagem
11.2.1 Fotômetro
Ver 9.2.1, exceto para as medidas que devam ser feitas
num comprimento de onda de 400 nm a 420 nm. A faixa do
ensaio depende do caminho ótico da solução. A faixa es-
pecificada em 11.1 é aplicada para as medidas de solu-
ção numa cubeta de 20 nm. A faixa pode ser ampliada pa-
ra o dobro, se as leituras forem efetuadas de 470 nm a
490 nm.
11.2.2 Vidraria
Ver 9.2.2.
11.3 Execução do ensaio
11.3.1 Princípio do método
Este método baseia-se na medida fotométrica da cor
amarela do ácido molibdovanadofosfórico, desenvolvida
na amostra. A intensidade da cor é proporcional à con-
centração de ortofosfato presente.
11.3.2 Interferentes
Este método não é apropriado para água fortemente co-
lorida, tal como água de caldeira tratada com tanino, a
menos que a cor seja previamente removida.
Nota: Altas concentrações de íon férrico interferem neste en-
saio, mas geralmente não estão presentes nas águas pa-
ra as quais o método é aplicado.
11.3.3 Reagentes
11.3.3.1 Solução de vanadomolibdato de amônio
D isso lver 40 g de m olibdato de am ônio ((N H 4)6M o7O 24.4H 2O )
em 400 mL de água. Dissolver 1,0 g de metavanadato de
amônio (NH4VO3) em uma mistura de 300 mL de água e
200 mL de ácido nítrico concentrado (HNO3 - d = 1,42).
Adicionar a primeira solução à segunda, misturar e diluir
para 1000 mL de água.
11.3.3.2 Solução de estoque de fósforo (1 mL = 0,05 mg)
Ver 9.3.3.4.
11.3.3.3 Solução-padrão de fósforo (1 mL = 0,025 mg)
Ver 9.3.3.5.
11.3.4 Ensaio
11.3.4.1 Calibração
11.3.4.1.1 Pipetar 0 mL, 2 mL, 6 mL, 10 mL, 15 mL e
20 mL da solução-padrão de fósforo (11.3.3.3) para uma
série de balões volumétricos de 50 mL e completar o
volume até a marca com água destilada, a fim de preparar
padrões contendo 0 mg/L, 1,0 mg/L, 3,0 mg/L, 5,0 mg/L,
7,5 mg/L e 10,0 mg/L de fósforo.
11.3.4.1.2 Desenvolver a cor na série de padrões confor-
me 11.3.4.2. Medir a absorbância em 400 nm a 420 nm,
com um fotômetro de filtro ou 400 nm com um espectro-
fotômetro, usando água como referência. Traçar a curva
da calibração, plotando em ordenadas os valores obtidos
de absorbância e em abscissas as concentrações cor-
respondentes de fósforo (ver nota de 9.3.4.1.4).
11.3.4.2 Análise
Transferir 50 mL da mostra límpida (filtrar se contiver
material em suspensão) para um frasco Erlenmeyer de
^
^
8 NBR 12772/1992
250 mL. Se a amostra contiver mais que 10 mg/L (ppm) de
fósforo, usar volume menor de amostra (ver nota de
9.3.4.2.1), diluindo a 50 mL com água. Adicionar 25 mL de
solução vanadomolibdato de amônio e misturar bem. Es-
perar 2 min para o desenvolvimento da cor. Medir a ab-
sorbância da cor de 400 nm a 420 nm, com fotômetro de
filtro em 400 nm em espectrofotômetro, usando como
branco, 50 mL de água tratada similarmente ao proce-
dimento para a amostra. Registrar a concentração de fós-
foro indicado pela curva de calibração, preparada con-
forme 11.3.4.1.
11.4 Resultados
11.4.1 Calcular a concentração do fósforo ortofosfato, em
mg/L de fósforo, como segue:
Fósforo (mg/L) = A (50/B)
Onde:
A = mg/L de fósforo indicado na curva de calibra-
ção, para determinada absorbância
B = volume de amostra, em mL
11.4.2 Converter a concentração de P para PO4 como se-
gue:
PO4 mg/L = 3,066 x mg/L de fósforo
11.5 Precisão
11.5.1 A precisão deste método pode ser expressa como
segue:
St = (0,31 a + 3,1)/S
So = (0,18 a + 0,8)/S
Onde:
St = precisão total, mg/L de fósforo
So = precisão, mesmo operador, mg/L de fósforo
a = concentração de fósforo ortofosfato, expressa e
m mg/L de fósforo
S = volume de amostra usada (mL)
11.5.2 Estes dados não se aplicam à amostras de água de
matrizes não testadas.
/ANEXO
NBR 12772/1992 9
A-1 Ácido sulfúrico
Líquido incolor, altamente corrosivo, reage violentamen-
te com água e compostos orgânicos com evolução de ca-
lor. É extremamente perigoso quando em contato com
materiais, em particular cloratos, nitratos, picratos e ma-
teriais combustíveis. A inalação de vapor concentrado po-
de causar sérios danos. O contato com os olhos resulta
em perda total de visão. O contato com a pele produz der-
matites e severas necroses. Aingestão pode levar à mor-
ANEXO - Cuidados na manipulação de reagentes químicos
te. Manipular em capela com exaustão e com luvas ade-
quadas.
A-2 Hidróxido de sódio
Sólido branco, corrosivo, não combustível, mas quando
em contato com umidade e água pode gerar calor suficien-
te para promover a ignição de materiais combustíveis. O
sólido e soluções concentradas causam graves queima-
duras nos olhos e pele. Se ingerido, provoca irritações in-
ternas. Manipular com EPI adequados.
	licenca: Cópia não autorizada