# NMX-AA-084-1982

ANÁLISIS DE AGUA – DETERMINACIÓN DE SULFUROS.

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- Clave de la Norma: NMX-AA-084-1982
- Comité que desarrolló la Norma: COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN NACIONAL DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES (COTEMARNAT)
- Dependencia(s): SEMARNAT – Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales
- Estado de la Norma: VIGENTE
- Fecha de entrada en vigor: 1982-08-11
- Fecha de publicación en el DOF: 1982-08-10
- Grado: No equivalente
- ICS: 13
- Producto, servicio, proceso o sistema: PROTECCION AMBIENTAL
- Rama de actividad económica / industrial: PROTECCION AMBIENTAL
- Título de la Norma: ANÁLISIS DE AGUA – DETERMINACIÓN DE SULFUROS.

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## NORMA Oficial Mexicana NOM-AA-84-1982, Análisis de Agua.- Determinación de sulfuros.

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NORMA Oficial Mexicana NOM-AA-84-1982, Análisis de Agua.- Determinación de sulfuros. 


 


 


Al margen un sello con el
Escudo Nacional. que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Secretaría de Patrimonio
y Fomento Industrial.- Dirección General de Normas.- Depto. de Normalización
Nacional.- Expediente: 231.1.


 


AVISO AL PUBLICO


 


Con fundamento en lo
dispuesto en los Artículos 33, Fracción XX y Quinto Transitorio de la Ley
Orgánica de la Administración Pública Federal, en el Artículo 13, Fracción I
del Reglamento Interior de la Secretaría de Patrimonio y Fomento Industrial y
en los Artículos 1o., 2o., 4o., 23, inciso C, 26 de la Ley General de Normas y
de Pesas y Medidas publicada en el Diario Oficial de la Federación con fecha 7
de abril de 1961 y sus adiciones contenidas en el Decreto de 29 de diciembre de
1961, publicado en el Diario Oficial del 30 del mismo mes, esta Secretaría ha
aprobado la siguiente Norma Oficial Mexicana:


 


Designación
   
Título de la Norma


 


NOM-AA-84-1982
  
"Análisis de Agua.- Determinación de
sulfuros"


 


1
 OBJETIVO


 


La presente Norma Oficial
establece los métodos; del azul de metileno y el iodométrico para la
determinación de sulfuros en agua.


 


2
 CAMPO DE APLICACION


 


Esta Norma es aplicable a
aguas naturales, residuales y estuarinas. El método iodométrico se aplica si el
contenido de sulfuros es mayor de 1 mg/L; este método se usa para aguas
residuales y aguas que oxidan parcialmente el azufre y que están libres de
interferencias, asimismo, para muestras que han sido tomadas recientemente.


 


El método, del azul de
metileno se aplica para aguas que contengan hasta 20 mg/L de sulfuros. Para
concentraciones mayores, deberán hacerse las diluciones correspondientes.


 


3
 REFERENCIAS


 


Esta norma se complementa
con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas en vigor:


 


NOM-AA-3 "Aguas
residuales.- Muestreo".


 


NOM-AA-14 "Cuerpos
receptores.- Muestreo".


 


NOM-Z-I
   
"Sistema general de unidades de
medida.- Sistema internacional de unidades (SI)".


 


NOM-BB-14
"Clasificación y tamaños nominales para utensilios de vidrio usados en
laboratorios".


 


4
 RESUMEN DE LOS METODOS


 


4.1
 El método del azul de
metileno se basa en la reacción del sulfuro, el cloruro férrico y la
dimetil-para-fenilendiamina para producir el azul de metileno. Una vez
desarrollado el color, se añade fosfato de amonio para eliminar el color debido
al cloruro férrico.


 


4.2
 El método iodométrico
se efectúa a partir de una titulación basada en la reacción del iodo con el
sulfuro en solución ácida, oxidándolo hasta azufre.


 


5
 MUESTREO


 


La muestra se extrae
según sea el caso, como se indica en la Norma Oficial Mexicana "Aguas
residuales.- Muestreo" NOM-AA-3, o bien, de acuerdo a la NOM-AA-14
"Cuerpos receptores.- Muestreo".


 


5.1
 Conservación de las
muestras.
      
.


 


Las muestras deben ser
tomadas con una aereación mínima. Para determinar sulfuros totales, la muestra
debe preservarse con 4 gotas de solución de acetato de zinc 2 N por cada 100
cm. de muestra, las que se adicionan antes de llenar totalmente el frasco. El
almacenamiento debe ser a 277 K (4°C).


 


6
 PRE TRATAMIENTO PARA LA
REMOCION DE INTERFERENCIAS O CONCENTRACION DE SULFUROS.


 


El método iodométrico
adolece de interferencias como las sustancias reductoras que reaccionan con el
iodo, incluyendo sulfitos, tiosulfatos y varios compuestos orgánicos, sean
sólidos o estén disueltos.


 


En el método del azul de
metileno también interfieren los fuertes agentes oxidantes enmascarando la
formación del color azul. Cuando la concentración de tiosulfatos es mayor de 10
mg/L, la formación del color se retarda. La misma concentración de sulfuros, si
es de varios cientos de miligramos por cada litro, representa una
interferencia.


 


Las interferencias debido
a sulfitos, tiosulfatos, ioduros y muchas otras sustancias solubles,
exceptuando ferrocianuros
  
se eliminan
adicionando sulfuro de zinc, removiendo el sobrenadante y remplazándolo por
agua. Este mismo procedimiento se usa para concentrar los sulfuros, incluso si
no hay necesidad de remover las interferencias.


 


6.1
 Material.


 


Botellas de vidrio con
tapones esmerilados. Si se usara el método del azul de metileno, se tomarán 500
cm3; si fuera el método iodométrico, se tomarán de 500 a 1000 cm3.


 


6.2
 Reactivos.


 


Los reactivos que se
mencionan en esta Norma deben ser grado analítico, a menos que se indique otra
cosa. Cuando se hable de agua debe entenderse agua destilada.


 


6.2.1
 Acetato de zinc 2
N.


 


En 870 cm3 de agua,
disolver 220 g de Zn (C2H3O2) ¨2H2O, luego completar a un litro.


 


6.2.2
 Solución de
hidróxido de sodio, Na OH 6 N.


 


6.2.3
 Procedimiento.


 


En una botella de vidrio,
de 100 cm3 colocar 3 gotas de solución de acetato de zinc 2 N ( algunas veces
las sales de zinc son sustituidas por las de cadmio; pero el ZnS es más
resistente a la oxidación que el CdS), llenar con la muestra y agregar 2 gotas
de solución de NaOH, 6 N. Tapar la botella y mezclar por rotación y hacerlo en
forma vigorosa transversalmente al eje longitudinal de la botella .


 


Al usar el procedimiento
iodométrico, la botella debe ser de 500 cm3 o un tamaño apropiado con
proporcionalidad en los volúmenes de reactivos .


 


Adicionar suficientemente
hidróxido de sodio para obtener un pH arriba de 9 y sedimentar durante 30
minutos.


 


La muestra tratada así es
muy estable y puede durar varias horas: sin embargo, si contiene mucho fierro
puede ocurrir una oxidación rápida.


 


Si se quiere usar el
método iodométrico, el precipitado debe filtrarse sobre fibra de vidrio y
continúar con la titulación de acuerdo al método.


 


Al usar el método del
azul de metileno. el precipitado se debe dejar sedimentar por 30 minutos y
decantar tanta supernata como sea posible. sin pérdida de precipitado.


 


Rellenar la botella con
agua, resuspender el precipitado y drenar la muestra.


 


Si las sustancias
interferentes se encuentran en altas concentraciones, sedimentar, decantar y
llena por segunda vez. Si se sabe que la concentración de sulfuros es baja,
adicionar el agua suficiente para completar la mitad del volumen de muestra
original. Esta técnica se usa para concentraciones muy bajas de sulfuros.


 


Después de determinar la
concentración de sulfuros colorimétricamente, multiplicar el resultado por la
relación del volumen final al inicial .


 


7
 METODO DEL AZUL DE
METILENO


 


7.1
 Equipo y material.


 


7.1.1
 Tubos Nessler de
12.5 cm de largo y 1.5 cm de diámetro.


 


7.1.2
 Goteros que por
cada cm de azul de metileno viertan 20 gotas.


 


7.1.3
 Espectrofotómetro
para usarse a una longitud de onda de 664 nm o un fotómetro de filtro, capaz de
proveer una transmitancia máxima cercana a 600 nm.


 


7.2
 Reactivos ( ver
inciso 6.2 ) .


 


7.2.1
 Solución madre de
ácido amino-sulfúrico.


 


Disolver 27 g de N. N-
dimetil - p - fenilendiamina oxalato en una mezcla fría de 50 cm3 de H2SO4
concentrado y 20 cm3 de agua. Enfriar y diluir a 100 cm3; con agua. Esta
solución debe usarse de inmediato pues su almacenamiento puede causar oxidación
a tal grado que resulte una interferencia para la prueba. Si esta solución se
diluye y se usa con muestra libre de sulfuros, no debe dar coloración alguna
después de 3 minutos.


 


7.2.2
 Reactivo ácido
amino-sulfúrico.


 


De la solución madre se
toman-25 cm3 y se diluyen con 975 cm3 de solución de H2SO4 (1 + 1). Almacenar
en lugar oscuro.


 


7.2.3
 Solución de cloruro
férrico.


 


En 40 cm3 de agua se
disuelven 500 g de FeCI3 ¨ 6 H2O.


 


7.2.4
 Solución de ácido
sulfúrico, H2SO4, (1 + 1).


 


7.2.5
 Solución de fosfato
ácido de amonio.


 


Disolver 400 g de (NH4) 2
HPO4 en 800 cm de agua.


 


7.2.6
 Solución I de azul
de metileno.


 


Disolver 1.0 g de azul de
metileno en agua y aforar a un litro. Debido a la variación existente entre los
lotes de colorantes, esta solución no tiene la intensidad correcta. y por tanto
el reactivo se debe valorar con soluciones de composición conocida de sulfuros
y ajustar su concentración de tal manera que 0.05 cm4 sea equivalente a 1.0
mg/L de sulfuros.


 


7.2.6.1
 Valoración.


 


En un vaso pequeño se
colocan varios gramos de Na2S ¨ H20, se adiciona algo de agua hasta apenas
cubrir los cristales, agitar ocasionalmente por algunos minutos y transferir la
solución a otro vaso. Se debe preparar diariamente. De esta solución preparada
recientemente adicionar una gota a un litro de agua y mezclar, e inmediatamente
determinar la concentración de sulfuros usando el procedimiento de azul de
metileno y el iodométrico.


 


Efectuar como mínimo
cinco pruebas que caigan en un ámbito de 1 a 8 mg/L de sulfuros. Calcular el
promedio del porcentaje de error entre las diferencias encontradas en ambos
procedimientos. Si el error medio es negativo, es decir, si los resultados del
azul de metileno son menores que los del iodométrico, se debe diluir la
solución de metileno en el mismo porcentaje de error que se obtuvo. Si los
resultados del azul de metileno son mayores, se debe incrementar la fuerza de
la solución adicionando más colorante.


 


7.2.7
 Solución II de azul
de metileno.


 


De la solución I recién
ajustada, tomar 10 cm3 y diluirlos a 100 cm3.


 


7.3
 Procedimiento.


 


7.3.1
 Desarrollo del
color.


 


En cada uno de los dos
tubos de comparación se colocan 7.5 cm3 de la muestra, llenándolos hasta sus
marcas o usando una pipeta que tenga punta ancha. Al tubo A se le adiciona 0.5
cm3 de reactivo ácido amino - sulfúruco y 0.15 cm3 de la solución de cloruro férrico;
inmediatamente mezclar por inversión una sola vez (si se mezcla en exceso los
resultados son bajos por la pérdida de H2S como gas, que no ha tenido tiempo
suficiente para reaccionar). Al tubo B se le adiciona 0.5 cm3 de solución de
H2SO4 (1 + 1) y 0.15 cm3 de solución de FeCI3 y mezclar.


 


Si en el tubo A aparece
un color azul, indicará la presencia de sulfuros. Usualmente el desarrollo del
color se completa en un minuto; pero por lo regular el tiempo es mayor para
desvanecer el color rosado que aparece al principio. Después de 5 minutos, a
cada tubo, A y B se le añaden 1.6 cm3 de (NH4)2 HPO4 y después de 15 minutos se
comparan los colores.


 


Si se usó el acetato de
zinc, esperar por lo menos 10 minutos antes de hacer la comparación visual del
color.


 


7.3.2
 Determinación del
color.


 


7.3.2.1
 Estimación visual
del color.


 


Al tubo B se le añade
solución de azul de metileno I ó II, dependiendo de la concentración de
sulfuros y de la exactitud deseada, gota a gota hasta igualar el color con el
tubo A. Si la concentración de sulfuros excede de 20 mg/L, la prueba debe
repetirse diluyendo la muestra en un décimo. Si la solución I del azul de
metileno se ajusta de manera que 0.5 cm3 (1 gota) sea igual a 1.0 mg sulfuro/L,
y cuando se emplean 7.5 cm3 de muestra:


 


mg de sulfuro/L = No. de
gotas de la solución I + 0.1 (No. de gotas de la solución II).


 


7.3.2.2
 Medida
fotométrica del color.


 


Si la concentración de
sulfuros está entre 0.1 y 2 mg/L, se debe usar una celda con paso de luz de 1
cm.


 


Si las concentraciones
son mayores o menores, el paso de luz será mayor o menor respectivamente. El
límite mayor del método es de 20 mg/L.


 


Con una porción de la
muestra tratada del tubo B se calibra el instrumento a cero.


 


Las curvas de calibración
se preparan sobre una base de la prueba colorimétrica, hecha contra soluciones
de Na2S, simultáneamente analizadas por el método iodométrico; se gráfica la
concentración sobre la absorbancia. La relación, de una línea recta entre la
concentración y la obsorbancia se puede suponer para una concentración de 0 a
1.0 mg/L. Leer la concentración de sulfuros de la curva de calibración.


 


8
 METODO IODOMETRICO.


 


8.1
 Reactivos (ver inciso
6.2).


 


8.1.1
 Solución de ácido
clorhídrico, HCI, 6N.


 


8.1.2
 Solución estándar
de iodo, 0.0250 N.


 


De 20 a 25 g de Kl se
disuelven en agua y se añaden 3.2 g de iodo, después de que este se haya
disuelto, diluir a un litro y valorarlo con solución de tiosulfato de sodio
0.0250 N, usando almidón, como indicador.


 


8.1.3
 Solución estándar
de tiosulfato de sodio, 0.0250 N.


 


Disolver 6.205 g de
Na2S2O3 ¨ 5H2O en agua, adicionar 1.5 cm3 de solución de NaOH, 6 N ó 0.4 g de
NaOH sólido y diluir a un litro. Titular con solución de bi-iodato de potasio.


 


8.1.4
 Solución estándar
de bi-iodato de potasio, 0.0250 N. Disolver 812.4 mg de KH (IO3)2 en agua y
diluir a un litro.


 


8.1.5
 Solución de
almidón.


 


Disolver 2.0 g de almidón
soluble y como preservador 0.2 g de ácido salicílico, en 100 cm3 de agua.


 


8.2
 Procedimiento.


 


8.2.1
 En un frasco de 500
cm3 se mide con bureta una cantidad de iodo en solución, tal que exceda a la
concentración de sulfuros presentes. Si es necesario se adiciona agua para
completar a 20 cm3. Agregar 2 cm3 de solución de HCI, 6 N. Medir con pipeta 200
cm3 de muestra y descargar bajo la superficie de la solución que contiene el
iodo. Si el color de este desaparece, adicionar más iodo, hasta que permanezca
su coloración. Titular con solución valorada de tiosulfato de sodio y almidón
como indicador, hasta desaparecer el color azul.


 


8.2.2
 Si el sulfuro se
precipitó con zinc y se filtró el ZnS, el filtro con el precipitado debe
regresarse a la botella original y adicionar 100 cm3 de agua. Añadir HCl y la
solución de iodo y titular con tiosulfato de sodio.


 


8.2.3
 Cálculos.


 


Si un cm3 de la solución
de iodo 0.0250 N reacciona con 0.4 mg de sulfuro, luego:


 


[(A x B) - )C x D)] x
16,000


mg/L =
---------------------------- cm3 de la muestra.


 


A = Solución de iodo, en
cm3.


 


B = Normalidad de la
solución de iodo.


 


C = Tiosulfato de sodio,
en cm3.


 


D = Normalidad del
tiosulfato de sodio.


 


9
 SULFURO DE HIDROGENO
NO-IONIZADO.


 


El sulfuro de hidrógeno y
el HS constituyen el sulfuro disuelto y están en equilibrio con los iones
hidrógeno;


 


H2-------------------- H
+ HS


 


La constante deionización
del H2S2 se usa para calcular la distribución de sulfuro disuelto entre las dos
formas. La constante práctica escrita en forma logarítmica, pK', es la que se
usa. La constante varía con la temperatura y con la fuerza ionica de la solución
y esta fuerza se puede estimar fácilmente de la conductividad. El efecto de la
temperatura es prácticamente lineal de 288 K a 308 K (15 a 35°C); se puede usar
interpolaciones o extrapolaciones.


 


Del pH de la muestra y el
valor apropiado de pK', se calcula pH - pK'. De la figura 1 adjunta, leer la
proporción de sulfuro disuelto presente como H2S (escala del lado izquierdo de
la figura 1). Digamos que esta proporción sea igual a J: luego:


 


J x sulfuro disuelto =
H2S no ionizado, expresado como sulfuro.


 


La siguiente tabla de
algunos valores aproximados de pK' para diferentes temperaturas y
conductividades.


 


Ver
imagen (dar doble click con el ratón)


 


BIBLIOGRAFIA


 


APHA-AWWA-WPCF, Standars
Methods for the Examination of Water and Wastewater 15° Ed. 1980.


 


SAWYER CLAIR N, Chemistry
for Sanitary Engineers, Edotores Mc Graw-Hill Book Company, 1960


 


SARH, DIRECTION GENERAL
DE PROTECCION Y ORDENACION ECOLOGICA, Manual del Curso "Analisis de Aguas
y Aguas de Desecho", Volumen II.


 


11
 CONCORDANCIA CON
NORMAS INTERNACIONALES.


 


No concuerda con ninguna
Norma Internacional por no insistir sobre el tema.


 


Naucalpan de Juárez, Edo.
de México, a 16 de julio de 1982.- El Director General de Normas Comerciales de
la Secretaría de Comercio, Héctor Vicente Bayardo Moreno.- Rúbrica.- El
Director General de Normas, Román Serra Castaños.- Rúbrica.


 


 


