Método de análisis para la determinación de la concentración de

MÉTODO DE ANÁLISIS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA
CONCENTRACIÓN DE GRASAS Y ACEITES COMO CONTAMINANTE EN
AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES.
L. Alvarado Delfín a, A. López Marure b, A Flores Vela c, A. Garcia Murillo d, F.Carrillo
Romo f
a Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Unidad Altamira
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b Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Unidad Altamira
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c Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Unidad Altamira
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d Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Unidad Altamira
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e Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Unidad Altamira
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RESUMEN:
La contaminación es uno de los problemas ambientales mas importantes que afectan a nuestro mundo y surge
cuando se produce un desequilibrio, como resultado de la adición de cualquier sustancia al medio ambiente,
en cantidad tal que cause efectos adversos en el hombre, en los animales, vegetales o materiales expuestos a
dosis que sobrepasen los niveles aceptables en la naturaleza.
Las descargas de aguas residuales de la industria petrolera contienen una importante cantidad de
contaminantes que contribuye a la degradación de la calidad del agua en la zona del sur del estado de
Tamaulipas.
Para realizar los estudios y comparación de los resultados obtenidos de los análisis realizados en cada
momento que el proyecto así lo requiere, se tiene como base las técnicas que establece la Norma Oficial
Mexicana NOM-CCA-003-ECOL/1993, se toma como referencia secundaria la Norma Oficial Mexicana
NOM-001-SEMARNAT-1996 y algunas normas internacionales.
Realizando un muestreo de los puntos y los análisis correspondientes se determina la concentración de grasa y
aceites en el agua residual apoyándose en las Normas Oficiales Mexicanas y con base en el análisis de los
resultados obtenidos, se establece cual es el tratamiento adecuado, la selección, diseño y especificación del
equipo necesario, y las pruebas correspondientes.
El método seleccionado para la determinación de grasas y aceites el de extracción soxhlet, debido a su alto
porcentaje de recuperación, además es el considerado por la Norma Mexicana NMX-AA-005-SCFI-2000.
Se basa en la adsorción de grasas y aceites en tierra de diatomeas, los cuales son extraídos en un equipo
Soxhlet empleando hexano como disolvente. Una vez terminada la extracción se evapora el hexano y se pesa
el residuo que ha quedado en el recipiente; siendo este valor el contenido de grasas y aceites. No se mide una
sustancia específica sino un grupo de sustancias con unas mismas características fisicoquímicas:
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Hidrocarburos
Ésteres
Aceites
Grasas
Ceras o parafinas
Ácidos grasos de masa molecular alta
METODOLOGÍA:
1.- UBICAR LOS PUNTOS DE MUESTREO
Para elegir los puntos de muestreo es necesario realizar el análisis del sitio, las descargas de aguas residuales
y el área total que ocupan dichas descargas. Los puntos elegidos deben generar datos representativos para que
los resultados de los análisis realizados proporcionen información real y confiable acerca de las
concentraciones de grasas y aceites existentes en el efluente.
2. TOMAR LA MUESTRA
Las muestras que se toman para la determinación de grasa y aceites son del tipo simple, es decir aquella que
es tomada interrumpidamente durante el período necesario para completar un volumen proporcional al caudal
de manera que resulte representativo de la descarga de aguas residuales, medido éste en el sitio y en el
momento del muestreo.
Según la norma NMX-AA-005-SCFI-2000, el muestreo debe realizarse de la siguiente manera: de la
superficie del cuerpo de agua colectar un volumen de aproximadamente 1L de la muestra en un frasco de
vidrio de boca ancha y tapa cubierta de politetrafluoroetileno, poliamida o PVC polietileno. Ya que pueden
ocurrir perdidas de grasas y aceites por el equipo de muestreo, no se permite la colecta de una muestra
compuesta. Dado que la muestra entera se ocupa en esta prueba, no se pueden tomar alícuotas de la muestra
para realizar otro tipo de análisis. En caso de existir la presencia de aceites emulsionados en el agua a
muestrear, la muestra se toma de 20cm a 30cm de profundidad, cuando no haya mucha turbulencia para
asegurar una mayor representatividad.
Se deben tomar las precauciones necesarias para que en cualquier momento sea posible identificar las
muestras:
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Identificación de la descarga.
Número de muestra.
Fecha y hora de muestreo.
Punto de muestreo.
Temperatura de la muestra.
Profundidad de muestreo.
Nombre y firma de la persona que efectúa el muestreo.
3. ELEGIR EL MÉTODO DE ANÁLISIS
Para la determinación de las grasas y aceites en el agua existen tres métodos:
1. Método de partición gravimétrica
2. Método de partición infrarrojo
3. Método de extracción soxhlet
El método seleccionado es el de extracción soxhlet, debido a su alto porcentaje de recuperación de grasas y
aceites, además es el considerado por la Norma Oficial Mexicana NMX-AA-005-SCFI-2000.
Este método permite una estimación del contenido de grasas y aceites en aguas naturales, residuales y
residuales tratadas al determinar gravimétricamente las sustancias que son extraídas con hexano de una
muestra acuosa acidificada. La determinación de grasas y aceites es indicativa del grado de contaminación del
agua por usos industriales y humanos. En esta determinación no se mide una sustancia específica sino un
grupo de sustancias con unas mismas características fisicoquímicas (solubilidad). Entonces la determinación
incluye ácidos grasos, jabones, grasas, ceras, hidrocarburos, de bajo y levado peso molecular de origen
mineral que abarca desde la gasolina hasta combustibles y aceites lubricantes y cualquier otra sustancia
miscible de ser extraído con hexano.
4. PREPARAR LA MUESTRA
Una vez tomada la muestra debe preservarse por acidificación con ácido clorhídrico 1:1 a un valor de pH
menor a dos y refrigeración a 4 C. El tiempo máximo de almacenamiento previo al análisis es de 28 días.
5. REALIZAR LA EXTRACCION DE LAS GRASAS Y ACEITES
El método se basa en la adsorción de grasas y aceites en tierra de diatomeas, los cuales son extraídos en un
Soxhlet empleando hexano como disolvente. Una vez terminada la extracción se evapora el hexano y se pesa
el residuo que ha quedado en el recipiente; siendo este valor el contenido de grasas y aceites.
6. EFECTUAR LOS CALCULOS QUE CORRESPONDE
Para efectuar los cálculos y determinar la concentración de grasas y aceites es necesario recolectar la
información obtenida durante el análisis en la siguiente ecuación:
(P2 - P1) *106
ppm (G y A) =
V1
NMX-AA-005-SCFI-2000
Donde:
ppm (G y A): Concentración de Grasa y Aceites en partes por millón (mg/L)
P1: Peso del matraz (libre de humedad) antes de la extracción
P2: Peso el matraz después de la extracción y el secado
V1: Volumen de la muestra filtrada
106: Factor de conversión
CONCLUSIONES:
Con base a los resultados de los análisis cuantitativos obtenidos experimentalmente, se puede determinar los
niveles de contaminación existente y demás características del efluente. Gracias a esta información se
establece cual es el tratamiento adecuado y la selección, diseño y especificación del equipo necesario.
BIBLIOGRAFIA:
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M. RIGOLA LAPEÑA. México 1999 “Tratamiento de Aguas Industriales, de Proceso y Residuales”
Bioxareo Editores
J. ROMERO ROJAS. Colombia 2000 “Calidad del Agua” 2da Edición. Edit. Escuela Colombiana
de Ingeniería
J. ROMERO ROJAS. Colombia 2000 “Tratamiento De Aguas residuales por Lagunas de
Estabilización” 3da Edición Edit. Escuela Colombiana de Ingeniería
NOM-001-SEMARNAT-1996. Que establece los limites máximos permisibles de contaminantes en
las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales
NOM-CCA-003-ECOL/1993. Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en
las descargas de aguas residuales a cuerpos receptores provenientes de la industria de refinación de
petróleo y petroquímica
NMX-AA-005-SCFI-2000 Análisis de agua Determinación de grasas y aceites recuperables en
aguas naturales, residuales y residuales tratadas. Método de prueba.