Determinação de compostos da série fosforada

1 – OBJETIVO

Determinar a concentração das espécies fosforadas em amostras águas naturais e residuárias. As espécies determinadas são:

• fósforo reativo (ortofosfato),
• fosfato total (incluindo as formas hidrolizáveis em meio ácido),
• fósforo orgânico e
• fósforo total.

2 – CAMPO DE APLICAÇÃO

Aplicam-se às amostras de águas e efluentes. Em amostras líquidas, as determinações das espécies fosforadas podem ser realizadas na fração solúvel (dissolvida) ou na fração suspensa das amostras.

3 – RESPONSABILIDADE

A aplicação desta IT é de responsabilidade do Laboratório Ambiental.

4 – DEFINIÇÕES / SIGLAS

MT: Método Traduzido

FORM: Formulário de Registro

IT: Instrução Técnica

5 – REFERÊNCIAS

5.1 – Referências Normativas

EATON, A. D., CLESCERI, L. S., GREENBERG, A. E. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. APHA, AWWA, WEF. 21ª edição, 2005.

5.2 – Referências Complementares

RESOLUÇÃO CONAMA N° 357, DE 17 DE MARÇO DE 2005: Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências.

RESOLUÇÃO SEMA N° 019, DE 4 DE MAIO DE 2004: Estabelece requisitos e condições técnicas para a implantação de cemitérios destinados ao sepultamento, no que tange à proteção e à preservação do ambiente, em particular do solo e das águas subterrâneas.

5.3 – Referências Cruzadas

MT – SM 4500 P: Versão traduzida do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 21ª Ed. – SM 4500 – Fósforo

IT-AMB-021: Descarte de amostras e reagentes

IT-AMB-020: Limpeza de materiais do Laboratório Ambiental

FORM-030 rev.00 - Determinação de compostos da série fosforada pelo método do ácido ascórbico.

6 – DIRETRIZES / METODOLOGIA

6.1 – Princípio do Método

A análise de fósforo engloba duas etapas básicas:

1. a conversão da forma de fósforo de interesse em ortofosfato dissolvido e
2. a determinação colorimétrica do ortofosfato dissolvido.

A separação do fósforo em suas várias formas, algumas vezes é uma convenção analítica, mesmo que em alguns casos haja relação entre as formas. A primeira separação entre as espécies de fósforo ocorre através de um processo de filtração por uma membrana de 0,45 μm, quando é possível separar as formas de fósforo dissolvidas das formas suspensas. Todas as determinações podem ser realizadas nas frações solúveis e suspensas.

A espécie mais lábil de fósforo corresponde aos fosfatos, espécie que pode responder ao teste colorimétrico diretamente, sem que hidrólise preliminar ou digestão oxidativa seja realizada devido à grande reatividade da espécie na reação colorimétrica, denomina-se esta fração como “fósforo reativo”, ou simplesmente ortofosfato. Apesar da determinação de fósforo reativo compreender basicamente a medição de ortofosfato (PO4-3) uma pequena parcela de fosfatos condensados presentes na amostra pode ser inevitavelmente liberada durante a sua determinação.

Uma hidrólise ácida em ebulição branda, conduzida a uma temperatura próxima ao ponto de ebulição da água, é capaz de converter fosfatos condensados, dissolvidos ou suspensos, em ortofosfatos dissolvidos. Este procedimento corresponde à soma de polifosfatos e de ortofosfatos contidos em uma amostra. A parcela de fósforo passível de hidrólise (fósforo ácido-hidrolizável) pode ser determinada por diferença entre a concentração de fosfato total (após hidrólise da amostra) e a determinação de ortofosfato.

Como o fósforo pode combinar-se à matéria orgânica, um método de digestão para determinação da concentração de fósforo total deve ser realizado na amostra para oxidar efetivamente a matéria orgânica e, simultaneamente, converter o fósforo organocombinado a ortofosfato solúvel. Apesar do Standard Methods indicar três métodos para a preparação da amostra (ácido perclórico, mistrua nítrico-sulfúrica e perssulfato de potássio), o método de digestão mais viável (tempo e economicamente) é o método de oxidação com perssulfato em meio ácido.

A fração de fosfato convertido a ortofosfato, exclusivamente pela destruição oxidativa da matéria orgânica, é denominado fósforo orgânico. Esta espécie é determinada pela diferença entre a concentração do fósforo total (após oxidação) e a determinação do fosfato total. Para determinação do ortofosfato solúvel, já dissolvidos ou após conversão, é utilizado o método colorimétrico com ácido ascórbico. Os ortofosfatos reagem em meio ácido com o molibdato de amônio e o tartarato de antimônio e potássio para formar o ácido fosfomolibdênico, que é reduzido pelo ácido ascórbico a um complexo azulado, o azul de molibdênio. A intensidade de cor desenvolvida é proporcional à concentração de ortofosfatos e é medida através de um espectrofotômetro em comprimento de onda de 880 nm. O fluxograma a seguir mostra o passo a passo para determinação das frações de fósforo e as possibilidades de combinação de resultados entre si.

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6.2 – Aspectos de segurança

Usar luvas de borracha, jaleco de mangas compridas, sapatos e óculos de segurança. Realizar a digestão e hidrólise ácida das amostras em capela a fim de evitar a exposição aos fumos ácidos produzidos.

6.3 – Amostragem e Preservação das amostras

6.3.1 – Amostragem

As amostras devem ser coletadas em um volume mínimo de 100 mL para ortofosfato e fósforo total e de 200 mL para fosfato total. Se as formas dissolvidas serão diferenciadas, filtrar a amostra imediatamente após a coleta. A filtração deve acontecer em filtro com membrana 0,45 μm.