TURBIDIMETRI A Y NEFELOMETRI A

ANÁLISIS INSTRUMENTAL

Grado en Ingeniería química

HÉCTOR JESÚS FRAILE RAMOS

FUNDAMENTO TEÓRICO:

La turbidez en los líquidos se debe a la presencia en su seno de sólidos en

suspensión. Cuando un haz de luz atraviesa la suspensión, las partículas presentes lo

reflejarán parcialmente haciendo que disminuya la intensidad del haz emergente.

Se puede cuantificar la turbidez de la suspensión midiendo la disminución de la

intensidad del haz de luz emergente (Turbidimetría) o bien se puede medir la

intensidad de la luz dispersada (Nefelometría), pues es razonable pensar que habrá

alguna proporcionalidad entre la intensidad de la luz dispersada y la intensidad de la

turbidez.

Algunas sustancias en condiciones muy determinadas forman una suspensión cuya

medición turbidimétrica o nefelométrica es muy útil para determinar concentraciones,

como son: el sulfato de bario, algunas sustancias de peso molecular elevado

(proteínas, polímeros…). En concreto el BaSO4 forma un precipitado de tamaño

uniforme y lenta sedimentación, muy adecuado para su rápida cuantificación por esta

técnica.

La turbidimetría es también una técnica imprescindible para el control de calidad de

algunos procesos de fabricación.

En turbideces bajas la nefelometría proporciona mayor sensibilidad mientras que para

suspensiones o turbideces elevadas, no puede medirse con seguridad la luz

dispersada (nefelometría) debido a la interacción entre partículas, por tanto, ambos

métodos tienen su alcance o rango de utilización.

El aparato dispone de una fuente (de wolframio) y tres detectores, una para la luz

transmitida, otro a 90º y otro para medidas de dispersión frontal. Las unidades que

emplea son NTUs (unidades de turbidez nefelométricas), NEPH (nefelos) o bien EBCs

(european brewery convention) y su relación es la siguiente:

6,7 nefelios por NTU y 0,245 EBCs por NTU

El aparato selecciona automáticamente el rango de medición y con él, el detector

adecuado.

MÉTODO EXPERIMENTAL:

Hay que preparar las siguientes disoluciones:

- Solución acondicionadora (ya preparada)

- Solución madre: A partir de sulfato sódico o potásico se prepara una disolución que

contenga 100ppm de sulfato. En nuestro caso, preparamos 500 ml de disolución

diluyendo 0.077g de sulfato sódico en ella.

- Soluciones patrón: A partir de la disolución madre se preparan patrones que

contengan 0, 10, 25, 50 y 100ppm respectivamente de sulfato. Llenando vasos de

precipitados con 0, 10, 25, 50 o 100ml de disolución madre y diluyendo con agua

destilada hasta 100 ml, para poder alcanzar esas concentraciones

- Solución de BaCl2: 1 gramo/100ml, diluimos 1.188 g de Cloruro Anhidro en 100 ml de

agua.

De cada una de las disoluciones patrones, y de la muestra problema (agua del grifo),

se tomarán 250 ml y se añadirán 5 ml de disolución acondicionadora, y otros 5 ml de la

disolución de BaCl2, se agitan durante 1 minuto, se dejan reposar 3 minutos y se

vuelve a agitar, se van echando en la cubeta del aparato para realizar las

correspondientes medidas.

Los datos de la turbidez obtenidos por el aparato para cada una de las disoluciones

son los siguientes:

- 0ppm: 1.25 NTU

- 10ppm: 21.8 NTU

- 25ppm: 54.1 NTU

- 50ppm: 106 NTU

- 100ppm: 187 NTU

- Muestra problema: 82 NTU

Efectuando una regresión lineal a los datos del dispositivo:

La ecuación de la recta que nos queda es y=1.8613x +5.1627, con una R bastante buena,

asique la damos por válida. Nuestra disolución problema, en este caso agua del grifo, nos da

un valor de 82 NTU, aplicados a la ecuación nos da un valor de concentración de sulfatos de

41.3 ppm.

y = 1,8613x + 5,1627 R² = 0,9953

0

50

100

150

200

250

0 20 40 60 80 100 120

Me

did

a (N

TU)

Concentración (ppm)

Calibración dispositivo

CONCLUSIONES:

El valor que nos da de concentración el agua del grifo está comprendido entre

25 y 50 ppm por lo tanto la regresión se puede dar por válida.

CUESTIONES:

1. ¿Cómo procedería si la disolución problema presentase turbidez antes de

la adición de cloruro bárico?

El cloruro bárico es añadido a la disolución para que se forme sulfato de bario.

En caso de que ya estuviese turbio anteriormente no es necesario echar dicha

disolución, ya que o bien ya tiene disuelto sulfato de bario, o la turbidez no se debe

a los sulfatos presentes en el agua.

¿Piensa que las muestras coloreadas pueden afectar a las mediciones?

Razónelo.

Si nuestro foco de luz emite diferente intensidad de luz a diferentes longitudes

de onda correspondiente a diversos colores puede darnos una muestra errónea.