NITRITOS
TÉCNICAS DE ANÁLISIS


El nitrógeno es un elemento muy abundante en la atmósfera donde alcanza casi un 80% en volumen. En los seres vivos, su ubicación principal se encuentra en las proteinas donde puede alcanzar hasta el 20% en peso de las mismas. Los principales compuestos de nitrógeno presentes en la naturaleza, además del nitrógeno molecular atmosférico y del nitrógeno en materias orgánicas, son nitratos, nitritos y amonio. Desde el punto de vista de estabilidad, el nitrito es el más inestable.

La presencia de nitritos en aguas es un indicador de calidad de las mismas y por este motivo es necesario poder cuantificarlo. Para ello existen una serie de técnicas de análisis. A continuación se exponen el más común: el método colorimétrico.
 
 

MÉTODO COLORIMÉTRICO

El método colorimétrico es adecuado para concentraciones de 5 a 1000 µg de NO2- - N/L.

1. Introducción

a) Principio: El nitrito (NO2-) se determina por la formación de un colorante azo púrpura rojizo producido a pH 2,0-2,5 por acoplamiento de sulfanilamida diazotizada con diclorhidrato de N-(1-naftil)-etilendiamina (diclorhidrato de NED). El rango de aplicación del método para medidas espectrofotométricas es de 10 a 1000 µg de NO2--N/L y se puede aplicar al de 5 a 50 µg de N/L si se usa un recorrido de luz de 5 cm y un filtro de color verde. El sistema de color obedece a la ley de Beer hasta 180 µg N/L con 1 cm de recorrido de luz a 543 nm. Diluyendo las muestras se pueden determinar concentraciones más altas de NO2-.

b) Interferencias: La incompatibilidad química hace improbable la coexistencia de NO2-, cloro libre, y tricloruro de nitrógeno (NCl3). El tricloruro de nitrógeno proporciona un color rojo falso cuando se añade el reactivo cromogénico. Los iones siguientes interfieren debido a precipitación en las condiciones de la prueba y deben estar ausentes: Sb3+, Au3+, Bi3+, Fe3+, Pb2+, Hg2+, Ag+, cloroplatinato (PtCl62-) y metavanadato (VO32-). El ion cobre (II) puede dar lugar a resultados bajos por catalizar la descomposición de la sal de diazonio. Los iones coloreados que alteran el sistema de color también deben estar ausentes. Los sólidos en suspensión deben eliminarse por filtración. 

c) Almacenamiento de la muestra: No utilizar nunca la conservación ácida en las muestras destinadas al análisis de NO2-. Se hace la determinación inmediatamente sobre muestras recientes para evitar la conversión bacteriana del NO2- en NO3- o NH3. Para la conservación a corto plazo, durante uno o dos días, se congela a 20ºC o se conserva a 4ºC.

2. Instrumental
Equipo colorimétrico. Se precisa uno de los siguientes:

a) Espectrofotómetro, para uso a 543 nm con 1 cm o más de camino óptico.
b) Fotómetro de filtro, con camino óptico de 1 cm o más y provisto de un filtro verde de transmitancia máxima próxima a los 540 nm.

3. Reactivos
a) Agua exenta de nitrito: Si no se sabe si el agua destilada o desmineralizada está exenta  de nitrito, se utiliza uno de los procedimientos siguientes para prepararla:
1. Se añade a un litro de agua destilada un cristal pequeño de KMnO4 y otro de Ba(OH)2 o Ca(OH)2. Se redestila en un aparato de vidrio borosilicatado y se desechan los 50 mL iniciales del destilado. Se recoje la fracción de destilado libre de permanganato; un color rojo con reactivo DFD indica la presencia de permanganato.

2. Se añade 1 mL de H2SO4 concentrado a 1 L de agua destilada y 0,2 mL de solución de MnSO4 (36,4 g de MnSO4 · H2O/100 mL de agua destilada) a otro litro de agua destilada, y se hace virar a rosa con 1-3 mL de solución de KMnO4 (400 mg de KMnO4/L de agua destilada). Se redestila como en el apartado anterior. 

NOTA: Se debe utilizar agua exenta de nitrito para preparar los reactivos y diluciones.

b) Reactivo cromogénico: Se añaden a 800 mL de agua 100 mL de ácido fosfórico al 85% y 10 g de sulfanilamida. Tras disolver completamente la sulfanilamida se añade 1 g de diclorhidrato de N-(1-naftil)-etilendiamina. Se mezcla para disolver y  se diluye con agua hasta 1 litro. La solución es estable durante cerca de un mes cuando se conserva en un frasco oscuro en el frigorífico.

c) Oxalato de sodio, 0,025M (0,05N): Se disuelven 3,350 g de Na2C2O4, calidad estándar primario, en agua y se diluye a 1 litro.

d) Sulfato de amonio y hierro (II) 0,05M (0,05N): Se disuelven 19,607 g de Fe(NH4)2 (SO4)2 · 6 H2O más 20 mL de H2SO4concentrado en agua y se diluye a 1 litro. Esta solución debe estandarizarse.

e) Solución patrón de nitrito: NaNO2 comercial, calidad del reactivo inferior al 99%. Dado que el NO2- se oxida fácilmente en presencia de humedad, se debe utilizar un reactivo reciente para preparar la solución patrón, manteniendo los frascos bien tapados para evitar la entrada de aire cuando no se usen. Para determinar el contenido de NaNO2, se añade un exceso conocido de solución patrón de KMnO4 0,05M (0,05N) preparada con 8,0 g de KMnO4 y estandarizada. Se descarga el color del permanganato con una cantidad conocida de reductor estándar de Na2C2O4 0,025M o Fe(NH4)2 (SO4)2 0,05M y se valora por retroceso con solución patrón de permanganato.

1) Preparación de la solución patrón de nitritos: Se disuelve 1,232 g de NaNO2 en agua y se diluye a 1 litro; 1,00 mL = 250 µg. Si se va a conservar se le añade 1 mL de cloroformo (CHCl3).

2) Estandarización de la solución patrón de nitritos: Se llevan con pipeta aforada en este orden, 50,00 mL de KMnO4 0,05M patrón, 5 mL de H2SO4 concentrado y 50,00 mL de solución patrón de nitritos a un matraz o frasco de vidrio con tapón. Se sumerge la punta de la pipeta por debajo de la superficie de la solución de permanganato ácido mientras se añade la solución patrón de NO2-. Se agita suavemente y se calienta a 70-80 ºC sobre una placa caliente. Se descarga el color del permanganato por adición de porciones suficientes de 10 mL de Na2C2O4 0,025M patrón. Se valora el exceso de Na2C2O4 con KMnO4 0,05M hasta el punto final rosa pálido. Se realiza a la vez un blanco de agua y se hacen las correcciones necesarias en el cálculo final, como muestra la ecuación de más abajo.

Si se sustituye la solución de sulfato ferroso amónico por Na2C2O4, se elimina el calentamiento y se amplia el tiempo de reacción entre el KMnO4 y Fe2+ a cinco minutos de hacer la valoración final de KMnO4

Se calcula el contenido de NO2- - N de la solución madre por medio de la siguiente ecuación:

A= [(B x C) (D x E)] x7/F

donde:

A= mg NO2--N/mL en la solución patrón de NaNO2
B= total mL utilizados de KMnO4
C= normalidad de KMnO4 patrón 
D= total mL adicionados de reductor patrón
E= normalidad del reductor patrón
F= mL de solución madre NaNO2 tomados para la valoración
Cada 1,00 mL de KMnO4 0,05 M consumido por la solución de NaNO2 corresponde a 1750 g de NO2--N.
4. Procedimiento
a) Eliminación de los sólidos en suspensión: Si la muestra contiene sólidos suspendidos, se filtra a través de un filtro de membrana de 0,45 µm de diámetro de poro.

b) Desarollo del color: Si el pH de la muestra no estuviera comprendido entre 5 y 9 se debería ajustar con HCl 1N o NH4OH según convenga. Se añaden 2 mL de reactivo cromogénico a 50,0 mL de muestra a una alícuota diluida a 50,0 mL y se mezcla.

c) Medida fotométrica: Se mide la absorbancia a 543 nm, entre diez minutos y dos horas después de añadir el reactivo cromogénico a las muestras y patrones. Se pueden utilizar como guía, los siguientes caminos ópticos para las concentraciones indicadas de NO2--N.

                                                                Camino óptico               NO2--N
                                                                          cm                          µg/L 


                                                                            1                          2-25
                                                                            5                           2-6
                                                                           10                           < 2
5. Cálculo
Se prepara una recta de calibraje comparando la absorbancia de los patrones frente a su concentración de NO2--N. Se calcula laconcentración de la muestra por interpolación en la recta.

Para saber más acerca de la espectroscopía de absorción molecular UV-Vis (Ultravioleta-Visible) clika aquí

A parte del método colorimétrico hay otros como la cromatografía o la potenciometría.

CROMATOGRAFÍA IÓNICA

La Cromatografía Iónica es una variante de la Cromatografía Líquida de Alta Presión (HPLC). Es un método eficaz para la separación y determinación de iones, basado en el uso de resinas de intercambio iónico. Cuando una muestra iónica atraviesa estas columnas, los iones presentes sufren una separación debido a las diferentes retenciones que sufren al interactuar con la fase fija de las columnas analíticas. Una vez separada, la muestra pasa a través de un detector (conductimétrico, amperométrico, UV...) donde se registra la señal obtenida respecto al tiempo de retención. El resultado son unos cromatográmas donde la posición de los máximos nos indica el ión presente (carácter cualitativo) y su área nos indica que cantidad existente de dicho ión (carácter cuantitativo).
 
 

Aplicaciones 
Análisis de Cationes (Li+, Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+) en matrices acuosas. 

Análisis de Aniones (F-, Cl-, NO2-, Br-, NO3-, PO43-, SO42-) en matrices acuosas. 
 
 

POTENCIOMETRÍA

Se han podido diseñar electrodos que responden de manera específica a cierto analito. El uso de estos electrodos para que midan las diferencias de potencial eléctrico originadas por la diferente concentración de una especie química, constituyen el fundamento de las medidas potenciométricas. 

En su forma más simple se puede utilizar la celda galvánica constituida; de una parte por la solución de la especie a la cual se determinar su actividad, en contacto con un metal que sirve para conducir las cargas que producirán el cambio en el estado de oxidación, constituyendo así los que se denomina un electrodo indicador ya que es el que causará la señal correspondiente en el circuito eléctrico de medida. De otra parte, el cambio en el estado de oxidación de la especie mencionada arriba se promueve mediante el cambio en el estado de oxidación de otra que sirve de referencia. 
Un electrodo de referencia está constituido por dos sustancias que contienen una misma especie química en dos estados de oxidación diferentes. La elección de ese par de sustancias se hace de tal manera que en la solución en la cual se produce la transferencia de cargas no se modifiquen las concentraciones de las mismas. 

Una de las ventajas de la potenciometría frente a otros métodos de análisis es que es rápida. Eso sí, es menos sensible.
 
 

 

                                                                                                Inicio de la página