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UNE-EN ISO 7393-1 norma espaola Septiembre 2000 TTULOCalidad del agua Determinacin de cloro libre y de cloro total Parte 1: Mtodo por valoracin con N,N-dietil-1,4-fenilendiamina (ISO 7393-1:1985) Water quality. Determination of free chlorine and total chlorine. Part 1: Titrimetric method using N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine. (ISO 7393-1:1985). Qualit de leau. Dosage du chlore libre et du chlore total. Partie 1: Mthode titrimtrique la N,N-dithylphnylne-1,4 diamine. (ISO 7393-1:1985). CORRESPONDENCIA Esta norma es la versin oficial, en espaol, de la Norma Europea EN ISO 7393-1 de enero 2000, que a su vez adopta ntegramente la Norma Internacional ISO 7393-1:1985. OBSERVACIONES ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comit tcnico AEN/CTN 77 Medio Ambiente cuya Secretara desempea AENOR. Editada e impresa por AENOR Depsito legal: M 36948:2000 LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: 16 Pginas AENOR 2000 Reproduccin prohibida C Gnova, 6 28004 MADRID-Espaa Telfono91 432 60 00 Fax91 310 40 32 Grupo 12 S NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN ISO 7393-1 Enero 2000 ICS 13.060 Versin en espaol Calidad del agua Determinacin de cloro libre y de cloro total Parte 1: Mtodo por valoracin con N,N-dietil-1,4-fenilendiamina (ISO 7393-1:1985) Water quality. Determination of free chlorine and total chlorine. Part 1: Titrimetric method using N,N-diethyl- 1,4-phenylenediamine. (ISO 7393-1:1985) Qualit de leau. Dosage du chlore libre et du chlore total. Partie 1: Mthode titrimtrique la N,N-dithylphnylne- 1,4 diamine. (ISO 7393-1:1985) Wasserbeschaffenheit. Bestimmung von freiem Chlor und Gesamtchlor. Teil 1: Titrimetrisches Verfahren mit N,N-Diethyl-1,4-Phenylendiam. (ISO 7393-1:1985) Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2000-01-20. Los miembros de CEN estn sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificacin, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliogrficas relativas a estas normas nacionales, pueden obtenerse en la Secretara Central de CEN, o a travs de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemn, francs e ingls). Una versin en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada a la Secretara Central, tiene el mismo rango que aqullas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalizacin de los pases siguientes: Alemania, Austria, Blgica, Dinamarca, Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Pases Bajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza. CEN COMIT EUROPEO DE NORMALIZACIN European Committee for Standardization Comit Europen de Normalisation Europisches Komitee fr Normung SECRETARA CENTRAL: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles 2000 Derechos de reproduccin reservados a los Miembros de CEN. EN ISO 7393-1:2000- 4 - ANTECEDENTES El texto de la norma internacional del Comit Tcnico ISO/TC 147 “Calidad del agua“, de la Organizacin Internacional de Normalizacin (ISO), ha sido adoptado como norma europea por el Comit Tcnico CEN/TC 230 “Anlisis del agua“, cuya Secretara desempea DIN. Esta norma europea deber recibir el rango de norma nacional mediante la publicacin de un texto idntico a la misma o mediante ratificacin antes de finales de julio de 2000, y todas las normas nacionales tcnicamente divergentes debern anularse antes de finales de julio de 2000. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, los siguientes pases estn obligados a adoptar esta norma europea: Alemania, Austria, Blgica, Dinamarca, Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Pases Bajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza. DECLARACIN El texto de la Norma Internacional ISO 7393-1:1985 ha sido aprobado por CEN como norma europea sin ninguna modificacin. - 5 -ISO 7393-1:1985 0INTRODUCCIN La Norma ISO 7393 consta de las siguientes partes: Parte 1: Mtodo por valoracin con N,N-dietil-1,4-fenilendiamina. Parte 2: Mtodo colorimtrico con N,N-dietil-1,4-fenilendiamina, destinado al control de rutina. Parte 3: Mtodo iodomtrico para la determinacin de cloro total. 1OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN Esta parte de la Norma ISO 7393 especifica un mtodo volumtrico para la determinacin de cloro libre y de cloro total en agua. Las aguas de mar y las que contengan bromuros y ioduros constituyen un grupo para el cual se requieren procedimientos especiales.2 El mtodo es aplicable a concentraciones, expresadas en cloro (Cl2), comprendidas entre 0,0004 y 0,07 mmol/l (de 0,03 a 5 mg/l) de cloro total y tambin a concentraciones ms elevadas, por dilucin de las muestras. Para concentraciones superiores a 0,07 mmol/l, tambin puede utilizarse la Norma ISO 7393/3. En el anexo A se indica un procedimiento para la diferenciacin del cloro combinado del tipo monocloroamina, del cloro combinado en forma de dicloramina y del cloro combinado en forma de tricloruro de nitrgeno. Hay varios compuestos que tienen influencia sobre la determinacin que se especifica en esta parte de la Norma ISO 7393. Las interferencias se indican en los captulos 7 y 9. 2DEFINICIONES (vase la tabla 1) En lo que respecta a esta parte de la Norma ISO 7393 son de aplicacin las siguientes definiciones: 2.1cloro libre: Cloro presente en forma de cido hipocloroso, de in hipoclorito o en forma de cloro elemental disuelto. 2.2cloro combinado: La fraccin de cloro total presente en forma de cloraminas y de cloraminas orgnicas. 2.3cloro total: Cloro presente en forma de “cloro libre“ o de “cloro combinado“ o el conjunto de ambos. 2.4 cloraminas: Derivados del amonaco por sustitucin de uno, dos o tres tomos de hidrgeno por tomos de cloro (monocloramina NH2Cl, dicloramina NHCl2, tricloruro de nitrgeno NCl3) y todos los derivados clorados de compuestos orgnicos nitrogenados que se determinan segn el mtodo que se especifica en esta parte de la Norma ISO 7393. Tabla 1 Trminos y sinnimos en relacin a los compuestos presentes en la solucin TrminoSinnimosCompuestos Cloro libre activoCloro elemental y cido hipocloroso Cloro libreCloro libre Cloro libre potencialHipoclorito Cloro totalCloro residual total Cloro elemental, cido hipocloroso, hipoclorito, cloraminas ISO 7393-1:1985- 6 - 3FUNDAMENTO 3.1Determinacin del cloro libre Reaccin directa con la N,N-dietil-1,4-fenilendiamina (DPD) y formacin de un compuesto rojo, a pH comprendido entre 6,2 y 6,5. Valoracin con una solucin patrn de sulfato de hierro (II) y amonio hasta desaparicin del color rojo. 3.2Determinacin del cloro total Reaccin con DPD en presencia de un exceso de ioduro de potasio, seguida de una valoracin anloga a la del apartado 3.1. 4REACTIVOS Durante el anlisis, se deben utilizar nicamente reactivos de calidad analtica reconocida y el agua especificada en el apartado 4.1. 4.1Agua, exenta de sustancias oxidantes y de sustancias reductoras. Agua desmineralizada o destilada cuya calidad se controla de la manera siguiente: Se introducen sucesivamente en dos matraces Erlenmeyer de 250 ml, sin demanda de cloro (vase el captulo 5): a) En el primero: 100 ml del agua a controlar y, aproximadamente, 1 g de ioduro de potasio (4.4); se mezcla y, transcurrido 1 minuto, se aaden 5 ml de solucin tampn (4.2) y 5,0 ml del reactivo DPD (4.3); b) En el segundo: 100 ml del agua a controlar y dos gotas de solucin de hipoclorito de sodio (4.8); transcurridos 2 min, se aaden 5,0 ml de solucin tampn (4.2) y 5 ml del reactivo DPD (4.3). En el primer matraz no debera observarse coloracin, mientras que es esencial que se aprecie una ligera coloracin rosada en el segundo matraz. En caso de que el agua desmineralizada o destilada no tenga la calidad deseada, sta debe clorarse. Tras un perodo de contacto seguido de decloracin, se debe volver a comprobar la calidad final. En el anexo B se indica un procedimiento para la preparacin de agua exenta de sustancias oxidantes y de sustancias reductoras. 4.2Solucin tampn, pH 6,5. Se disuelven en agua (4.1), por este orden: 24 g de hidrgeno fosfato de disodio anhidro (Na2HPO4) o 60,5 g de la forma dodecahidratada (Na2HPO412H2O) y 46 g de dihidrgeno fosfato de potasio (KH2PO4). Se aaden 100 ml de solucin de 8 g/l de la sal disdica dihidratada del cido etilendiamintetractico, AEDT, (C10H14N2O8Na22H2O) (o 0,8 g de la forma slida). Si es necesario, se aaden 0,020 g de cloruro de mercurio (II) (HgCl2), a fin de evitar el crecimiento de mohos y la interferencia que causan en el ensayo de cloro libre disponible las trazas de ioduro de los reactivos. Se diluye a 1 000 ml y se mezcla. NOTA Las soluciones que contengan mercurio deberan ser eliminadas de forma correcta (por ejemplo, en la Norma ISO 5790, Productos qumicos inorgnicos para uso industrial. Mtodo general para la determinacin del contenido en cloruro. Mtodo mercurimtrico, se especifica un mtodo). - 7 -ISO 7393-1:1985 4.3Sulfato de N,N-dietil-1,4-fenilendiamina (DPD) NH2-C6H4-N(C2H5)2H2SO4, solucin de 1,1 g/l. Se mezclan 250 ml de agua (4.1), 2 ml de cido sulfrico ( = 1,84 g/ml) y 25 ml de la solucin de 8 g/l de la sal disdica dihidratada de AEDT (o 0,2 g de la forma slida). En esta mezcla se disuelven 1,1 g de DPD anhidro, o 1,5 g de la forma pentahidratada, se diluye a 1 000 ml y se mezcla. El reactivo se conserva en un recipiente oscuro protegido del calor. La solucin se renueva cada mes o cuando se decolora. 4.4Ioduro de potasio, cristales. NOTA Los reactivos 4.2, 4.3 y 4.4 pueden ser convenientemente reemplazados por reactivos combinados, comercialmente disponibles en forma de polvo estable o de tabletas. 4.5Sulfato de hierro (II) y amonio, solucin madre, c(NH4)2Fe(SO4)26H2O = 0,056 mol/l. 4.5.1Preparacin de la solucin. Se disuelven 22 g de sulfato de hierro (II) y amonio hexahidratado (sal de Mohr) en aproximadamente 250 ml de agua (4.1) que contenga 5 ml de cido sulfrico ( = 1,84 g/ml) en un matraz aforado de 1 000 ml. Se enrasa con agua y se mezcla. Se conserva en un recipiente oscuro. Se factoriza esta solucin siguiendo el procedimiento indicado en el apartado 4.5.2, cuando sea necesaria su utilizacin, o diariamente, si el nmero de determinaciones a realizar es elevado. 4.5.2Factorizacin de la solucin. En un matraz Erlenmeyer de 250 ml, se introducen 50,0 ml de la solucin madre (4.5.1), aproximadamente 50 ml de agua (4.1), 5 ml de cido ortofosfrico ( = 1,71 mg/l) y 4 gotas de indicador difenilaminsulfonato de bario (4.9). Se valora con solucin de dicromato de potasio (4.10). El punto final se alcanza cuando una gota produce una coloracin prpura intensa, que permanece inalterada al adicionar ms solucin de dicromato de potasio. La concentracin, c1, expresada en milimoles de Cl2 por litro, de esta solucin viene dada por la ecuacin cV c V 12 2 1 = donde c2es la concentracin de la solucin patrn de referencia de dicromato (4.10), c(1/6K2Cr2O7) = 100 mmol/L; V1es el volumen, en mililitros, de la solucin madre de sulfato de hierro (II) y amonio (4.5), 50,0 ml; V2es el volumen, en mililitros, de la solucin patrn de referencia de dicromato (4.10) utilizados en la valoracin. NOTA Si V2 es inferior a 22 ml, se prepara una nueva solucin madre (vase el apartado 4.5.1). 4.6Sulfato de hierro (II) y amonio, solucin patrn, c(NH4)2Fe(SO4)26H2O = 2,8 mmol/l. Se introducen 50,0 ml de la solucin madre (4.5.1), de preparacin reciente, en un matraz aforado de 1 000 ml. Se enrasa con agua (4.1) y se mezcla. Se trasvasa a un recipiente de color oscuro. Esta solucin se prepara en el momento de su utilizacin, o diariamente, si el nmero de determinaciones a efectuar es elevado. ISO 7393-1:1985- 8 - La concentracin de esta solucin, c3, expresada en milimoles de Cl2 por litro, viene dada por la ecuacin: c c 3 1 20 = donde c1 viene definido en el apartado 4.5.2. 4.7Arsenito de sodio (NaAsO2), solucin de 2 g/l; o tioacetamida (CH3CSNH2), solucin de 2,5 g/l. 4.8Hipoclorito de sodio, solucin (Cl2) aproximadamente 0,1 g/l. Se prepara por dilucin de solucin comercial concentrada de hipoclorito de sodio. 4.9Difenilaminsulfonato de bario, solucin indicadora de 3 g/l. Se disuelven 0,3 g de difenilaminsulfonato de bario (C6H5-NH-C6H4-SO3)2Ba en 100 ml de agua. 4.10Dicromato de potasio, solucin patrn, c(1/6 K2Cr2O7) = 100 mmol/l. Se pesan con precisin de un miligramo, 4,904 g de dicromato de potasio anhidro. Se disuelven en agua, se enrasa con agua en un matraz aforado de 1 000 ml y se mezcla. 5APARATOS Material de uso habitual en laboratorios y Microbureta, capaz de medir hasta 5 ml, graduada en divisiones de 0,02 ml. NOTA SOBRE LA PREPARACIN DEL MATERIAL DE VIDRIO Para conseguir material de vidrio sin demanda de cloro, se llena con solucin de hipoclorito de sodio (4.8) y transcurrida 1 h, se aclara con abundante agua (4.1). Durante el transcurso del anlisis es conveniente guardar un lote de material de vidrio para la determinacin de cloro libre y otro para la determinacin de cloro total, para evitar la contaminacin del lote destinado al cloro libre. 6PROCEDIMIENTO 6.1Muestra de ensayo La determinacin se inicia inmediatamente despus de la toma de muestras. En todo momento debe evitarse la exposicin a la luz, la agitacin y el calor. 6.2Porciones de ensayo Se toman dos porciones de ensayo de 100,0 ml cada una. Si la concentracin de cloro total sobrepasa los 70 mol/l (5 mg/l), es necesario tomar un volumen ms pequeo de la muestra de ensayo y diluir con agua (4.1) a 100,0 ml. 6.3Determinacin del cloro libre En un matraz Erlenmeyer de 250 ml, se introducen rpidamente y por este orden: 5,0 ml de solucin tampn (4.2), 5,0 ml de reactivo DPD (4.3) y la primera porcin de ensayo (6.2). Se mezcla y se valora inmediatamente con solucin de sulfato de hierro (II) y amonio (4.6) hasta desaparicin del color. Se anota el volumen,V3, en mililitros, empleado en la valoracin. - 9 -ISO 7393-1:1985 En caso de un agua desconocida, con posible carcter muy cido o muy alcalino, o con una elevada concentracin de sales, es aconsejable comprobar que el volumen de solucin tampn (4.2) aadido es suficiente para que el pH del agua se encuentre entre 6,2 y 6,5. Si no es as, se utiliza un volumen mayor de solucin tampn (4.2). 6.4Determinacin del cloro total En un matraz Erlenmeyer de 250 ml, se introducen rpidamente y por este orden: 5,0 ml de solucin tampn (4.2), 5,0 ml de reactivo DPD (4.3), la segunda porcin de ensayo (6.2) y aproximadamente, 1 g de ioduro de potasio (4.4). Se mezcla y una vez transcurridos 2 min, se valora hasta desaparicin del color, con la solucin de sulfato de hierro (II) y amonio (4.6). Si antes de 2 min se observa que vuelve a aparecer el color, se contina la valoracin hasta obtener una solucin incolora. Se anota el volumen V4, en mililitros, utilizado en la valoracin. En caso de aguas desconocidas, con posible carcter muy cido o muy alcalino, o con una elevada concentracin de sales, es aconsejable comprobar que el volumen de solucin tampn (4.2) aadido es suficiente para que el pH del agua se encuentre entre 6,2 y 6,5. Si no es as, se utiliza un volumen mayor de solucin tampn (4.2). 7CORRECCIN DE LA INTERFERENCIA DEBIDA A LA PRESENCIA DE MANGANESO OXIDADO El efecto del manganeso oxidado se determina haciendo una medida adicional sobre otra porcin de ensayo (6.2), previamente tratada con la solucin de arsenito o de tioacetamida (4.7), para neutralizar todos los compuestos oxidantes distintos al manganeso oxidado. Se introduce esta porcin de ensayo en un matraz Erlenmeyer de 250 ml, se aade 1 ml de solucin de arsenito de sodio (4.7) o de tioacetamida (4.7) y se mezcla. A continuacin, se aaden nuevamente 5,0 ml de solucin tampn (4.2) y 5,0 ml de reactivo DPD (4.3). Se valora inmediatamente con solucin de sulfato de hierro (II) y sodio (4.6) hasta desaparicin del color. Se anota el volumen, V5, en mililitros, correspondiente al manganeso oxidado. 8EXPRESIN DE RESULTADOS 8.1Mtodo de clculo 8.1.1Clculo de la concentracin de cloro libre. La concentracin de cloro libre, c(Cl2), expresada en milimoles por litro, viene dada por la ecuacin c cVV V () () Cl2 335 0 = donde c3es la concentracin de la solucin de sulfato de hierro (II) y amonio, expresada en milimoles de Cl2 por litro; V0es el volumen, en mililitros, de la muestra inicial en la porcin de ensayo (6.2); V3es el volumen, en mililitros, de la solucin de sulfato de hierro (II) y amonio (4.6) empleado en la valoracin (6.3); V5es el volumen, en mililitros, de la solucin de sulfato de hierro (II) y amonio (4.6) empleado en el captulo 7 (V5 = 0 ml en ausencia de manganeso oxidado). ISO 7393-1:1985- 10 - 8.1.2Clculo de la concentracin de cloro total. La concentracin de cloro total, c(Cl2), expresada en milimoles por litro, viene dada por la ecuacin c cVV V () () Cl2 345 0 = donde c3, V0 y V5 vienen definidos en el apartado 8.1.1; V4 es el volumen, en mililitros, de la solucin de sulfato de hierro (II) y amonio (4.6) empleado en la valoracin (6.4). 8.2Conversin de la concentracin en cantidad de materia a concentracin msica La concentracin de cloro, expresada en moles por litro, puede transformarse en gramos por litro multiplicando por un factor de 70,91. 8.3Repetibilidad y reproducibilidad Para tener idea aproximada sobre la repetibilidad y la reproducibilidad, se han tomado valores correspondientes a medidas obtenidas por mtodos que, en principio, son iguales a los especificados en esta parte de la Norma ISO 7393. El Environmental Monitoring and Support Laboratory de USA-EPA1 evalu el mtodo volumtrico con los resultados que se indican a continuacin. Para muestras de agua destilada con