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UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE QUERTARO
Nombre del proyecto:
VALIDACIN DE PROCEDIMIENTOS.
Empresa:
INGENIERA Y ESTUDIOS AMBIENTALES S.A. DE C.V.
Memoria que como parte de los requisitos para obtener el ttulo de:
INGENIERO AMBIENTAL
Presenta:
VEGA GUERRERO ANA LAURA |
Asesor de la UTEQ Asesor de la empresa M. EN C. JULIO CSAR DAZ JIMNEZ. I. A. MARA ELENA VIVROS LPEZ
SANTIAGO DE QUERTARO, QRO., JUNIO 2013.
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Resumen
La confirmacin de mtodos en un laboratorio de pruebas permite
demostrar que los anlisis que realiza presentan exactitud y veracidad, por lo
tanto esto indica que sus resultados son confiables.
En la confirmacin de mtodos se puede medir de manera cuantitativa
todas las influencias que intervienen en un anlisis qumico como lo son el
equipo, el analista, los reactivos, los materiales, el medio ambiente, etc., ya
que como resultado se espera obtener el valor del mensurando acompaado
de una incertidumbre.
La importancia de una confirmacin de mtodos radica en que al
demostrarse que el mtodo empleando para llegar a un resultado en la
deteccin del analito de inters en una muestra ste sea lo ms exacto
posible.
Un laboratorio que cuenta con mtodos confirmados tendr en primer
lugar la autorizacin para poder llevarlos a cabo y emitir resultados, puesto
que existen entidades que exigen se cuente con las confirmaciones de los
mtodos analticos a fin de comprobar la reproducibilidad, repetibilidad y
exactitud de cada una de las tcnicas, y por consecuencia puede respaldar
ante los clientes sus resultados.
En materia de aguas existen parmetros que indican su calidad,
ejemplo de ellos el pH, Conductividad Electroltica y la Demanda Bioqumica
de Oxgeno los cuales deben cumplir con lmites mximos y mnimos que
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establecen las normas Mexicanas, y por tanto se han de someter a vigilancia
por lo que es importante asegurar que los mtodos empleados para su
medicin sean fiables.
(Palabras clave: Confirmacin, Demanda Bioqumica de Oxgeno, pH,
Conductividad Electroltica).
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Abstract
Confirmation of analytical methods in a test lab can prove the analysis
they do, this presentexactitude and veracity, therefore this indicates all
theresults are reliable.The influences involved in chemical analysis like the
equipment, the analyst, the reagents, the materials, environment, etc. can
becan be measured quantitatively in a confirmation of methods. As a result is
expected to obtain a measurement value with its own
uncertainty.Confirmation of analytical methods is important because when it
had been demonstrated the method employed to get a result at detection of
analito we are looking for in a sample, this one could be as accurate as
possible.A lab had confirmed its methods, it will has the authorization to
realize them and give results, because there are some governmental entities
requiring all test lab to have theirs confirmations of analytical methods in
order to prove repeatability, reproducibility and exactitude of each technique,
in consequence they can support their results with all the customers. In terms
of water, we can found some parameters help us to meet it quality, like pH,
Electrolytic Conductivity and Biochemical Oxygen Demand, which should to
enter in some maximum and minimum limits, established by Mexican
legislation, therefore the parameters we, mentioned they should be in
observance. Thats the importance why we need to have reliable methods.
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Dedicatorias
Dedico todo mi trabajo y esfuerzo a mi gran familia.
A mis padres porque has sido siempre la fuerza que me impulsa para
seguir.
A mis hermanos por su sinceridad, apoyo y carisma que me levantan
cuando me siento derrotada.
A mis peques adorados que son mi mayor motivacin y que con sus
ocurrencias alegran toda mi vida.
A mis amigos y compaeros que en todo momento estuvieron conmigo
y me apoyaron.
A todos MIL GRACIAS POR SU AMOR Y ENTREGA.
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6
Agradecimientos
A la Qumica Irma Retana Caballero y a la Ingeniero Mara Elena
Viveros Lpez por creer en m, y por darme la oportunidad de laborar en
INESA.
A todo mis profesores por su dedicacin y entrega, quienes para mi
han sido un ejemplo a seguir.
A la UTEQ, por ser una institucin comprometida y por dejarme crecer
tanto de manera personal como profesional.
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NDICE
Resumen ................................................................................................................................. 2
Abstract .................................................................................................................................. 4
Dedicatorias ........................................................................................................................... 5
Agradecimientos .................................................................................................................. 6
NDICE ..................................................................................................................................... 7
I. Introduccin ................................................................................................................ 15
II. Antecedentes .............................................................................................................. 17
2.1 Antecedentes de la empresa ................................................................................ 17
2.2 Misin ......................................................................................................................... 17
2.3 Visin. ......................................................................................................................... 17
2.4 Ubicacin de la empresa. ...................................................................................... 18
III. Justificacin ............................................................................................................ 18
IV. Objetivos .................................................................................................................. 19
4.1 Objetivo General ...................................................................................................... 20
4.2 Objetivos Especficos. ........................................................................................... 20
V. Alcance ......................................................................................................................... 20
VI. Fundamentacin Terica ..................................................................................... 21
6.1 Validacin .................................................................................................................. 22
6.1.1 Tipos de Validacin ......................................................................................... 23
6.1.1.1 Validacin parcial ......................................................................................... 23
6.1.1.2 Validacin completa ..................................................................................... 23
6.1.2.1 Intervalo de trabajo ....................................................................................... 24
6.1.2.2 Limite de cuantificacin .............................................................................. 25
6.1.2.3Recuperacin. ................................................................................................. 25
6.1.2.4Precisin. ......................................................................................................... 27
6.1.2.4.1 Repetibilidad. .............................................................................................. 28
6.1.2.4.2 Reproducibilidad. ...................................................................................... 28
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8
6.1.2.5 Sesgo. .............................................................................................................. 28
6.1.2.6 Incertidumbre ................................................................................................. 30
6.2 Demanda Bioqumica de Oxgeno ....................................................................... 31
6.2.1Mtodos para determinacin de DBO5 ........................................................ 33
6.2.1.1Mtodo electromtrica. ................................................................................. 33
6.2.1.2 Mtodo yodomtrico. ................................................................................... 33
6.3 Conductividad Electroltica................................................................................... 38
6.3.1 Implicaciones ambientales. ........................................................................... 39
6.3.2 Mtodo de anlisis. .......................................................................................... 40
6.4 Potencial Hidrgeno ............................................................................................... 41
6.4.1Medicin de la actividad del ion hidrgeno. .............................................. 42
6.4.2Implicaciones ambientales. ............................................................................ 44
6.4.3Mtodo de anlisis. ........................................................................................... 45
VII. Plan de actividades ................................................................................................ 46
VIII. Recursos Materiales y Humanos ....................................................................... 47
IX. Desarrollo del proyecto ........................................................................................ 54
9.1 Demanda Bioqumica de Oxgeno. ..................................................................... 54
9.1.1 Muestreo. ............................................................................................................ 54
9.1.2 Preparacin de reactivos. .............................................................................. 55
9.1.3 Pretratamiento de la muestra. ....................................................................... 59
9.1.4 Desarrollo del Mtodo. .................................................................................... 59
9.1.4.1 Intervalo de trabajo. ..................................................................................... 62
9.1.4.2 Lmite de Cuantificacin (LC). ................................................................... 64
9.1.4.3 Precisin en condiciones de Repetibilidad. .......................................... 65
9.1.4.4 Reproducibilidad del mtodo (Precisin Intermedia). ........................ 66
9.1.4.5 Recuperacin. ................................................................................................ 67
9.1.4.6Sesgo. ............................................................................................................... 68
9.1.4.7Incertidumbre. ................................................................................................. 68
9.2 Potencial Hidrgeno (pH). ..................................................................................... 68
9.2.1 Preparacin de soluciones.. .......................................................................... 68
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9
9.2.2 Desarrollo del mtodo. ............................................................................. 70
9.2.2.1 Intervalo de Trabajo. .................................................................................... 70
9.2.2.2Precisin en condiciones de Repetibilidad. ........................................... 71
9.2.2.3 Reproducibilidad del mtodo (Precisin Intermedia). ........................ 71
9.2.2.4 Recuperacin. ................................................................................................ 71
9.2.2.5Sesgo. ............................................................................................................... 72
9.2.2.6Incertidumbre. ................................................................................................. 72
9.3 Conductividad Electroltica. ................................................................................. 72
9.3.1Preparacin de las soluciones. ..................................................................... 72
9.3.1 Desarrollo del mtodo. ................................................................................... 73
9.3.2.1 Intervalo de trabajo. ..................................................................................... 73
9.3.2.2 Precisin en condiciones de Repetibilidad. .......................................... 74
9.3.2.3 Reproducibilidad del mtodo (Precisin Intermedia). ........................ 74
9.3.2.4 Recuperacin. ................................................................................................ 75
9.3.2.5Sesgo. ............................................................................................................... 75
9.3.2.6 Incertidumbre. ................................................................................................ 75
X. Resultados ................................................................................................................... 76
10.1Demanda Bioqumica de Oxgeno ..................................................................... 76
10.1.1Intervalo de trabajo ......................................................................................... 76
10.1.2 Clculo de la Cantidad Mnima Cuantificable. ........................................ 79
10.1.3 Obtencin de Repetibilidad y Reproducibilidad del mtodo. ............ 82
10.1.3.1 Clculo de la repetibilidad del mtodo DBO5. ..................................... 82
10.1.3.2 Clculo de la reproducibilidad. ............................................................... 83
10.1.4 Clculo de la recuperacin del mtodo. .................................................. 86
10.2. Potencial Hidrgeno (pH). .................................................................................. 89
10.2.1 Intervalo de trabajo........................................................................................ 89
10.2.3. Clculo de la Desviacin estndar y coeficientes de variacin en
condiciones de reproducibilidad. .......................................................................... 92
10.2.4Obtencin del sesgo para el mtodo de pH. ............................................ 94
10.2.5. Clculo de la recuperacin del mtodo medicin de pH. .................. 94
10.3 Conductividad Electroltica. ............................................................................... 97
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10.3.1 Intervalo de trabajo........................................................................................ 97
10.3.2 Clculos para la repetibilidad y reproducibilidad del mtodo de CE.
......................................................................................................................................... 98
10.3.2.1Clculo de desviacin estndar y coeficientes de variacin en
condiciones de repetibilidad del Mtodo Medicinde CE. ............................ 98
10.3.3 Clculo de la recuperacin del mtodo. ................................................ 101
XI. Anlisis de riesgos .............................................................................................. 103
XII. Conclusiones ........................................................................................................ 105
XIII. Recomendaciones ............................................................................................... 106
XIV. Referencias Bibliogrficas. ............................................................................... 109
XV. Glosario .................................................................................................................. 111
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NDICE DE FIGURAS
Figura 1. Fotografa de mapa de ubicacin de Ingeniera y Estudios
Ambientales ........................................................................................................... 18
Figura 2. Comparacin entre los tipos de validaciones ............................ 24
Figura 3. Tipos de sesgo ............................................................................. 29
Figura 4. Diagrama de flujo de la Determinacin de Demanda Bioqumica
de Oxgeno............................................................................................................. 37
Figura 5. Diferencia de potencial entre electrodos .................................... 41
Figura 6. Winkler con muestra. ................................................................... 61
Figura 7. Medidor de pH y Conductividad Electroltica empleado para la
confirmacin de mtodos.. ................................................................................... 70
Figura 8 Intervalo de trabajo de Demanda Bioqumica de trabajo ............ 77
Figura 9. Grafico de residuales obtenidos a partir del intervalo de trabajo
para el mtodo DBO5. ............................................................................................ 79
Figura 10. Resultados obtenidos para la Cantidad Mnima Cuantificable
(CMC) para el mtodo DBO5. ................................................................................ 81
Figura 11. Repetibilidad del mtodo.DBO5 ................................................. 82
Figura 12. Grfico del intervalo de trabajo de la determinacin de pH. ... 89
Figura 13. Grfico de residuales obtenido del intervalo de la confirmacin
del mtodo de la medicin del pH ........................................................................ 91
Figura 14. Grfico del intervalo de trabajo CE. .......................................... 97
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NDICE DE TABLAS
Tabla 1. Relacin de reactivos empleados durante la confirmacin de los
mtodos. ................................................................................................................ 48
Tabla 2. Material de uso general empleado durante la confirmacin de los
mtodos. ................................................................................................................ 50
Tabla 3. Material volumtrico verificado empleado para la confirmacin
de los mtodos. ..................................................................................................... 51
Tabla 4. Relacin de equipos empleados para la confirmacin de
mtodos. ................................................................................................................ 53
Tabla 5. Puntos del intervalo de trabajo para DBO5................................... 60
Tabla 6. Preparacin de los puntos del intervalo de trabajo DBO5 ........... 64
Tabla 7. Preparacin de las muestras fortificadas para la Cantidad
Mnima Cuantificable para el mtodo de DBO5. .................................................. 65
Tabla 8. Preparacin de las muestras fortificadas para la repetibilidad del
mtodo DBO5 ......................................................................................................... 66
Tabla 9. Preparacin de las muestras fortificadas para la reproducibilidad
del mtodo DBO5. .................................................................................................. 67
Tabla 10. Preparacin de las muestras fortificadas para la recuperacin
del mtodo DBO5 ................................................................................................... 67
Tabla 11.Puntos del intervalo de trabajo para pH. ..................................... 70
Tabla 12. Preparacin de las soluciones para el intervalo de trabajo del
mtodo de medicin de la Conductividad Electroltica ...................................... 74
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Tabla 13. Resultados de los puntos del intervalo de trabajo para el
mtodo Demanda Bioqumica de Oxgeno .......................................................... 76
Tabla 14.Sesgos obtenidos a partir del intervalo de trabajo para el
mtodo DBO5 ......................................................................................................... 78
Tabla 15. Resultados obtenidos para la Cantidad Mnima Cuantificable. 80
Tabla 16. Sesgos obtenidos a partir del la obtencin de la CMC para el
mtodo DBO5. ........................................................................................................ 81
Tabla 17. Desviacin estndar y sesgos obtenidos a partir de los datos
de repetibilidad. ..................................................................................................... 82
Tabla 18. Reproducibilidad del mtodo DBO5. ........................................... 84
Tabla 19. Resultados de los blancos obtenidos en el clculo de la
recuperacin del mtodo DBO5. ........................................................................... 86
Tabla 20. Datos obtenidos en el intervalo de trabajo. ............................... 89
Tabla 21. Desviacin estndar y coeficientes de variacin obtenidos en
condiciones de repetibilidad para el mtodo medicin de pH. .......................... 92
Tabla 22. Criterios de aceptacin con base en los coeficientes de
variacin obtenidos en condiciones de repetibilidad para el mtodo medicin
de pH. ..................................................................................................................... 92
Tabla 23. Desviacin estndar y coeficientes de variacin obtenidos en
condiciones de reproducibilidad para el mtodo medicin de pH. ................... 93
Tabla 24. Criterios de aceptacin con base en los coeficientes de
variacin obtenidos en condiciones de reproducibilidad para el mtodo
medicin de pH. \b ................................................................................................ 93
Tabla 25. Sesgos obtenidos en el intervalo de la confirmacin del mtodo
de la medicin del pH. .......................................................................................... 94
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14
Tabla 26.Incertidumbres obtenidas para cada solucin buffer. ................ 96
Tabla 27. Datos obtenidos en el intervalo de trabajo para el mtodo
medicin de Conductividad Electroltica. ............................................................ 97
Tabla 28. Desviaciones estndar y coeficientes de variacin obtenidos en
condiciones de repetibilidad para el mtodo medicin de Conductividad
Electroltica.. .......................................................................................................... 99
Tabla 29. Criterios de aceptacin para los coeficientes de variacin
obtenidos en condiciones de repetibilidad del mtodo medicin de
Conductividad Electroltica. ................................................................................. 99
Tabla 30. Clculo de los porcentajes de recobro obtenidos en
condiciones de reproducibilidad para el mtodo medicin de Conductividad
Electroltica. ......................................................................................................... 100
Tabla 31. Desviaciones estndar y coeficientes de variacin obtenidos en
condiciones de reproducibilidad para el mtodo medicin de CE. ................ 101
Tabla 32. Criterios de aceptacin para los coeficientes de variacin
obtenidos en condiciones de reproducibilidad para el mtodo de CE............ 101
Tabla 34. Riesgos por uso de reactivos en Mtodo DBO5. ...................... 104
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I. Introduccin
Diariamente en el mundo se llevan a cabo cientos de mediciones en
laboratorios de anlisis, quienes expiden resultados que son de suma
importancia para quien ha solicitado las pruebas, ya que en algunas
ocasiones stos resultados permiten la toma de decisiones para dar
soluciones a problemas medioambientales (descargas y emisin de
contaminantes) o que ayudar a obtener certificaciones que permita a una
empresa continuar laborando o mejorar parcial o completamentealguno de
sus procesos.
A nivel mundial existen organizaciones encargadas de vigilar que los
laboratorios estn laborando de manera adecuada, puesto que los
resultados que emiten son correctos. En Mxico para asegurarse que estas
mediciones sean correctasorganizaciones como la entidad mexicana de
acreditacin (ema) y la Comisin Federal para la Proteccin contra Riesgos
Sanitarios (COFEPRIS), demandan a todos los laboratorios de prueba la
confirmacin de los mtodos que realizan.
Se entiende por confirmacin de mtodos al proceso de definir una
necesidad analtica y confirmar que el mtodo en cuestin tiene capacidades
de desempeo consistentes con las que requiere la aplicacin, cabe sealar
que est implcita la necesidad de evaluar las capacidades de desempeo
del mtodo.
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16
En otras palabras, la confirmacin de mtodos permite demostrar que
existe trazabilidad, exactitud y veracidad en las mediciones, puesto que se
comprueba que con el equipo, material, instalaciones y personal con los que
el laboratorio cuenta son adecuados y permiten que los resultados que se
emiten sean reales y correctos. La Demanda Bioqumica de Oxgeno
(DBO5), el pH y la Conductividad son parmetros indicadores de
contaminacin en el agua (6) y por lo tanto puede ayudar a realizar
caracterizaciones de sta y permite la toma de decisiones sobre su uso o
posibles formas de tratamiento. Es por ello que al igual que los dems
parmetros para determinacin de la calidad del agua se debe realizar la
confirmacin de stos mtodos.
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17
II. Antecedentes
2.1 Antecedentes de la empresa
Ingeniera y Estudios Ambientales (INESA) fue fundada el 26 de Abril
de 1993 en Quertaro, Qro. Teniendo ya 19 aos trabajando como un
laboratorio de pruebas, realizando como principales actividades estudios de
agentes qumicos y fsicos en ambiente laboral, anlisis de aguas, muestreo
de emisiones a la atmsfera en fuentes fijas, estudios de riesgo en el rea
laboral, estudios de riesgo e impacto ambiental , entre otros.
A partir de 1998 cuenta con acreditacin ante la ema como laboratorio
de pruebas en las reas de agua, Fuentes Fijas y Ambiente laboral.
Se cuenta con la aprobacin de la Secretara de Trabajo y Previsin
Social (STPS)y Procuradura Federal de Proteccin al Ambiente(PROFEPA).
2.2 Misin
Empresa dedicada a brindar servicios de alta calidad en estudios de
emisiones a la atmsfera, monitoreo ambiental, anlisis de aguas entre
otros, basndonos en las Leyes Mexicanas y /o Normas que se apliquen,
asegurando la satisfaccin de nuestros clientes.
2.3 Visin.
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Ser una empresa lder en el rea ambiental a nivel nacional, contando
con personal altamente capacitado y calificado para desempear de forma
eficiente su trabajo.
2.4 Ubicacin de la empresa.
INESA se encuentra ubicada en Rio Colorado # 436, Col Arquitos,
Santiago de Quertaro.(Ver figura 1).
Figura 1. Fotografa de mapa de ubicacin de Ingeniera y Estudios
Ambientales.
III. Justificacin
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19
Diariamente se realizan en miles de laboratorios cantidades
considerables de mediciones analticas en todo el planeta. Dichas
mediciones tienen que ser realizadas ya sea para evaluar bienes para
propsitos de comercio; como apoyo a la salud; para verificar la calidad del
agua para consumo humano, entre muchas otras.
El costo de realizar estas mediciones es elevado y surgen costos
adicionales de las decisiones tomadas en base a los resultados. Por
ejemplo, las pruebas que muestran que algn alimento no es adecuado para
su consumo pueden resultar en demandas por compensacin; pruebas que
confirmen la presencia de grandes cantidades de metales en un agua
potable podran causar encarcelamiento. E ah la importancia de validar un
mtodo, ya que las confirmaciones respaldan que las mediciones que se
realizan en los laboratorios son confiables.
IV. Objetivos
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4.1 Objetivo General
Realizar mediante experimentacin y herramientas estadsticas la
validacin parcial de la determinacin de Demanda Bioqumica de Oxgeno,
pH y Conductividad de acuerdo a los siguientes parmetros de desempeo:
Intervalo de trabajo, lmite de cuantificacin, recuperacin, sesgo,
repetibilidad, reproducibilidad e incertidumbre.
4.2 Objetivos Especficos.
- Desarrollar los mtodos de ensayo para el anlisis de parmetros
Demanda Bioqumica de Oxgeno, pH y Conductividad de aguas residuales.
- Validar la metodologa analtica seleccionada para la determinacin
de parmetros Demanda Bioqumica de Oxgeno, pH y Conductividad.
- Establecer procedimientos de calibracin de los equipos para la
medicin de pH y conductividad.
V. Alcance
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21
La presente validacin es aplicable en muestras de todo tipo de agua
residual para la determinacin de Demanda Bioqumica de Oxgeno,
utilizando la norma mexicana NMX-AA-028-SCFI-2001 (1) Anlisis de agua.
Determinacin de Demanda Bioqumica de Oxgeno en aguas naturales,
residuales y residuales tratadas - mtodo de prueba, pH de acuerdo a la
norma mexicana NMX-AA-008-SCFI-2011 (2) Anlisis de agua.-
Determinacin del pH.- mtodo de prueba, y Conductividad en concordancia
con la norma mexicana NMX-AA-093-SCFI-2000 (3)Determinacin de la
Conductividad Electroltica - mtodo de prueba.
VI. Fundamentacin Terica
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6.1 Validacin De acuerdo a la Gua de Laboratorio para la Validacin de Mtodos y
Temas Relacionadosuna Validacin (4) se define como Confirmacin
mediante examen y suministro de evidencia objetiva de que se cumplen los
requisitos particulares para un uso especfico previsto. Mientrasque de sta
se deriva que una Validacin de un mtodo que es El proceso de establecer
las caractersticas de desempeo y limitaciones de un mtodo y la
identificacin de las influencias que pueden modificar esas caractersticas y
hasta qu punto. Qu analitos puede determinar el mtodo, en qu
matrices, en presencia de qu interferencias? En esas condiciones, qu
niveles de precisin y de exactitud pueden alcanzarse?
Ahora bien, resulta substancialrecalcar cun importante es una
validacin de mtodos. En sta se encuentra implcito que los estudios para
determinar los parmetros de desempeo se realizan usando equipos dentro
de especificaciones, que estn trabajando correctamente y que estn
calibrados adecuadamente. Asmismo, el operador que realiza los estudios
debe ser tcnicamente competente en el campo de trabajo bajo estudio y
debe poseer suficiente conocimiento sobre el trabajo a realizar con el fin de
que sea capaz de tomar decisiones apropiadas a partir de las observaciones
hechas mientras avanza el estudio.
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6.1.1 Tipos de Validacin 6.1.1.1 Validacin parcial
Para mtodos normalizados el laboratorio debe realizar y presentar
evidencia objetiva de la confirmacin del mtodo, llamada tambin validacin
parcial o confirmacin de mtodos, para demostrar que cumple las
especificaciones del mismo y cuenta con la competencia tcnica para
realizarlo adecuadamente tomando en consideracin sus propias
instalaciones, equipo y personal. En la Figura 2 se presenta un esquema
para diferenciar los casos en los que procede una validacin parcial o en su
defecto una total.
6.1.1.2 Validacin completa
As mismo, para los mtodos propios o desarrollados por el laboratorio, los
mtodos obtenidos de publicaciones cientficas, as como los mtodos
normalizados modificados o ampliados o usados fuera de su alcance propuesto el
laboratorio debe realizar y presentar evidencia objetiva de la validacin total del
mtodo.
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Figura2. Comparacin entre los tipos de validaciones.
6.1.2 Criterios de confirmacin de mtodos analticos.
6.1.2.1 Intervalo de trabajo
Para cualquier mtodo cuantitativo es necesario determinar el intervalo
de concentraciones del analito o los valores de la propiedad relacionada,
sobre los cuales el mtodo puede aplicarse. Esto se refiere al intervalo de
concentraciones o a los valores de la propiedad relacionada, de las
disoluciones medidas realmente ms que de las muestras originales. En el
extremo inferior del intervalo de concentracin, los factores limitantes son los
valores del lmite de deteccin y/o cuantificacin. En el extremo superior del
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25
intervalo de concentracin, las limitaciones sern impuestas por varios
efectos que dependen del sistema de respuesta del instrumento.
6.1.2.2 Limite de cuantificacin
El lmite de cuantificacin(LoQ) estrictamente es la concentracin ms
baja del analito que puede ser determinada con un nivel aceptable de
precisin de repetibilidad y veracidad. Tambin se define por diversas
convenciones como la concentracin del analito correspondiente al valor del
blanco de muestra ms 5, 6 10 desviaciones estndar de la media del
blanco. Algunas veces tambin se conoce como lmite de determinacin.
LoQ es un valor indicativo y no deber usarse en la toma de decisiones.
Debe quedar claro que ni el Lmite de deteccin (LoD) o el LoQ
representan niveles a los cuales la cuantificacin es imposible. Es
simplemente, que el tamao de las incertidumbres asociadas se hace
comparable con el resultado real en la regin del LoD.
6.1.2.3Recuperacin.
Los mtodos analticos no siempre miden todo el analito de inters
presente en la muestra. Los analitos pueden estar presentes en una
variedad de formas en las muestras de las cuales no todas son de inters
para el analista. El mtodo debe entonces disearse deliberadamente para
determinar solamente una forma especfica del analito. No obstante, la
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26
incapacidad de un mtodo para determinar todo el analito presente puede
reflejar un problema inherente. De cualquier forma, es necesario evaluar la
eficiencia del mtodo para detectar todo el analito presente.
Debido a que usualmente no se conoce la cantidad de un analito en
particular que est presente en una porcin de prueba, es difcil estar
seguros de que tan exitoso ha sido el mtodo para extraer el analito de la
matriz. Una forma de determinar la eficiencia de extraccin es agregar a una
matriz porciones de prueba con el analito a varias concentraciones, despus
se extraen las porciones de prueba fortificadas y se mide la concentracin
del analito. Un problema inherente a este proceso es que el analito
introducido de este modo no estar tan fuertemente ligado como aqul que
se encuentra naturalmente en la porcin de prueba de matriz y por
consiguiente, la tcnica dar una impresin irrealmente alta de la eficiencia
de extraccin. Sin embargo, sta es la forma ms comn de determinar la
eficiencia de recuperacin y est reconocida como una forma aceptable de
hacerlo. Aun as, los inconvenientes de la tcnica debern tenerse en
cuenta. Alternativamente es posible realizar estudios de recuperacin sobre
materiales de referencia adecuados, si stos se encuentran disponibles.
Siempre que los materiales de referencia hayan sido producidos a partir de
materiales naturales, en lugar de materiales sintticos en los que el analito
ha sido agregado, el estudio de recuperacin deber representar
exactamente la extraccin en porciones de pruebas reales.
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27
6.1.2.4Precisin.
Normalmente, la precisin se determina para circunstancias
especficas las cuales en la prctica pueden ser muy variadas. Las medidas
de precisin ms comunes son la repetibilidad y la reproducibilidad. stas
representan las dos medidas extremas de precisin que pueden obtenerse.
Si la muestra se analiza por varios laboratorios para fines
comparativos, entonces una medida de precisin ms significativa a usarse
es la reproducibilidad (sta es la medida de precisin ms grande
normalmente encontrada, a pesar de que formalmente se excluye la
variacin con respecto del tiempo). Puede ser que para algunos casos
particulares sea ms til una medida intermedia de la precisin, por ejemplo
la precisin medida entre diferentes analistas, en perodos de tiempo
prolongados, dentro de un solo laboratorio. Esto algunas veces se conoce
como precisin intermedia, pero las condiciones exactas debern ser
especificadas. La precisin se determina por lo general en trminos de la
desviacin estndar o la desviacin estndar relativa. Tanto la
reproducibilidad como la repetibilidad dependen generalmente de la
concentracin del analito y deben determinarse a varias concentraciones y
de ser pertinente, deber establecerse la relacin entre la precisin y la
concentracin del analito.
-
28
6.1.2.4.1 Repetibilidad.
La repetibilidad (la precisin ms pequea esperada) dar una idea de
la clase de variabilidad esperada cuando un mtodo se ejecuta por un solo
analista, con un equipo en un perodo corto de tiempo, es decir, es la clase
de variabilidad que se espera entre resultados cuando una muestra se
analiza por duplicado.
6.1.2.4.2 Reproducibilidad.
sta es la medida de precisin ms grande normalmente encontrada, a
pesar de que formalmente se excluye la variacin con respecto del tiempo,
su uso es ms comn cuando por ejemplo una muestra se analiza por varios
laboratorios para fines comparativos.
6.1.2.5 Sesgo.
El sesgo del mtodo surge de los errores sistemticos inherentes al
mtodo cualquiera que sea el laboratorio que lo usa. El sesgo del laboratorio
surge de errores sistemticos adicionales caractersticos del laboratorio y de
la interpretacin que ste hace del mtodo. De forma aislada un laboratorio
puede estimar solamente el sesgo combinado. Sin embargo, en la
verificacin del sesgo, es importante estar al tanto de las convenciones
correspondientes al propsito que se tiene en mente. Por ejemplo en
-
29
muchas normas para alimentos, los lmites normativos se establecen en
trminos de los resultados obtenidos por el mtodo de referencia. El sesgo
que surge nicamente del mtodo especfico (ver Figura 3) se compensa y la
comparabilidad con otros laboratorios que utilizan el mismo mtodo es la
principal preocupacin. El sesgo total determinado por un laboratorio
particular durante la validacin debe entonces compararse con cualquier
sesgo reportado para el mtodo normalizado.
Sin embargo, para la mayora de los propsitos, la aceptacin del
sesgo debe decidirse sobre la base del sesgo total medido contra materiales
o mtodos de referencia apropiados, tomando en cuenta la precisin del
mtodo, la incertidumbre en los valores de los materiales de referencia y la
exactitud requerida para el uso pretendido.
Figura 3.Tipos de sesgo (Los sesgos del laboratorio y del mtodo se
muestran aqu, actuando en la misma direccin. En la realidad, esto no es siempre
el caso).
-
30
6.1.2.6 Incertidumbre
La incertidumbre de medicin es un parmetro nico (usualmente una
desviacin estndar o un intervalo de confianza) que expresa el intervalo de
posibles valores sobre la base de los resultados de medicin. Una
estimacin de la incertidumbre de medicin considera todos los efectos
reconocidos que influyen en el resultado; las incertidumbres asociadas a
cada efecto son combinadas de acuerdo a procedimientos bien establecidos.
La estimacin de la incertidumbre en qumica analtica debe considerar:
La precisin total del mtodo en un perodo largo de tiempo;
El sesgo y su incertidumbre, incluyendo la incertidumbre estadstica
asociada a las mediciones del sesgo y la incertidumbre del material de
referencia o del mtodo. Puede ser necesario incrementar la estimacin
cuando se detecte un sesgo importante que no ha sido corregido;
Incertidumbres de calibracin. Siendo que la mayora de las
incertidumbres de calibracin de equipos sern despreciablemente
pequeas en comparacin con la precisin total y la incertidumbre en el
sesgo, esto necesitar solamente ser verificado;
Debe adicionarse cualquier otro efecto significativo que acta adems
de losanteriores y que pudo no haberse aplicado totalmente en un estudio
devalidacin, por ejemplo, la temperatura o los intervalos de tiempo
permitidos por el mtodo. Dichos efectos pueden ser cuantificados por
-
31
estudios de robustez, estudios relacionados que establecen el tamao de
unefecto dado sobre el resultado.
Cuando la contribucin de efectos individuales sea importante, por
ejemplo paralos laboratorios de calibracin, ser necesario considerar
separadamente lascontribuciones de todos los efectos individuales.
Observe que, por el hecho de estar sujeta a consideraciones
adicionales deefectos fuera del alcance de un ensayo de colaboracin, la
desviacin estndar dereproducibilidad representa una estimacin de trabajo
de la incertidumbre demedicin. Esto es a condicin de que: el sesgo del
laboratorio, medido sobremateriales adecuados, sea pequeo con respecto
a la desviacin estndar dereproducibilidad; que la precisin de repetibilidad
interna sea comparable a larepetibilidad del mtodo de referencia; y que la
precisin intermedia del laboratoriono sea mayor que la desviacin estndar
de reproducibilidad publicada.
6.2 Demanda Bioqumica de Oxgeno
De acuerdo a lo sealado por (1) se define como Demanda Bioqumica
de Oxgeno (DBO5) a la estimacin de la cantidad de oxgeno que requiere
una poblacin microbiana heterognea para oxidar la materia orgnica de
una muestra de agua en un periodo de 5 das.
La DBO5 es una prueba que se usa para la determinacin de los
requerimientos de oxgeno para la degradacin bioqumica de la materia
-
32
orgnica en las aguas municipales, industriales y en general residuales; su
aplicacin permite calcular los efectos de las descargas de los efluentes
domsticos e industriales sobre la calidad de las aguas de los cuerpos
receptores. Los datos de la prueba de la DBO5 se utilizan en ingeniera para
disear las plantas de tratamiento de aguas residuales.
La prueba de la DBO5 es un procedimiento experimental, tipo
bioensayo, que mide el oxgeno requerido por los organismos en sus
procesos metablicos al consumir la materia orgnica presente en las aguas
residuales o naturales. Las condiciones estndar del ensayo incluyen
incubacin en la oscuridad a 20C por un tiempo determinado, generalmente
cinco das. Las condiciones naturales de temperatura, poblacin biolgica,
movimiento del agua, luz solar y la concentracin de oxgeno no pueden ser
reproducidas en el laboratorio. Los resultados obtenidos deben tomar en
cuenta los factores anteriores para lograr una adecuada interpretacin.
Las muestras de agua residual o una dilucin conveniente de las
mismas, se incuban por cinco das a 20C en la oscuridad. La disminucin
de la concentracin de Oxgeno Disuelto (OD), medida por el mtodo
Winkler o una modificacin del mismo, durante el periodo de incubacin,
produce una medida de la DBO5
-
33
6.2.1Mtodos para determinacin de DBO5
6.2.1.1Mtodo electromtrica.
Consiste en medir la cantidad de oxgeno disuelto inicial y final en el
Winkler mediante un electrodo de membrana. Previo a las lecturas se debe
realizar una calibracin del equipo a 100% y 0% de oxgeno disuelto. La
primera parte est dada por la especificaciones del fabricante del equipo,
mientras que la segunda se realiza en una solucin satura de sulfito de sodio
con cloruro de cobalto.
Es importante sealar que la calidad de calibracin del equipo,
determinar la precisin de las mediciones.
6.2.1.2 Mtodo yodomtrico.
El primer paso en una titulacin es el agregado de una solucin de
sulfato manganoso y otra de Yoduro de Potasio Acdico. Estos reactivos
reaccionan formando un precipitado blanco o grumo de hidrxido de
manganeso, Mn (OH)2. Qumicamente sta reaccin puede escribirse as:
Ecuacin1.
Inmediatamente despus de que se forma el precipitado, el oxgeno en
el agua oxida una cantidad equivalente de Hidrxido Manganoso en
-
34
Hidrxido Mangnico de color marrn. Por cada molcula en el agua se
convierten cuatro molculas de Hidrxido Manganoso en Hidrxido
Mangnico. Qumicamente sta reaccin puede escribirse as:
Ecuacin 2.
Ecuacin 3.
Luego de formarse el precipitado marrn se agrega a la muestra cido
Sulfrico, el cual convierte el Hidrxido Mangnico en Sulfato Mangnico. En
ste punto la muestra se considera fijada y se reduce la importancia de que
en la misma se introduzca oxgeno adicional. Qumicamente sta reaccin
puede escribirse as:
Ecuacin 4.
Simultneamente, el Yodo del Yoduro de Potasio en la solucin Yoduro
de Potasio Acdico es oxidado por el Sulfato Mangnico, liberando Yodo libre
en el agua. Dado que el Sulfato Mangnico para sta reaccin proviene de la
reaccin entre el Hidrxido Manganoso y el Oxgeno, la cantidad de Yodo
liberado es proporcional a la cantidad de oxgeno presente en la muestra
original. La liberacin de yodo libre es indicada por el cambio de color de la
-
35
muestra a un marrn amarillento. Qumicamente esta reaccin puede
escribirse as:
Ecuacin 5.
La etapa final de la titulacin es el agregado del Tiosulfato de Sodio
0.025 N que reacciona con el yodo libre para producir Yoduro de Sodio. Se
usa almidn como indicador. Cuando todo el yodo se ha convertido, la
muestra cambia de marrn amarillento a incoloro. Qumicamente sta
reaccin se escribe as:
Ecuacin 6.
En seguida se muestra el diagrama de flujo del procedimiento para
realizar el mtodo de anlisis de la DBO5.
-
36
Ajuste de pH.
Eliminacin de cloro.
Ajuste de temperatura.
Amortiguadora de fosfatos.
Cloruro de calcio.
Cloruro frrico.
Sulfato de magnesio.
Agregar a cada frasco 2 ml de
la solucin sulfato manganoso
y 2 ml de la solucin lcali
yoduro.
Separar frascos e incubar por
5 das a 20 1 C.
Agitar vigorosamente las
muestras y dejar sedimentar.
Realizar diluciones de muestra
y colocar en frascos winkler.
Llenar los frascos con agua de
dilucin que contienen la
alcuota.
INICIO
Muestreo.
Pretratamiento de muestra.
Preparacin de agua de
dilucin.
A
-
37
Figura 4. Diagrama de flujo de la Determinacin de Demanda Bioqumica de
Oxgeno.
Agitar vigorosamente, tomar
100 ml de la muestra y titular.
Titular las muestras que se
mantuvieron incubadas por 5
das.
Tiosulfato de sodio.
Almidn
FIN
Agregar 2 ml de cido
sulfrico a cada frasco
winkler.
A
-
38
6.3 Conductividad Electroltica
La conductividad electroltica es una expresin numrica de la
capacidad de una solucin para transportar una corriente elctrica (3). Esta
capacidad depende de la presencia de iones, de su concentracin total, de
su movilidad, valencia y concentraciones relativas, as como de la
temperatura.
La conductancia es una propiedad que tiene una sustancia de permitir
el 8paso de la corriente elctrica originada por una diferencia de potencial.
Se expresa en siemens (S) equivalente a la inversa de Ohmios (Ohm-1).
La conductividad electroltica o conductancia especfica () es el
recproco de la resistencia en Ohmios medida entre las caras opuestas de 1
cm3 de solucin acuosa a una temperatura especfica, es decir, es el
recproco de la resistividad electroltica (r).
.Ecuacin 7.
Unidades:
Ecuacin 8.
La relacin que existe entre la distancia de los electrodos (d), y su rea
(A) se denomina Constante de celda (k):
-
39
Ecuacin 9.
La Resistencia (R), por su parte, es la propiedad que tiene una
sustancia de oponerse al paso de una corriente elctrica originada por una
diferencia de potencial, se expresa en Ohmios. La resistencia de un
conductor es inversamente proporcional a su rea de seccin transversal y
directamente proporcional a su longitud.
Entonces la resistividad electroltica (r), no es ms que la resistencia en
Ohmios medida entre las caras opuestas de 1 cm3 de una solucin acuosa a
una temperatura especfica.
6.3.1 Implicaciones ambientales.
La determinacin de conductividad es de gran importancia pues da una
idea delgrado de mineralizacin del agua natural, potable, residual, residual
tratada, deproceso o bien del agua para ser usada en el laboratorio en
anlisis de rutina o paratrabajos de investigacin.
El valor de conductividad es un parmetro regulado por lmites
mximospermisibles en descargas de aguas residuales al alcantarillado o a
cuerpos receptores, tambin es un parmetro de calidad del agua para usos
y actividadesagrcolas, para contacto primario y para el consumo humano.
-
40
6.3.2 Mtodo de anlisis.
El mtodo directo para la determinacin de conductividad electroltica
se basa en lapropiedad que adquiere el agua de conducir la corriente
elctrica cuando tiene ionesdisueltos.
La conduccin de la corriente elctrica en agua, puede explicarse por
medio de ladisociacin electroltica. Cuando se disuelve en agua un cido,
una base o una sal,una porcin se disocia en iones positivos y otra en
negativos.
Los iones se mueven independientemente y se dirigen a los electrodos
de cargaopuesta mediante la aplicacin de un campo elctrico.
El principio consiste en medir la intensidad de la corriente elctrica
recogida en losextremos de dos electrodos de forma conocida, introducidos
en el agua y sometidosa una diferencia de potencial constante (Ver Figura
5). Con el fin de eliminar elfenmeno de polarizacin, estos electrodos estn
sometidos a una diferencia depotencial alterna, cuya frecuencia debe ser
tanto ms elevada cuanto mayor sea laconcentracin en cidos, sales o
bases disueltas.
-
41
Figura 5. Diferencia de potencial entre electrodos
6.4 Potencial Hidrgeno El pH es un trmino de uso general para expresar la magnitud de
acidez o alcalinidad, dicho de otra forma, la concentracin de los iones
hidrgeno o, ms exactamente, la actividad del ion hidrgeno.
Como causa natural, encontramos en primer lugar el anhdrido
carbnico disuelto, procedente de la atmsfera; y, ms fundamentalmente,
del que se encuentra en las zonas de infiltracin de la tierra producido por la
respiracin de los organismos vivos, as como El origen del pH en las aguas
puede ser natural o artificial. de la respiracin y fotosntesis de los
organismos acuticos.
La determinacin del pH debe hacerse in situ, inmediatamente despus
de haberse recogido la muestra, ya que puede sufrir variaciones grandes en
el transcurso del tiempo debidas a diversas causas, entre las cuales se
encuentran: presencia de una sobresaturacin de anhdrido carbnico como
consecuencia de la respiracin de las plantas presentes en el agua,
-
42
influencia del anhdrido carbnico de la atmsfera, reacciones qumicas en el
seno del agua, etc.
6.4.1Medicin de la actividad del ion hidrgeno.
Se ha comprobado que el electrodo de hidrgeno es un dispositivo
adecuado para medir la actividad del ion hidrgeno. Su uso evidenci que el
agua pura al disociarse da una concentracin de iones hidrgeno de
aproximadamente 10-7 moles/L.
Ecuacin 10.
Puesto que el agua al disociarse produce un ion hidroxilo por cada ion
hidrgeno, es obvio que simultneamente se producen cerca de 10-7 moles
de ion hidroxilo. De la ecuacin de equilibrio, se tiene que:
Ecuacin 11.
pero, puesto que la concentracin del agua es extremadamente alta y
disminuye muy poco debido al escaso grado de ionizacin, se puede
considerar como constante (su actividad es igual a 1,0) y la ecuacin (1) se
puede expresar como:
Ecuacin12.
y, para el agua pura a aproximadamente 25 C:
Ecuacin 13.
-
43
Esto se conoce como el producto de ionizacin o la constante de
ionizacin del agua.
Cuando al agua se aade un cido, ste se ioniza y la actividad del ion
hidrgeno aumenta; en consecuencia, la actividad del ion hidroxilo debe
disminuir correspondientemente con la constante de ionizacin. Por ejemplo,
si se aade cido para aumentar la concentracin de [H+] a 10-1, la [OH-]
debe disminuir a 10-13.
Ecuacin 14.
Del mismo |modo, si se aade base al agua para incrementar su [OH-]
a 10-3, el [H+] disminuye a 10-11. Es importante recordar que [OH-] y [H+]
nunca se pueden reducir a cero, independientemente de lo cida o bsica
que pueda ser la solucin.
La expresin de la actividad del ion hidrgeno en trminos de
concentracin molar es bastante complicada. De acuerdo a (2) Con el fin de
superar esta dificultad, Sorensen (1909) propuso expresar estos valores en
trminos de sus logaritmos negativos y llamar estos valores pH. Su smbolo
ha sido reemplazado por la designacin simple pH. La representacin de la
escala de pH usualmente oscila de 0 a 14, en la que el pH de 7 a 25 C
representa la neutralidad absoluta. Debido a que KW cambia con la
temperatura, el pH de neutralidad tambin cambia con la temperatura,
-
44
siendo 7,5 a 0 C y 6,5 a 60 C. La acidez aumenta cuando el pH disminuye
y la alcalinidad aumenta con el incremento del pH.
6.4.2Implicaciones ambientales.
La concentracin del in hidrgeno es un importante parmetro de
calidad tanto de las aguas naturales como de las residuales. El intervalo de
concentracin idneo para la existencia de la mayora de la vida biolgica es
muy estrecho y crtico. El agua residual con una concentracin adversa de
in hidrgeno es difcil de tratar por medios biolgicos y si la concentracin
no se altera antes de la evacuacin, el efluente puede modificar la
concentracin de las aguas naturales.
Un agua con pH menor que 6.0 ser fuertemente agresiva o corrosiva
para los metales. Al aumentar las concentraciones de hidrgeno aumenta el
poder corrosivo sobre el metal, acelerndose la descarga del in hidrgeno
atmico. En aguas neutras o alcalinas predomina la eliminacin del oxgeno
por oxidacin.
El pH influye igualmente en el control de los tratamientos qumicos que
se dan al agua cruda, agua de alimentacin de calderas, aguas negras, etc.
-
45
6.4.3Mtodo de anlisis.
La medida del pH se efecta siempre por electrometra, utilizando dos
electrodos, uno de referencia, y otro de medida. El electrodo de referencia va
sumergido en una solucin de concentracin constante en iones de
hidrgeno. Un tabique que deja pasar la corriente elctrica, separa la
solucin de referencia de la solucin cuyo pH se quiere medir; en sta se
introduce el electrodo de medida. Entre los extremos de los electrodos
aparece una tensin, funcin lineal de la concentracin de iones hidrgeno
de la solucin. Basta unir, por tanto, estos extremos con un voltmetro, para
conocer el valor del pH.
En la prctica los electrodos van unidos formando una sonda.
-
46
VII. Plan de actividades
Nombre de tarea Comienzo Fin
Seleccin de proyecto. lun 07/01/13 mar 08/01/13
Investigacin sobre los mtodos a validar. mi 09/01/13 mar 29/01/13
Cotizacin de equipos medidores de pH y conductividad. vie 11/01/13 lun 14/01/13
Capacitacin de sobre la utilizacin de equipos de medicin de pH. mi 16/01/13 lun 21/01/13
Realizacin de pruebas para determinacin de intervalo de trabajo de la DBO5. vie 01/02/13 lun 11/02/13
Anlisis de resultados del intervalo de trabajo. mar 12/02/13 mar 12/02/13
Realizacin de pruebas para determinacin de lmite de cuantificacin de la DBO5. mi 13/02/13 jue 21/02/13
Elaboracin de reporte de verificacin del medidor de pH. vie 22/02/13 vie 22/02/13
Verificacin de equipo medidor de conductividad. jue 21/02/13 lun 25/02/13
Elaboracin de reporte de verificacin del medidor de conductividad. mar 26/02/13 mar 26/02/13
Determinacin de intervalo de trabajo pH. mi 20/02/13 mi 20/02/13
Determinacin de repetibilidad para el mtodo de pH. jue 21/02/13 jue 21/02/13
Determinacin de reproducibilidad para el mtodo de pH. vie 22/02/13 vie 22/02/13
Determinacin derecuperacin para el mtodo de pH. lun 25/02/13 lun 25/02/13
Elaboracin de estadstico de prueba de determinacin de pH. lun 25/02/13 lun 25/02/13
Elaboracin de informe de confirmacin del mtodo de pH. mar 26/02/13 mar 26/02/13
Determinacin de intervalo de trabajo conductividad. mar 26/02/13 mar 26/02/13
Determinacin de repetibilidad para el mtodo de conductividad. mi 27/02/13 mi 27/02/13
Determinacin de reproducibilidad para el mtodo de conductividad. jue 28/02/13 jue 28/02/13
Determinacin de recuperacin para el mtodo de conductividad. vie 01/03/13 vie 01/03/13
Elaboracin de estadstico de prueba de determinacin de conductividad. lun 04/03/13 lun 04/03/13
Elaboracin de informe de confirmacin de determinacin de conductividad. mar 05/03/12 mar 05/03/12
Determinacin de intervalo de trabajo para la medicin de DBO5. mi 06/03/13 mar 12/03/13
Determinacin de lmite de cuantificacin de DBO5. mi 13/03/13 mar 19/03/13
Determinacin de repetibilidad en para el mtodo de DBO5. mi 20/03/13 mar 26/03/13
Determinacin de reproducibilidad para el mtodo de DBO5. mi 27/03/13 mar 02/04/13
Determinacin de recuperacin para el mtodo de DBO5. mi 03/04/13 mar 09/04/}13
Elaboracin de estadstico de prueba del mtodo DBO5. mi 10/04/13 vie 12/04/13
Elaboracin de informe de confirmacin del mtodo de DBO5. lun 15/03/13 mi 17/03/13
ABRIL
12 13 14 15
ENERO FEBRERO MARZO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
-
47
VIII. Recursos Materiales y Humanos
En la Tabla 1 se muestran los reactivos que se emplearon durante las
confirmaciones de los mtodos antes mencionados, mientras que en las
tablas 2, 3 y 4 aparecen el material de uso general, material volumtrico
verificado y la relacin de equipos empleados en el desarrollo del proyecto
respectivamente.
NOMBRE MARCA GRADO PUREZA
(%)
PRESENTACIN LOTE
Agua Destilada. TC Reactivo -- Lquido 2692-2712
cido Actico JT BAKER Reactivo 99.90% Lquido J17C59
Bicarbonato de Sodio Fermont Patrn Primario 100.1 Cristales 121108
Carbonato de Sodio Analtica Patrn Primario 99.97 Polvo P785044
Biftalato de Potasio Fermont Patrn Primario 99.97 Polvo 132201
Tetraborato de Sodio
Decahidratado
CENAM Patrn Primario 100 Polvo DMR 3586
Fosfato Disdico CENAM Patrn Primario 100 Polvo DMR 206 II e
Fosfato de Potasio
Monobsico
CENAM Patrn Primario 100 Polvo DMR 206 I e
Cloruro de Potasio Analtica Patrn Primario 99.998 Cristales C253607
Agua Tridestilada Ecopura Reactivo --------- Lquida 475
-
48
Tabla 1. Relacin de reactivos empleados durante la confirmacin de los mtodos.
NOMBRE MARCA GRADO PUREZA (%) PRESENTACIN LOTE
Fosfato Monobsico de
Potasio.
JT Baker Reactivo 99.3 Cristales E35C00
Fosfato Dibsico de Potasio. JT Baker Reactivo 99.5 Polvo T46C09
Fosfato Dibsico de sodio
Heptahidratado.
Fermont Reactivo 99.7 Polvo 139201
Cloruro de Amonio. PQM Reactivo 100.6 Cristales 5392
Sulfato de Magnesio
Heptahidratado.
Reactivo Analtico Reactivo 98-102 Cristales 3151
Cloruro de calcio anhidro. Merck Reactivo 99.5 Polvo TA343182
Cloruro Frrico Hexahidratado. PQM Reactivo 100.2 Trozos 2472
cido Sulfrico Concentrado. JT Baker Reactivo 97.50 Lquido L32C25
Hidrxido de Sodio. JT Baker Reactivo 98.4 Lentejas J41K52
Sulfito de Sodio. PQM Reactivo 98 Polvo 2333
Dextrosa. JT Baker Reactivo -- Polvo X09C56
cido Glutmico. JT Baker Reactivo -- Polvo T19593
Tiosulfato de Sodio. JT Baker Reactivo 100 Cristales J02338
Sulfato Manganoso. JT Baker Reactivo 99.3 Polvo K46C21
Yoduro de Potasio. JT Baker Reactivo 99.6 Granular K39468
Azida de Sodio. Analtica Reactivo 99.8 Polvo J29N66
Almidn soluble. JT Baker Reactivo -- Polvo J06615
cido Saliclico JT Baker Reactivo -- Cristales C26336
Agua Destilada. Ecopura Reactivo -- Lquido 471-476
-
49
NOMBRE MARCA CLAVE O CDIGO
Microesptula -------- --------
Esptula -------- --------
Piceta NALGENE --------
Perilla HEATHROW --------
Frascos Winkler 300 ml WHEATON --------
Vaso de precipitado de 1L de vidrio KIMAX KIMBLE 14000
Vaso de precipitado de 1L de plstico NALGENE 1201-100
Vaso de precipitado de 250mL de vidrio KIMAX 14000
Vaso de precipitado de 100mL de vidrio KIMAX 14000
Agitador magntico BELAR --------
Agitador de vidrio -------- --------
Pipeta graduada de 10 mL TEEK KIMAX No. 37035-K
Vidrio de reloj PYREX --------
Embudos VITLAB --------
Matraz Erlenmeyer 250 ml BELAR --------
Jarra de plstico 5L VITLAB --------
-
50
NOMBRE MARCA CLAVE O CDIGO
Contenedor de 20 L -------- --------
Mangueras de ltex 19mm HOLY --------
Mangueras de plstico flexible 7 mm -------- --------
Parafilm PECHINEY --------
Difusores -------- --------
Probeta de vidrio de 100mL KIMAX KIMBLE
Probeta de vidrio de 50mL KIMAX KIMBLE
Tabla 2. Material de uso general empleado durante la confirmacin de los
mtodos.
NOMBRE MARCA CDIGO VOL. NOMINAL (mL) VOL. REAL (mL)
Matraz Volumtrico KIMAX V3 50 50.02
Matraz Volumtrico KIMAX V4 50 49.98
Matraz Volumtrico KIMAX V30 50 49.96
Matraz Volumtrico KIMAX V39 50 49.98
Matraz Volumtrico KIMAX V40 50 50.00
Matraz Volumtrico KIMAX V41 50 50.00
Matraz Volumtrico KIMAX V42 50 49.98
Matraz Volumtrico KIMAX V43 50 49.96
Matraz Volumtrico KIMAX V44 50 49.97
Matraz Volumtrico KIMAX V45 50 49.96
Bureta Graduada KIMAX B7 10 9.99681
Bureta Graduada KIMAX B6 25 25.02010
-
51
NOMBRE MARCA CDIGO VOL. NOMINAL (mL) VOL. REAL (mL)
Matraz Volumtrico KIMAX V5 500 500.18
Probeta KIMAX 1 100 100.58
Pipeta volumtrica KIMAX 5 0.5 0.498
Pipeta volumtrica KIMAX 1 2 2.004
Pipeta volumtrica KIMAX 1 3 3.006
Pipeta volumtrica KIMAX 1 9 9.006
Pipeta volumtrica KIMAX 1 10 9.978
Pipeta volumtrica KIMAX 3 10 9.994
Pipeta volumtrica KIMAX 4 10 9.989
Pipeta volumtrica KIMAX 1 20 19.9997
Pipeta volumtrica KIMAX 1 25 25.016
Pipeta volumtrica KIMAX 1 50 50.015
Matraz Volumtrico KIMAX V1 200 199.900
Matraz Volumtrico KIMAX V1 100 100.030
Matraz Volumtrico KIMAX V32 100 99.980
Matraz Volumtrico KIMAX V33 100 99.930
Matraz Volumtrico KIMAX V1 50 50.020
Tabla 3. Material volumtrico verificado empleado para la confirmacin de los
mtodos.
-
52
Instrumento o
Equipo
Marca
Modelo
Intervalo de
medicin
N de Serie
Resolucin
Exactitud
Numero de
inventario
Balanza
analtica
OHAUS AP250D 210g 1121210694 0.01/0.1mg 0.2mg LAB-AQ-02
Campana de
Extraccin
------
------
------
------
------
------
LAB-AQ-13
Parrilla de
calentamiento y
agitacin
THERMO
SCIENTIFIC
SP131325
5-540C/60-
1200 rpm
C1768110624
836
5 C
------
LAB-AQ-54
Horno elctrico Felisa FE-241 25 -220C 930610 5. C ------ LAB-AQ-37
Termmetro
LAUKA
------
(20 a 110)C
350
1.0C
------
004
Refrigerador TORREY R-36
------
I07-1277
------
------
LAB-AQ-60
Termmetro Rochester
NY
------
(-10 a 110)C
5463
1.0C
------
08
Bombas para
airear
RESUN/
BOYU
AL 9602/
SC7500
3.5 L/min /
2X3 L/min
1315/
------
------
LAB-AQ-08/
LAB-AQ-09
Medidor de Ph
Thermo
Fisher
Scientific
pH
Benchtop
0-14
Unidades de
pH
B26326
0.01 Unidades
de pH
------
LAB-AQ-59
Balanza
granataria
OHAUS TJ2611 0.1-600 g -------- 0.1 g ------ LAB-AQ-01
-
53
Instrumento o
Equipo
Marca
Modelo
Intervalo de
medicin
N de Serie
Resolucin
Exactitud
Numero de
inventario
Horno Fisher
Scientific
516G 501N0028 200C LAB-AQ-38
Termmetro BRANNAN ------ 10 a 400C 2C ------ 014
Mufla Felisa FE-330 930767 0-1100C 1C ------ LAB.-AQ-49
Medidor de pH SperScientif
ic
860033
9929803
0-14
Unidades de
pH
0.01 ------- LAB-AQ-72
Termmetro ERTCO ------
4904
-2 a 80C 0.2 C ------ 012
Tabla 4. Relacin de equipos empleados para la confirmacin de mtodos.
-
54
IX. Desarrollo del proyecto
En primera instancia es importante sealar que las validaciones o
confirmaciones de mtodos son del tipo parcial, debido a que se est
trabajando con mtodos normalizados y lo que se pretende es demostrar su
cumplimiento con las especificacionesque la ley marca, demostrar que se
cuenta con la competencia tcnica para realizarlo adecuadamente tomando
en consideracin las instalaciones, material y equipo con los que el
laboratorio cuenta, a diferencia de una validacin completa en la cual se
trabaja con mtodos obtenidos de publicaciones cientficas, normalizados a
los cuales se les han realizado.
En concordancia con (4) relacionados se muestra a continuacin la
manera en la que cada una de las caractersticas de desempeo se llev a
cabo.
9.1 Demanda Bioqumica de Oxgeno.
9.1.1 Muestreo.
Se tomaron 80 L de muestra para la Determinacin de Demanda
Bioqumica de Oxgeno en cuatro garrafas con capacidad de 20 L cada uno.
-
55
La muestra fue tomada el 17 de diciembre del 2012 a las 12 h e ingres
en el laboratorio a las 18 h con el nmero nico 4791. Se registr su ingreso
en la bitcora AQ-08-02 Bitcora de Ingreso de Muestras y se manej una
cadena de custodia para el control interno del laboratorio.
La muestra empleada fue un agua residual que no contena Demanda
Bioqumica de Oxgeno. Ver el registro del anlisis preliminar que se le
realiz a la muestra 4791 para corroborar la ausencia de Demanda
Bioqumica de Oxgeno (DBO5) en la bitcora AQ-010-3 pg. 004.
La muestra era incolora e inodora adems de que presentaba un pH de
7.30 y materia flotante ausente. Para su conservacin la muestra se
mantuvo a 4C durante su anlisis.
9.1.2 Preparacin de reactivos.
1. Disolucin amortiguadora de fosfatos. Pesar aproximadamente
4.25096 g de fosfato monobsico de potasio, 10.87732 g de fosfato dibsico
de potasio, 16.71832 g de fosfato dibsico de sodio heptahidratado y
0.85408 g de cloruro de amonio, disolver en 200 mL de agua y aforar a 0.5
L.
2. Disolucin de sulfato de magnesio. Pesar aproximadamente 11.2521
g de sulfato de magnesio heptahidratado, disolver en agua y diluir a 0.5 L.
-
56
3. Disolucin de cloruro de calcio. Pesar aproximadamente 18.2776 g
de cloruro de calcio anhdro, disolver en agua y diluir a 0.5 L.
4. Disolucin de cloruro frrico. Pesar aproximadamente 0.12483 g de
cloruro frrico hexahidratado, disolver en agua y diluir a 0.5 L.
5. Disolucin de cido sulfrico (10 N). Agregar aproximadamente 68.6
mL de cido sulfrico concentrado a 200 mL de agua, mezclar bien y diluir
hasta 0.25 L.
6. Disolucin de hidrxido de sodio (10 N). Pesar aproximadamente
101.6 g de hidrxido de sodio, disolver en agua y diluir a 0.25 L.
7. Disolucin de sulfito de sodio. Pesar aproximadamente 0.38593 g de
sulfito de sodio, disolver en agua y diluir a 0.25 L. Esta disolucin no es
estable; por lo que debe prepararse diariamente.
8. Disolucin madre de glucosa-cido Glutmico (396 mg/L). Secar
glucosa y cido glutmico a 103C durante una hora. Pesar
aproximadamente y con precisin 0.30021 g de glucosa y 0.30018g de
cido glutmico, diluir en agua y aforar a 0.1 L. Preparar inmediatamente
antes de usarla.
9. Disolucin madre de glucosa-cido Glutmico (1500 mg/L). Secar
glucosa y cido glutmico a 103C durante una hora. Pesar
aproximadamente y con precisin 0.5693 g de glucosa y 0.5687 de cido
glutmico, diluir en agua y aforar a 0.5 L. Preparar inmediatamente antes de
usarla.
-
57
10. Muestra fortificada 5.94, 7.92 y 9.9 mg/L. Tomar una alcuota de 3
ml de la solucin madre de Glucosa-cido Glutmico (396 mg/L) y aforar a
200 ml, 2ml a 100ml y 5ml en 200 ml respectivamente con la muestra 4791-
1.
11. Muestra fortificada 135,375, 475, 675, 840, 100, 1155 y 1335 mg/L.
Tomar una alcuota de 9, 25, 33, 45, 56, 67, 77 y 89 ml de la solucin madre
de Glucosa-cido Glutmico (1500 mg/L) y aforar a 100 ml respectivamente
con la muestra 4791-1.
12. Muestra fortificada 1500 mg/L. Pesar aproximadamente 0.11370 g
de cido Glutmico y dextrosa y aforar a 100 ml con la muestra 4791-1.
13. Disolucin alcalina de yoduro-azida de sodio. Disolver en agua 250
g de hidrxido de sodio, 75 g de yoduro de potasio, diluir a 0.5 L con agua
destilada. A esta disolucin agregar 5 g de azida de sodio disueltos en 20
mL de agua. Esta disolucin no debe dar color con la disolucin de almidn
cuando se diluya y acidifique.
14. Disolucin indicadora de almidn. Disolver en 1 L de agua destilada
caliente, 10 g de almidn soluble y 1 g de cido saliclico como conservador.
Mantener en refrigeracin siempre que no est en uso.
15. Disolucin estndar de tiosulfato de sodio (0,0243 N). Pesar
aproximadamente 6,2075 g de tiosulfato de sodio y disolver en agua
destilada y diluir a un litro; agregar un gramo de hidrxido de sodio en
lentejas. Se debe calcular la concentracin de esta disolucin con una
disolucin de disolucin de Dicromato de potasio 0,025 N usando la
-
58
disolucin de almidn como indicador (1 mL de la disolucin valorada de
Tiosulfato 0,025 M es equivalente a 1mg de oxgeno disuelto).
16. Disolucin sulfato manganoso. Se pesan 182 g de sulfato
manganoso y se afora con agua a 500 ml.
17. Disolucin de Dicromato de potasio (0,025 N). Pesar
aproximadamente y con precisin 0.613 g de Dicromato de potasio
previamente secado a 105C durante 2 h y aforar a 0.5 L con agua destilada.
18. Solucin Yoduro de Potasio (1:10). Pesar 100 gramos de Yoduro
de Potasio y diluir a 1000 ml.
19. Solucin cido actico (1:1). Diluir 500 ml de cido Actico en 500
ml de agua.
20. Valoracin de la disolucin de Tiosulfato de sodio. En un matraz
aforado disolver 1 g de yoduro de potasio exento de yodato en 60 mL de
agua. Agregar 0,5 mL de cido sulfrico concentrado y 10 mL de la
disolucin de Dicromato de potasio, diluir a 100 mL con agua y valorar el
yodo con la disolucin de Tiosulfato, agregar el almidn hasta el final de la
determinacin, cuando se alcance un color amarillo plido.
Dnde:
N: es la normalidad.
V: es el volumen.
-
59
9.1.3 Pretratamiento de la muestra.
Se tomaron 200 ml de la muestra con nmero nico 4791-1 para
medirle el pH, con lo que se obtuvo un pH de 7.36, por lo que no necesit
ajuste de pH puesto que se encontraba en el rango de 6.5 a 7.5 unidades de
pH.
La muestra se expuso al sol por un periodo de 2 horas y
posteriormente se someti al procedimiento de deteccin de cloro residual
que consiste en agregar a 100 ml de la muestra 10 ml de cido Actico 1:1 y
10 ml de Yoduro de Potasio. Al agregar almidn como indicador no se
presenci cambio de coloracin, por lo tanto no existi gasto de Sulfito de
Sodio al titular la muestra, por lo que se comprob que la muestra no
presentaba cloro residual.
9.1.4 Desarrollo del Mtodo.
Se prepar el agua de dilucin aadiendo por cada litro de agua 1 mL
de cada una de las siguientes disoluciones: disolucin de sulfato de
magnesio, disolucin de cloruro de calcio, disolucin de cloruro frrico y
disolucin amortiguadora de fosfatos y se dej airear por 3 horas. El
volumen de agua fue dependiente de la cantidad de muestras fortificadas
que se prepararon.
-
60
Se acomodaron y rotularon los Winkler colocando el nmero nico de
la muestra, cdigo de identificacin que se le asign a cada muestra
fortificada y fecha en la que se inici el proceso para identificarlos.
Se tomaron los mililitros de las muestras fortificadas de acuerdo a la
relacin que se muestra en la tabla 5.
Concentracin
(mg/L DBO5)
Dilucin
Alcuota
9.90 100 10
135.00 20 6
375.00 20 6
495.00 10 6
675.00 20 6
840.00 25 6
1005.00 20 6
1155.00 10 6
1335.00 10 3
1500.00 10 6
Tabla 5. Puntos del intervalo de trabajo para DBO5.
-
61
Una vez que se colocaron los mililitros de muestra correspondientes, se
llenaron los Winkler con agua de dilucin colocando la tapa inmediatamente
despus del llenado y sin retirar el sello hidrulico a las muestras que se
incubaron por 5 das a 20C 1se les coloc parafilm para evitar
evaporaciones.
A las muestras que se titularon al inicio del anlisis se les agregaron
por frasco 2 ml de la solucin Sulfato Manganoso, 2 ml de la solucin
yoduro- zida de Sodio, se agitaron vigorosamente y se dejaron sedimentar
por un periodo aproximado de 10 min hasta que se observ un sedimento
cercano al equivalente de 100 ml. Por ltimo se colocaron por cada frasco 2
ml de cido Sulfrico tomando un coloracin amarilla (Ver figura 6), se
agitaron vigorosamente, se tomaron con una probeta 100 ml de la muestra y
se colocaron en un matraz Erlenmeyer de 250 ml.
Figura 6. Winkler con muestra.
-
62
Se titularon los 100 ml de muestra con Tiosulfato de Sodio. Fue hasta
observado el color amarillo paja cuando se le agreg 1 ml de la solucin
indicadora de almidn presentndose un color azul intenso. Se continu
agregando el Tiosulfato hasta el obtener el vire a transparente.
Cumplidos los 5 das se procedi a realizar la titulacin de los frascos
que se mantuvieron en incubacin empleado el mismo mtodo indicado en
los putos 9.2.5 y 9.2.6.
Se elabor con los resultados obtenidos el estadstico de la
Confirmacin del mtodo de acuerdo al formato AQ-102 Estadstico para la
Confirmacin de los Mtodos Volumtricos y Gravimtricos.
9.1.4.1 Intervalo de trabajo.
Con base en las definiciones y conceptos antes mencionados,
sabemos que el intervalo de trabajo nos marca el conjunto de valores del
mensurando que se obtienen tpicamente al aplicar el mtodo de medicin.
Adems, ste criterio de validacin intervine la capacidad de equipo y
la misma experiencia del analista si hablamos para el punto ms alto,
mientras que el punto ms bajo lo establecen los lmites de deteccin y
cuantificacin.
-
63
De acuerdo a lo sealado en la Gua de Laboratorio para la Validacin
de
Mtodos y Temas Relacionados, el intervalo de trabajo debe
conformarse por un total de 10 puntos, los cuales se establecern
considerando los lmites mximos permisibles establecidos por la norma
mexicana (6)que manejan un lmite mximo para la DBO5de 150 mg/L, la
(7)que establece que el lmite mximo permisible para aguas residuales
tratadas deben contar con un mximo de 30 mg/L, y la (8) que maneja 260
mg/L.
Considerando lo anterior, los valores de los lmites mximos
permisibles deben encontrarse en la parte media del intervalo de trabajo. Es
substancial sealar que se toman como referencia esta normatividad puesto
que son las que se emplean para realizar los reportes en el laboratorio,
tomado en cuenta los requerimientos de los clientes.
Tomando en cuenta que el control normal de dextrosa-cido glutmico
en proporciones de 0.15 mg de cada uno, tiene una concentracin conocida
de 198 mg/L, se harn los ajustes necesarios para obtener una solucin
madre de 1500 mg/L de DBO5.
Como se muestra en la tabla 6, los puntos se prepararon a partir de la
disolucin madre de cido Glutmico-Dextrosa C.C. 396 mg/L (ST-191-A)
para la concentracin de 9.9 mg/L. Para las restantes se prepar una
solucin madre de 1500 mg/L (ST-190-A) tomando la alcuota
-
64
correspondiente para cada concentracin y llevados al volumen que abajo se
indica con la muestra 4791-1.
Punto
Concentracin
(mg/L)
Alcuota
(mL)
Volumen
De Pipeta
Cdigo de
pipeta
Volumen de
Matraz (ml)
Cdigo
de Matraz
Registro*
1 9.90 5 5 1 200 V1 ST-194-A
2 135.00 9 9 1 100 V1 ST-195-A
3 375.00 25 25 1 100 V4 ST-196-A
4 495.00 33 20,10 y 3 1,1 y 1 100 V5 ST-197-A
5 675.00 45 20 y 25 1,1 100 V8 ST-198-A
6 840.00 56 50 y 6 1,1 100 V9 ST-199-A
7 1005.00 67 50,10 y 7 1,1 y 1 100 V10 ST-200-A
8 1155.00 77 50, 20 y 7 1,1 y 1 100 V12 ST-201-A
9 1335.00 89 50, 20, 10 y 9 1,1,1 y 1 100 V14 ST-203-A
10 1500.00 ------- ------- 100 V15 ST-202-A
Tabla 6. Preparacin de los puntos del intervalo de trabajo DBO5.
9.1.4.2 Lmite de Cuantificacin (LC).
Para el lmite de cuantificacin se realizaron 10 muestras fortificadas de
3 diferentes niveles en 2 das diferentes con soluciones madre de cido
Glutmico-Dextrosa de concentracin 396 mg/L (Ver tabla 7), esto
-
65
considerando los lotes analticos de muestras normales y la capacidad de los
equipos. La preparacin se dio como lo seala la Tabla 7, empleando la
muestra 4791 para aforar.
Tabla 7. Preparacin de las muestras fortificadas para la Cantidad Mnima
Cuantificable para el mtodo de DBO5.
9.1.4.3 Precisin en condiciones de Repetibilidad.
Como se evidencia en la Tabla 8, para comprobar que el mtodo de
determinacin de la DBO5 es repetible se realizaron 10 soluciones
fortificadas a 3 niveles diferentes (alto, medio y bajo), empleando las
soluciones madre de cido Glutmico-Dextrosa de concentracin 396 mg/L,
mientras que en el caso de las soluciones de 1500 mg/L se pesaron las
DA Concentracin
(mg/L DBO5)
Disolucin
madre
Alcuota
(mL)
Volumen
(mL)
13/03/2013 5.94 ST-191-A 3 200
17/03/2013 7.94 ST-218-A 2 100
17/03/2013 9.90 ST-218-A 5 200
-
66
cantidades de 0.015 g por cada reactivo en un volumen de 100 mL aforado
con la muestra 4791.
Tabla 8. Preparacin de las muestras fortificadas para la repetibilidad del
mtodo DBO5.
9.1.4.4 Reproducibilidad del mtodo (Precisin Intermedia).
En la etapa de comprobacin de la reproducibilidad de determinacin
de la DBO5se realizaron 10 soluciones fortificadas a 3 niveles diferentes
(alto, medio y bajo), empleando las soluciones madre de cido Glutmico-
Dextrosa de concentracin 198 y 396 mg/L, aunque en el caso de las
soluciones de 1500 mg/L se pesaron las cantidades de 0.015 g de cada uno
de los reactivos en un volumen de 100 mL (Ver tabla 9).
DA Concentracin Disolucin
madre
Alcuota
(mL)
Volumen
(mL)
20/03/2013 9.90 ST-241-A 5 200
22/03/2013 840.00 ST-261-A 56 100
22/03/2013 1500.00 ------------ ------- 100
-
67
Tabla 9. Preparacin de las muestras fortificadas para la reproducibilidad del
mtodo DBO5.
9.1.4.5 Recuperacin.
En la etapa de comprobacin de la reproducibilidad de determinacin de la
DBO5 es repetible se realizaron 10 soluciones fortificadas a 3 niveles diferentes
(alto, medio y bajo), empleando las soluciones madre de cido Glutmico-Dextrosa
de concentracin 396 mg/L, aunque en el caso de las soluciones de 1500 mg/L se
pesaron las cantidades de 0.015 g por cada reactivo en un volumen de 100 mL.
Tabla 10. Preparacin de las muestras fortificadas para la recuperacin del
mtodo DBO5.
Da Concentracin Disolucin madre Alcuota (mL) Volumen (mL)
27/03/2013 9.90 ST-287-A 5 200
28/03/2013 840.00 ST-300-A 56 100
29/03/2013 1500.00 ------------ ------- 100
Da Concentracin Disolucin madre Alcuota (mL) Volumen (mL)
04/04/2013 9.90 ST-332-A 5 200
04/04/2013 840.00 ST-332-A 56 100
04/04/2013 1500.00 ------------ ------- 100
-
68
9.1.4.6Sesgo.
Se obtiene mediante el formato del Estadstico del mtodo de
Confirmacin del Mtodo de Determinacin de Demanda Bioqumica de
Oxgeno.
9.1.4.7Incertidumbre.
Se obtiene mediante el formato AQ-029 Clculo de Incertidumbres.
9.2 Potencial Hidrgeno (pH).
9.2.1 Preparacin de soluciones..
1. Disolucin A: Biftalato de Potasio[C6 H4
(COOH)(COOK)] = 0.05 mol/L
Disolver 0.5105 g de Biftalato de Potasio, que se ha secado durante 2
h a 120 C, en agua a 25 C y diluir a 50 ml en un matraz volumtrico.
2. Disolucin B: Fosfatodisdico(Na2 HPO4) = 0.025
mol/kg y fosfato dihidrgeno de potasio (KH2 PO4) = 0.025 mol/kg.
-
69
Secar las sales de anhidro a 120 C durante 2 h. Disolver 0.17565 g
Fosfato Disdico y 0.16935 g de Fosfato Potasio Monobsico en agua a 25
C y diluir a 0.05 L con agua.
3. Disolucin C: Tetraborato de Sodio Decahidratado b
(Na2B4O7 . 10H2O) = 0.01 mol/kg.
Disolver 0.190 g de Tetraborato de Sodio Decahidratado en agua a 25
C y diluir a 0.05 L en un matraz volumtrico.
4. Disolucin D: Carbonato de sodio b(Na2 CO3) = 0.025
mol/kg y bicarbonato de sodio b(NaHCO3) = 0.025 mol/kg.
Disolver 0.1320 g de carbonato de sodio, que se ha secado durante 90
min a 250 C, y 0.10460 g de bicarbonato de sodio, que se ha secado por
ms de 2 das en un desecador.
-
70
9.2.2 Desarrollo del mtodo.
9.2.2.1 Intervalo de Trabajo.
Se prepararon los puntos como lo marca el punto 9.2.1, con los
registros que indica la Tabla 11. El Equipo SperScientific (Ver Figura 7) es el
que se emple durante el desarrollo del mtodo.
Punto
Solucin amortiguadora
(Unidades de pH)
Matraz de
50 mL
Registro*
1 4.00 V1 ST-370-A
2 6.87 V3 ST-371-A
3 9.18 V4 ST-372-A
4 10.01 V30 ST-373-A
Tabla 11. Puntos del intervalo de trabajo para pH.
Figura 7. Medidor de pH y Conductividad Electroltica empleado para la
confirmacin de mtodos.
-
71
9.2.2.2Precisin en condiciones de Repetibilidad.
Para determinar si el mtodo de medicin de pH es repetible se
realizaron 10 soluciones por cada buffer (4.00, 6.87, 9.18 y 10.00).
La preparacin de las soluciones se realiz de acuerdo al punto 9.2.1
de ste reporte, considerando un volumen de 50 mL.
9.2.2.3 Reproducibilidad del mtodo (Precisin Intermedia).
En la determinacin de la precisin intermedia del mtodo de medicin
de pH se prepararon al igual que para repetibilidad, 10 soluciones por buffer
en volmenes de 50 mL.
Como se mencion con anterioridad, la repetibilidad y reproducibilidad
son indicadores de precisin con la nica diferencia que para la
reproducibilidad hay que cambiar una de las variables consideradas para
repetibilidad.
Por capacidad del laboratorio la nica variable que se cambi fue el
tiempo.
9.2.2.4 Recuperacin.
La determinacin de la recuperacin del mtodo de medicin de pH se
realiz mediante las lecturas de 6 soluciones de cada una de las soluciones
-
72
amortiguadoras (4.00, 6.87, 9.18 y 10.00), siguiendo para su preparacin
que seala el punto 9.2.1 de ste reporte.
9.2.2.5Sesgo.
Se obtiene mediante el formato del Estadstico del mtodo de
Confirmacin del Mtodo de Medicin de pH.
9.2.2.6Incertidumbre.
Se obtiene mediante el formato AQ-029 Clculo de Incertidumbres.
9.3 Conductividad Electroltica.
9.3.1Preparacin de las soluciones.
1. Disolucin A, patrn de Cloruro de Potasio 0,1 mol/L.
Secar a 105C el Cloruro d