NTC3935 PRETRATAMIENTO SUELOS CONTAMINANTES ORGANICOS.pdf

NORMA TCNICA NTC COLOMBIANA 3935

2003-09-24

CALIDAD DE SUELO. PRETRATAMIENTO DE MUESTRAS PARA LA DETERMINACIN DE CONTAMINANTES ORGNICOS E: SOIL QUALITY. PRETREATMENT OF SAMPLES FOR

DETERMINATION OF ORGANIC CONTAMINANTS

CORRESPONDENCIA: esta norma es una adopcin idntica

(IDT) por traduccin de la norma ISO 14507:2003

DESCRIPTORES: suelo; determinacin analtica;

contaminantes orgnicos. I.C.S.: 13.080.01 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin (ICONTEC) Apartado 14237 Bogot, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435

Prohibida su reproduccin Primera actualizacin

Editada 2003-10-09

PRLOGO El Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin, ICONTEC, es el organismo nacional de normalizacin, segn el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carcter privado, sin nimo de lucro, cuya Misin es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y proteccin al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del pas, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representacin de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalizacin Tcnica est garantizada por los Comits Tcnicos y el perodo de Consulta Pblica, este ltimo caracterizado por la participacin del pblico en general. La NTC 3935 (Primera actualizacin) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2003-09-24. Esta norma est sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuacin se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a travs de su participacin en el Comit Tcnico 13 Calidad del suelo. AMBIENCOL INGENIEROS LTDA. CORPOICA TIBAITATA IDEAM INSTITUTO GEOGRFICO AGUSTN CODAZZI KRILL INGENIERA MARTHA MORENO MICROFERTISA

SOCIEDAD COLOMBIANA DE LA CIENCIA DEL SUELO UNIVERSIDAD DE LA SALLE UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER DE CCUTA UNIVERSIDAD JORGE TADEO LOZANO UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

Adems de las anteriores, en Consulta Pblica el Proyecto se puso a consideracin de las siguientes empresas: ACEGRASAS AGRILAB LABORATORIOS ANTEK S.A. ASINAL LTDA. CENICAF CENIPALMA CORPOICA MOTILONA CORPOICA PALMIRA COSMOAGRO DAMA ECOFLORA LTDA. EMPRESA COLOMBIANA DE PETRLEOS - ECOPETROL FEDEPALMA

ICP ECOPETROL INGEOMINAS LAQMA LTDA. MINISTERIO DE AGRICULTURA MINISTERIO DE INDUSTRIA, COMERCIO Y TURISMO MINISTERIO DEL AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL MULTILAB AGROANALTICA PETROBRAS INTERNACIONAL S.A. SISVITA BIOTECH UNIVERSIDAD EAFIT UNIVERSIDAD JAVERIANA

ICONTEC cuenta con un Centro de Informacin que pone a disposicin de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales.

DIRECCIN DE NORMALIZACIN

NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 3935 (Primera actualizacin)

CONTENIDO

Pgina INTRODUCCIN 1 1. OBJETO 2 2. REFERENCIAS NORMATIVAS 2 3. TRMINOS Y DEFINICIONES 3 4. PRINCIPIO 4 4.1 MUESTREO 4 4.2 COMPUESTO VOLTILES 4 4.3 COMPUESTO MODERADAMENTE VOLTILES 4 5. REACTIVOS 4 6. EQUIPOS 5 7. PRESERVACIN Y ALMACENAMIENTO 5 8. PROCEDIMIENTO 6 8.1 GENERALIDADES 6 8.2 COMPUESTOS VOLTILES (PUNTO DE EBULLICIN < 300 C) 7 8.3 COMPUESTOS ORGNICOS MODERADAMENTE VOLTILES (PUNTO DE

EBULLICIN >300 C) MOLIENDA NECESARIA 7 8.4 COMPUESTOS ORGNICOS MODERADAMENTE VOLTILES (PUNTO DE

EBULLICIN >300 C) MOLIENDA NO POSIBLE O INNECESARIA 10 8.5 MEDICIONES DE BLANCOS 10 9. INFORME DE ENSAYO 11 Anexo A. INFORMACIN CONCERNIENTE A LA PRESIN DEL VAPOR, PUNTOS DE

EBULLICIN Y FUSIN DE COMPUESTOS ORGNICOS VOLTILES 12 Anexo B. VALIDACIN 15 BIBLIOGRAFA 17


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CALIDAD DE SUELO. PRETRATAMIENTO DE MUESTRAS PARA LA DETERMINACIN DE CONTAMINANTES ORGNICOS

INTRODUCCIN Las propiedades de los microcontaminantes orgnicos pueden ser muy diferentes, de acuerdo con su especie qumica:

- Pueden variar entre compuestos no voltiles y muy voltiles (presin de vapor

entre baja y alta). - Pueden ser inestables o reactivos a temperaturas ambiente o elevadas. - Pueden ser biodegradables o degradables ante la radiacin UV. - Pueden tener solubilidades en agua considerablemente diferentes. - Requieren diferentes procedimientos analticos.

Debido a estas diferencias, no se puede proponer un procedimiento de pretratamiento general. La meta de un pretratamiento es preparar una muestra de ensayo en la que la concentracin del contaminante sea igual a la concentracin original del suelo, siempre y cuando este procedimiento no altere las especies qumicas por analizar. Por ejemplo, si la muestra contiene slo partculas pequeas y el contaminante est distribuido homogneamente, no es necesario moler la muestra. En la presente norma, el tamao de 2 mm se usa para diferenciar entre partculas de suelo grandes y pequeas. La consistencia entre los siguientes aspectos es importante:

- Diversidad del suelo. - Objetivo del anlisis. - Naturaleza de las especies qumicas por analizar.

La distribucin del tamao de partcula de la muestra en relacin con la masa de la muestra tomada para anlisis tambin es importante en el pretratamiento. Para el anlisis de contaminantes orgnicos, la masa de muestra tomada en la mayora de los casos es 20 g aproximadamente.


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Con esta masa de muestra, y siempre que el contaminante est distribuido en forma homognea y si las partculas en la muestra sean de menos de 2 mm, no es necesario un molido adicional de la muestra. Si la muestra contiene partculas grandes, o si el contaminante est distribuido de manera heterognea (por ejemplo, partculas de alquitrn), no es posible tomar una muestra de ensayo representativa de aproximadamente 20 g sin moler la muestra. Para mejorar la homogeneidad, las muestras se muelen a un tamao inferior a 1 mm. Antes del anlisis, con mucha frecuencia no se sabe nada sobre la distribucin del contaminante en el suelo. Algunos procedimientos analticos comienzan con una muestra hmeda en campo. El secado de las muestras da resultados de extraccin ms bajos. Si la muestra no se seca, no es posible moler. En una situacin en la que se necesitan resultados exactos, se debera usar el mejor procedimiento de pretratamiento que est disponible. Si es necesario establecer que la concentracin est por encima de cierto lmite y se sabe que el suelo est altamente contaminado, el pretratamiento ms simple puede satisfacer la necesidad. Sin embargo, en este caso, el resultado no se puede presentar como un valor representativo de toda la muestra. La seleccin depende sobre todo de la volatilidad de los compuestos orgnicos que se analizan. Tambin depende de la distribucin del tamao de partcula del suelo, la heterogeneidad de la muestra y el procedimiento analtico. 1. OBJETO Esta norma describe un mtodo para el pretratamiento de muestras de suelo en el laboratorio antes de la determinacin de los contaminantes orgnicos:

- Si se van a medir compuestos orgnicos voltiles - Si se van a medir compuestos orgnicos que van de moderadamente voltiles a

no voltiles, el resultado del anlisis posterior debe ser exacto y reproducible, y la muestra contiene partculas mayores de 2 mm y/o el contaminante est distribuido en forma heterognea.

- Si se van a medir los compuestos orgnicos voltiles y el procedimiento de

extraccin establece una muestra hmeda en campo, o si las partculas ms grandes de la muestra son inferiores a 2 mm y el contaminante est distribuido homogneamente. Este procedimiento tambin es aplicable si la exactitud y repetibilidad reducidas son aceptables.

El pretratamiento descrito en esta norma se usa junto con un procedimiento de extraccin en el cual el contaminante est disponible para el lquido de extraccin. NOTA Para el pretratamiento de muestras de suelo para propsitos de determinacin de compuestos inorgnicos no voltiles y caractersticas fisicoqumicas del suelo, vase la norma NTC-ISO 11464 (ISO 11464). 2. REFERENCIAS NORMATIVAS Los siguientes documentos referenciados son indispensables para la aplicacin de este documento. Para referencias fechadas, se aplica la ltima edicin del documento referenciado (incluida cualquier enmienda).


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NTC 4113-1, Gestin ambiental. Calidad de suelo. Muestreo. Gua para el diseo de programas de muestreo. (ISO 10381-1). NTC 5099, Calidad del suelo. Vocabulario. Trminos y definiciones relacionados con el muestreo. (ISO 11074-2). ISO 11465:1993, Soil Quality. Determination of Dry Matter and Water Content on a Mass Basis. Gravimetric Method. 3. TRMINOS Y DEFINICIONES Para los propsitos de esta norma se aplican los trminos y definiciones de la NTC 5099 (ISO 11074-2) y los siguientes: 3.1 compuesto voltil compuesto orgnico cuyo punto de ebullicin est por debajo de 300 C (a una presin de 101 kPa). NOTA 1 Incluye los hidrocarburos halogenados voltiles y aromticos voltiles, como se determinan de acuerdo con la norma ISO 15009. Algunos mono y diclorofenoles, por ejemplo, y el naftaleno tambin pertenece a este grupo. NOTA 2 La seleccin de las categoras para compuestos voltiles y moderadamente voltiles puede estar relacionada en principio con la presin del vapor. Sin embargo, ya que slo se conoce la presin del vapor de un nmero pequeo de compuestos, y en vista de la relacin entre la presin del vapor y el punto de ebullicin, ste ltimo se ha escogido como el criterio para distincin. 3.2 compuesto moderadamente voltil compuesto orgnico cuyo punto de ebullicin es superior a 300 C (a una presin de 101 kPa). NOTA 1 Esta definicin incluye:

- aceite mineral (vase la norma ISO/TR 11046);

- la mayora de hidrocarburos aromticos policclicos (vase la norma ISO 13877);

- policlorobifenilos (PCB) (vase la norma ISO 10382);

- pesticidas organoclorados (vase la norma ISO 10382). NOTA 2 En la norma ISO/TR 11046, el aceite mineral se define como el grupo de hidrocarburos que, en la cromatografa, tiene tiempos de retencin entre el n-decano (C10H12) y el n-tetracontano (C40H82). Como en esta norma el lmite para los compuestos voltiles est en punto de ebullicin de 300 C (aproximadamente hexadecano (C16)], esto significa que el aceite mineral se debera considerar como un compuesto voltil, ya que parte de los compuestos que se van a determinar se ubican dentro del intervalo de punto de ebullicin de los compuestos voltiles. Sin embargo, por razones prcticas, se ha decidido que para la determinacin del aceite mineral, se debera establecer el pretratamiento para los compuestos moderadamente voltiles. Como resultado de la trituracin criognica, ocurre una mejora en la extraccin para compuestos con punto de ebullicin superior a 300 C. Se asume que las posibles prdidas para los hidrocarburos con bajo punto de ebullicin (C10 a C16) es baja, debido al efecto de retencin de los hidrocarburos con punto de ebullicin ms alto, presentes en el aceite mineral, y se deben compensar por la mayor extraccin de los otros hidrocarburos presentes. Ya que la extraccin total se utiliza para determinar el aceite mineral como parmetro de grupo, se asume que el pretratamiento que da mejores resultados es el que emplea el mtodo para compuestos moderadamente voltiles.


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4. PRINCIPIO 4.1 MUESTREO El muestreo se debe realizar de acuerdo con la NTC 4113-1 (ISO 10381-1). Las muestras tomadas se deben mantener fras, y se deben procesar lo ms pronto posible. El mtodo de pretratamiento depende de la volatilidad del (los) compuesto (s) o grupo (s) de compuestos que se va(n) a determinar. Cuando se toma una submuestra, la cantidad de suelo se debera retirar del recipiente de muestra, de manera que:

a) Sea una submuestra de toda la profundidad de la muestra, y b) Se pueda tomar rpidamente.

4.2 COMPUESTOS VOLTILES Para la determinacin de los compuestos orgnicos voltiles, las muestras de ensayo de ncleos se toman de la muestra y se extraen de acuerdo con el procedimiento analtico especfico pertinente. Si se requieren muestras compuestas, se mezclan extractos de muestras individuales. No es posible obtener muestras compuestas sin prdidas severas de voltiles. El procedimiento se describe en el numeral 8.2. 4.3 COMPUESTOS MODERADAMENTE VOLTILES Las muestras se secan con agentes qumicos a una temperatura baja (-196 C, nitrgeno lquido). Las muestras secas se enfran con nitrgeno lquido y se muelen con un molino de aspas cruzadas y adaptado con un tamiz de 1 mm (triturado criognico). Despus de moler, se procesan porciones de ensayo adecuadas, de acuerdo con los procedimientos analticos especficos pertinentes. Las muestras compuestas se pueden preparar mezclando las muestras molidas. Este procedimiento se describe en el numeral 8.3. Si el procedimiento de extraccin requiere una muestra hmeda en campo, no es posible secar ni moler. Si la muestra original contiene slo una pequea fraccin de partculas de ms de 2 mm y es probable que la distribucin de contaminantes sea homognea, se puede omitir la molienda. En estos dos casos, las porciones de ensayo adecuadas se toman directamente despus de mezclar la muestra. Este procedimiento se describe en el numeral 8.4. NOTA 1 Para distinguir los compuestos voltiles de los moderadamente voltiles, se utilizan los puntos de ebullicin en lugar de la presin del vapor a temperatura ambiente. Esto se explica en el Anexo A. En este anexo tambin se dan los puntos de ebullicin y la presin de vapor de los compuestos que se determinan regularmente en las investigaciones de suelos. NOTA 2 Para algunos componentes especficos en el grupo de compuestos orgnicos moderadamente voltiles, el secado por congelamiento puede dar buenos resultados. En esta norma no se describe el secado por congelamiento. 5. REACTIVOS Slo se deben utilizar reactivos de calidad analtica reconocida. Es necesario revisar las muestras de cada lote de reactivos, para determinar si hay compuestos contaminantes presentes.


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5.1 SULFATO DE SODIO, ANHIDRO Se calienta el sulfato de sodio antes de uso, por lo menos durante 6 h a 550 C para retirar el agua cristalina y los materiales orgnicos. Despus de calentar, se deja enfriar en un desecador y se almacena en un recipiente cerrado. 5.2 SILICATO DE MAGNESIO (TALCO EN POLVO) 5.3 ARENA O GRAVA Antes del uso, se lava la arena o la grava al menos dos veces con una masa equivalente de agua desmineralizada y luego se calienta durante 6 h a 550 C para eliminar los materiales orgnicos. 5.4 NITRGENO LIQUIDO Con relacin a las precauciones de seguridad, vanse las advertencias del numeral 8.3.2. 6. EQUIPOS Recipientes de vidrio y equipo normal de laboratorio y, en particular: 6.1 Recipientes de vidrio con una capacidad de 750 ml - 1 000 ml, con cuello ancho y tapa roscada con un recubrimiento de PTFE. 6.2 Recipientes de polietileno con una capacidad de 750 ml, con cuello ancho y tapa roscada. No se deben usar recipientes ms grandes, para no dejar demasiado espacio de cabeza. 6.3 Refrigerador, con capacidad para mantener una temperatura por debajo de 10 C. 6.4 Vasos Dewar, con capacidad para almacenar al menos un recipiente de polietileno de 750 ml aproximadamente. 6.5 Molino de aspas cruzadas, o uno con cualidades comparables, con un tamiz de malla de 1 mm de ancho y accesorios. Este molino, como se usa en muchos laboratorios de suelos, es adecuado para moler muestras de suelo enfriadas con nitrgeno lquido. 6.6 Guantes, adecuados para trabajar a bajas temperaturas. 6.7 Horno, adecuado para calentar a 550 C. 6.8 Extractor de ncleos o instrumento similar, por ejemplo un extractor de corazones de manzana. Dependiendo el tipo de suelo (arena, arcilla), se pueden usar diferentes instrumentos. 7. PRESERVACIN Y ALMACENAMIENTO Las muestras no se preservan; se llevan a anlisis lo ms pronto posible. Entre el muestreo en campo y el anlisis, las muestras se almacenan por debajo de 10 C, si es posible, en el refrigerador. El mximo tiempo de almacenamiento de una muestra mantenida en la oscuridad a menos de 10 C depende de los parmetros por determinar, pero tambin puede depender del


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material del recipiente. Se pueden obtener detalles en las normas analticas especficas pertinentes. El tiempo de almacenamiento depende tambin de las posibilidades de volatilizacin y degradacin biolgica. Si es probable que ocurran estos procesos, entonces el tiempo de almacenamiento no debera exceder los 4 d. En casos en que no hay volatilizacin, hay presencia de compuestos con biodegradacin deficiente, y suelo biolgicamente menos activo, son posibles tiempos de almacenamiento ms prolongados. Si se puede esperar una rpida descomposicin microbiana de los compuestos por determinar, la muestra se debera pretratar inmediatamente despus de recibirla en el laboratorio. Para muestras que contienen compuestos orgnicos voltiles en particular, el tiempo de almacenamiento preferiblemente debera ser lo ms corto posible y los anlisis se deberan realizar lo ms pronto posible, por ejemplo, de uno a dos das. NOTA Las muestras secadas con agentes qumicos y molidas son generalmente estables por perodos ms largos si se almacenan fras y en la oscuridad. El congelamiento de las muestras puede prolongar su vida til en almacenamiento. 8. PROCEDIMIENTO 8.1 GENERALIDADES El mtodo de pretratamiento depende de la volatilidad de la (s) sustancias o grupos de sustancias que van a determinar. Aqu se distinguen dos categoras:

a) Compuestos voltiles: Punto de ebullicin < 300 C b) Compuestos moderadamente voltiles: Punto de ebullicin > 300 C

a) molienda necesaria

b) molienda no posible, o innecesaria

El mtodo para pretratar muestras que contienen compuestos orgnicos voltiles se describe en el numeral 8.2. El mtodo para pretratar compuestos orgnicos moderadamente voltiles usando molienda, se describe en el numeral 8.3. Si la molienda no es necesaria, o el resultado es slo cualitativo, se usa el mtodo descrito en el numeral 8.4. Si los mtodos de pretratamiento difieren en varios parmetros por determinar, la muestra se divide antes del pretratamiento, en submuestras que deben ser lo ms grandes posible. Si se sabe de antemano que en una muestra se deben determinar tanto compuestos orgnicos como otros parmetros, es esencial tomar en campo una muestra separada, de acuerdo con la norma apropiada. Para propsitos de clculo del contenido de compuestos orgnicos voltiles y moderadamente voltiles sobre una base de materia seca, el contenido de materia seca se debe determinar de acuerdo con la norma ISO 11465, en una submuestra de la muestra original (hmeda).


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8.2 COMPUESTOS VOLTILES (PUNTO DE EBULLICIN < 300 C) 8.2.1 Generalidades Para muestras en las que se van a determinar compuestos voltiles, no se realiza pretratamiento. Las muestras de ensayo se toman de la muestra lo ms pronto posible, para evitar prdidas. Las muestras de ensayo se pueden tomar y extraer en campo. Es conveniente tomar precauciones para evitar la contaminacin del lquido de extraccin. Esto se debe revisar usando blancos de campo, que se someten a los mismos procedimientos que las muestras. De lo contrario, la muestra se debera cubrir con la solucin de extraccin, con el recipiente cerrado hermticamente, y se debera transportar al laboratorio en condiciones frescas, para realizar la extraccin. 8.2.2 Muestras individuales Se almacenan las muestras en el refrigerador (6.3) hasta su posterior procesamiento. Utilizando un extractor de ncleos (6.8), se toman uno o ms ncleos de suelo del recipiente, de forma que, la masa combinada de ellos corresponda a la masa requerida de la muestra de ensayo (vanse el numeral 2 y la bibliografa, para las respectivas normas internacionales). Si se toman varios ncleos de suelo y/o varias muestras de ensayo del mismo recipiente, los ncleos deben tomarse de diferentes puntos del recipiente, si es posible. 8.2.3 Muestras compuestas No es posible formar muestras compuestas para el anlisis de compuestos orgnicos voltiles. Si el mtodo de anlisis incluye un extracto lquido, se puede hacer un extracto compuesto mezclando volmenes equivalentes de los extractos de las diferentes muestras. 8.3 COMPUESTOS ORGNICOS MODERADAMENTE VOLTILES (PUNTO DE

EBULLICIN >300 C) MOLIENDA NECESARIA 8.3.1 Generalidades Se deben retirar todas las partes que no sean representativas del suelo, por ej: todo el contenido metlico visible. 8.3.2.1 Secado qumico Para cada muestra que se vaya a analizar, se agregan aproximadamente 200 g de sulfato de sodio (5.1) y aproximadamente 50 g de silicato de magnesio (talco en polvo) a un recipiente de vidrio (6.1). Se determina la masa total de estas sustancias con una exactitud de 0,1 g. Despus de sellar el recipiente, se mezclan las dos sustancias mediante agitacin y se enfran a una temperatura inferior a 10 C. Para cada muestra, se aaden aproximadamente 250 g de suelo (pesado con precisin de 0,1) al recipiente de vidrio que tiene el sulfato de sodio y el silicato de magnesio. Se tapa el recipiente y se agita la muestra de suelo con los aditivos. Se coloca el recipiente en un refrigerador (6.3) de 12 h a 14 h. Se agita el recipiente vigorosamente cada hora durante las cuatro primeras horas, para evitar formacin de terrones. Antes de que finalice el tiempo de secado, se agitan de nuevo las muestras vigorosamente.


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Si se forman terrones grandes en la fase inicial, por ejemplo: de ms de 3 cm, se pueden triturar con la mano, cortando con una esptula en el recipiente. Esto puede ser necesario, particularmente en suelos muy arcillosos. Si el contenido de humedad es mayor del 60 %, se aade sulfato de sodio adicional, en lugar de reducir la cantidad de muestra. Si una muestra tiene un contenido de humedad bajo y no se forman terrones, es posible secar en menos de 12 h. Es conveniente asegurar un tiempo de secado adecuado. La muestra se debera mantener en un ambiente fro el mayor tiempo posible, no slo antes, sino despus del pesaje. NOTA 1 Este procedimiento es menos adecuado para la determinacin de compuestos orgnicos moderadamente voltiles en lodos y sedimentos con un alto contenido de agua. El secado qumico de esta muestra antes de triturado puede causar problemas debido al secado insuficiente y a formacin de terrones. NOTA 2 Si el suelo no est mezclado apropiadamente con los aditivos en la fase inicial, se pueden formar terrones grandes que ya no se secan ms. NOTA 3 Si una muestra no est completamente seca antes del triturado criognico, puede ocurrir contaminacin considerable del molino. En particular, los terrones, que pueden no estar completamente secos en su interior (despus de un tiempo de secado muy corto), tienen un tiempo de retencin relativamente largo en el triturador. Esto da como resultado calentamiento de los terrones, y que la materia hmeda se extienda sobre el interior del triturador. Esta contaminacin es muy difcil de eliminar y puede contaminar seriamente las muestras posteriores. 8.3.2.2 Molienda Se llenan los vasos Dewar (6.4) que se van a usar, con suficiente nitrgeno lquido, para que los recipientes de polietileno queden completamente cubiertos por el nitrgeno lquido cuando se colocan en los vasos Dewar. Se transfiere rpidamente el contenido de cada recipiente de vidrio que contiene suelo y aditivos, a un recipiente de polietileno. Se sella ste y se sumerge completamente en el nitrgeno lquido. Se deja en reposo el recipiente hasta que el nitrgeno lquido deje de hervir vigorosamente. Se enfra otros 10 min aproximadamente. Despus de completar el enfriamiento, se retira el recipiente del nitrgeno lquido y se transfiere el contenido al molino de aspas cruzadas (6.5). Se coloca el molino en un rea bien ventilada. Despus de manipular cada muestra, es conveniente limpiar el desintegrador para evitar la contaminacin de las muestras siguientes. Esto se puede hacer en forma eficiente triturando una cantidad de grava (no contaminada) (5.4) y luego limpiando el molino con una aspiradora. Despus del triturado, se retira cuidadosamente la bandeja de recoleccin de la parte de abajo del molino, y se toman las muestras de suelo triturado necesarias. Para retirar la bandeja, se debe tener en cuenta que el motor libera un polvo muy fino. Por esta razn, no se debe retirar sino unos minutos despus de que el motor se haya detenido. Sin embargo, tampoco se debe esperar demasiado, para evitar que la muestra se caliente. La muestra se debera tomar cuidadosamente de la bandeja de recoleccin. Las muestras se deberan tomar tanto en profundidad como en toda la superficie, para asegurarse de que sean lo ms representativas posibles de la muestra de ensayo. Mientras se retira la bandeja de recoleccin y se toma la muestra de ensayo, la muestra no se debera agitar, ya que puede causar (mayor) separacin con base en el tamao y masa de partcula. Las muestras se pesan y se comienza el procedimiento de extraccin requerido, inmediatamente despus del pesaje.


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ADVERTENCIAS Cuando se maneja nitrgeno lquido y suelo enfriado a -196 C, se deben usar guantes adecuados y proteccin para el rostro. En todo momento se debe usar proteccin personal, incluida una mscara antipolvo en el caso de liberacin de ste, cuarzo inhalable o material contaminado en polvo. Se debe tener en cuenta que los recipientes de polietileno son frgiles a una temperatura de -196 C. NOTA 1 En general, toma cerca de media hora para que el suelo se enfre completamente en el nitrgeno lquido. Este perodo de enfriamiento se puede prolongar ligeramente para garantizar un completo enfriamiento del recipiente. NOTA 2 Debido a la mayor accesibilidad del suelo a los reactivos, se puede encontrar que el resultado del anlisis despus de la trituracin criognica es mayor que en una muestra no tratada. Despus del anlisis, se corrige el clculo del contenido para masa seca y aditivos. Esta correccin se realiza multiplicando la masa medida por el factor aditivo ft:

)1(tas fmm =+ en donde

ms+a es la masa de la muestra con los aditivos. m es la masa original de la muestra de ensayo ft es el factor aditivo

en donde

m

mmf

talcoSONat

)(42 ++= (2)

en donde

talcoSONam +42 es la masa de los aditivos. Como el agua presente en la muestra no se elimina, entonces se corrige la masa de la muestra calculada de esta forma para la masa seca, como se especifica en la norma ISO 11465. 8.3.3 Muestras compuestas No es posible hacer muestras compuestas con muestras no sometidas a pretratamiento. Para muestras compuestas, se sigue el mtodo indicado en el numeral 8.3.2. Despus de la extraccin, los extractos de las muestras que se van a mezclar, se combinan en cantidades iguales en un extracto compuesto, o mezclando muestras de ensayo trituradas criognicamente antes de la extraccin. Aqu se debe corregir tambin el contenido para la masa seca y los aditivos. Esta ltima correccin se puede realizar multiplicando el contenido medido por el factor aditivo ft (vase el numeral 8.3.2). Con muestras compuestas, ft es el promedio de los factores aditivos de las muestras individuales.


10

=

=++

=n

ii

i

n

italcoSONa

t

m

mm

f

1

1

)(42

(3)

En donde n es el nmero de muestras que se han combinado. 8.4 COMPUESTOS ORGNICOS MODERADAMENTE VOLTILES (PUNTO DE EBULLICIN

> 300 C), MOLIENDA NO POSIBLE O INNECESARIA 8.4.1 Generalidades Para este mtodo, el nico pretratamiento es el mezclado a mano. Este mtodo tambin se puede usar como una medicin cualitativa para compuestos orgnicos moderadamente voltiles, si el procedimiento 8.3 es necesario para obtener resultados exactos. 8.4.2 Muestras individuales Se mantienen las muestras fras a temperaturas por debajo de 10 C, por el mayor tiempo posible. El tiempo transcurrido entre retirar de las muestras del refrigerador y tomar una muestra de ensayo, debe ser lo ms corto posible. Se retira las partes que no sean representativas del suelo, por ejemplo, todos los componentes metlicos visibles. Si es posible, se reduce el tamao de las partculas molindolas manualmente en forma moderada (por ejemplo, con mortero). Esto es posible si el suelo contiene agregados compuestos de materiales de cohesividad ms o menos dbil, y residuos de plantas. Se toma una muestra representativa, con una cuchara o un extractor de ncleos. La exactitud y reproducibilidad sern mejores si se toman muestras ms grandes (se puede obtener mayor informacin del procedimiento analtico pertinente). Contrario a la muestra preparada de acuerdo con el numeral 8.3, la muestra preparada con este mtodo contiene agua libre. Esto puede tener algn efecto sobre el procedimiento analtico que se use despus del pretratamiento, y se debera mencionar en el reporte de ensayo. 8.4.3 Muestras compuestas Si se usa este mtodo como mtodo cualitativo, la preparacin de muestras compuestas reducir ms el valor de los resultados. Es preferible no preparar las muestras compuestas mezclando muestras de suelo, sino con el mezclado equivalente de los extractos de las diferentes muestras de suelo. 8.5 MEDICIONES DE BLANCOS Para determinar si el proceso de pretratamiento contamina las muestras de suelo, se lleva a cabo una medicin en blanco. Esta medicin se debe realizar cada vez que se vaya a determinar un nuevo compuesto (o grupo de compuestos) usando un mtodo de pretratamiento especificado en la presente norma, y de ah en adelante, con la frecuencia requerida para los propsitos de control de calidad de los resultados analticos del laboratorio. Para realizar la medicin en blanco para el procedimiento 8.3, se toman cantidades iguales de gravilla o arena lavada y calcinada (vase el numeral 5.4) en lugar de la muestra de suelo y se sigue el procedimiento descrito.


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9. INFORME DE ENSAYO El informe de ensayo debe contener, al menos, la siguiente informacin:

a) Referencia a esta norma. b) Identificacin completa de la muestra de suelo. c) El tiempo y las condiciones de almacenamiento de la muestra de suelo (tiempo

entre la toma de la muestra de suelo y el pretratamiento, o, si se desconoce el tiempo de toma de la muestra, el tiempo entre la recepcin de la muestra en el laboratorio y el pretratamiento);

d) El mtodo usado; para compuestos voltiles, el indicado en el numeral 8.2; para

compuestos orgnicos moderadamente voltiles usando molienda, de acuerdo con el numeral 8.3, o para compuestos orgnicos moderadamente voltiles, si no es necesaria la molienda, o no es posible, de acuerdo con el numeral 8.4.Si se usa este ltimo, en casos en que se deba aplicar la molienda, se debera informar que los resultados son solamente indicativos.

e) cualquier detalle no especificado en esta norma, o que sea opcional, al igual que

cualquier factor que pueda haber afectado los resultados.


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ANEXO A (Informativo)

INFORMACIN CONCERNIENTE A LA PRESIN DEL VAPOR, PUNTOS DE EBULLICIN Y FUSIN DE COMPUESTOS ORGNICOS VOLTILES

Este anexo presenta una visin general de los compuestos orgnicos que se determinan regularmente en investigaciones de suelos, con sus presiones de vapor, puntos de fusin y ebullicin asociados. Los compuestos se encuentran organizados en las Tablas A.1 y A.2 por punto de ebullicin creciente. La presin del vapor a 20 C es una aproximacin. El "Handbook of Chemistry and Physics" [8] da las temperaturas asociadas para varias sustancias, para las presiones de vapor fijadas (1 mmHg, 10 mmHg, 40 mmHg, 100 mmHg, 400 mm y 760 mmHg). En el caso de que las presiones de vapor se den para temperaturas superiores e inferiores a 20 C, se usa interpolacin lineal para determinar la presin del vapor, en kPa, a 20 C, que se da en la Tabla A.1, con los puntos de ebullicin y fusin de los compuestos involucrados. Cuando se hace la interpolacin, se asume una relacin lineal entre la temperatura y la presin del vapor en el perodo alrededor de los 20 C. Ya que slo es de inters la tendencia de la presin del vapor en relacin con los puntos de ebullicin y fusin, el error en esta aproximacin no es importante. Si la presin de vapor ms baja (1 mmHg =0,13 kPa) es superior a 20 C, la temperatura a la cual ocurre esta presin de vapor, al igual que los puntos de ebullicin y fusin de los compuestos involucrados, se dan en la Tabla A.2, porque no en todos los casos es posible una interpolacin. Las Tablas A.1 y A.2 muestran una relacin clara entre la presin del vapor y el punto de ebullicin. En contraste, no hay relacin entre la presin del vapor y el punto de fusin. Al disminuir la presin del vapor, aumenta el punto de ebullicin. Como la presin del vapor se conoce slo para un nmero limitado de compuestos, la clasificacin con base en la volatilidad, por razones prcticas, se relaciona mejor con el punto de ebullicin que con la presin del vapor. Para triturado criognico, se observan prdidas para sustancias con puntos de ebullicin por debajo o cerca al del hexadecano [7]. El hexadecano es uno de los compuestos ms recientes que se va a indicar claramente en el anlisis de cromatografa de gas de hidrocarburos voltiles. As, el corte del punto de ebullicin entre compuestos del grupo voltil y el grupo moderadamente voltil, est alrededor de los 300 C. En la presente norma se hace una diferenciacin entre las siguientes dos categoras:

a) compuestos orgnicos voltiles punto de ebullicin < 300 C b) compuestos orgnicos moderadamente voltiles punto de ebullicin > 300 C


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Tabla A.1. Compuestos voltiles con presin de vapor asociada a 20 C,

puntos de ebullicin y fusin

Compuesto Presin del vapor 20 C kPa

Punto de ebullicin C

Punto de fusin C

Pentano 57,3 36 -130 diclorometano 47,8 40 -95 1.1-dicloroetano 29,0 57 -97 triclorometano 24,9 61 -64 hexano 18,2 69 -95 1,1,1-tricloroetano 13,3 74 -31 tetraclorometano 12,0 77 -23 benceno 10,6 80 6 1,2-dicloroetano 9,4 84 -35 2-metilhexano 7,4 90 -118 3-metilhexano 6,8 92 -119 heptano 4,9 98 -91 tolueno 3,5 111 -95 1,1,2-tricloroetano 3,1 113 -37 3-metilheptano 2,4 115 -121 2-metilheptano 2,5 118 -110 octano 1,5 125 -57 clorobenceno 1,2 132 -45 etilbenceno 1,13 136 -95 p-xileno 1,08 138 13 m-xileno 1,05 139 -48 o-xileno 0,93 144 -25 Nonano 0,75 151 -54 1,3,5-trimetilbenceno 0,47 165 -45 1,2,4-trimetilbenceno 0,36 170 -44 decano 0,24 174 -30 2-clorofenol 0,40 175 7 1,2,3-trimetilbenceno 0,56 176 -26


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Tabla A.2 Compuestos voltiles con la temperatura asociada con presin

de vapor de 0,13 kPa y puntos de ebullicin y fusin

Compuesto Temperatura C

Punto de ebullicin

C

Punto de fusin C

benzaldehdo 26 178 -56 Fenol 40 182 41 butilbenceno 23 183 -88 undecano 33 195 -26 2,4-diclorofenol 53 206 45 naftaleno 53 211 80 3-clorofenol 44 213 33 dodecano 48 216 -10 2,6-diclorofenol 60 219 68 4-clorofenol 50 220 42 tridecano 59 234 -6 tetradecano 75 253 6 pentadecano 92 270 10 2-clorobifenil 89 274 34 hexadecano 105 287 19 4-clorobifenil 96 291 76 heptadecano 115 303 23 octadecano 120 316 28 nonadecano 133 330 32 antraceno 145 340 218 fenantreno 118 340 100


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ANEXO B (Informativo)

Validacin

El anexo B presenta los resultados de una validacin realizada en los Pases Bajos. En el protocolo usado, se determinaron las siguientes caractersticas de desempeo para compuestos individuales o grupos de compuestos (vanse las Tablas B.1 a B.3):

- Variacin en el contenido de la muestra original no molida. - Contenido medio en la muestra original no molida. - Variacin en el contenido despus de moler la muestra. - Contenido medio despus de moler la muestra.

Los resultados no se pueden generalizar. Incluso para un tipo de suelo dado, hay una amplia gama de muestras de suelo contaminado que se reciben en un laboratorio (de homogneo a completamente heterogneo). Es imposible abarcar todas las eventualidades. Tabla B.1 Medicin de algunos organocloropesticidas y policlorobifeniles en una muestra de suelo, despus

de diferentes procedimientos de pretratamiento

Pretratado de acuerdo con 8.2 Pretratado de acuerdo con 8.3 (molido)

Compuesto Contenido promedio

g x kg-1 d.s.a

Coeficiente de variacin

%

Contenido promedio

g x kg-1 d.s. a


%

OCP

aHCH 57 58 49 33 bHCH 342 64 301 29 gHCH 100 63 84 26

PCB

PCB 101 117 71 115 26 PCB 153 82 83 62 35 PCB 138 62 69 53 27 PCB 180 76 71 64 31

CVpro b = 68 %

sCVav c = 8 %

(absoluto)

CVpro b = 30 %

sCVav c = 3,6 %

(absoluto) a d.s. = material seco b CVpro = coeficiente de variacin promedio c s CVpro = desviacin estndar en este coeficiente de variacin


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Tabla B.2 Medicin del aceite mineral en algunas muestras de suelo despus de diferentes procedimientos

de pretratamiento (n = 10)


Descripcin de la muestra

Contenido promedio

mg x kg-1 d.s.a


%

Contenido promedio

mg x kg-1 d.s. a


% Arcilla con aceite ligero 48 30 34 39

Arcilla con aceite pesado 41 21 61 25 Arena con aceite ligero 102 40 180 49 Arena con aceite ligero 424 26 603 22 Arcilla con aceite ligero 680 15 758 23

Arcilla con aceite pesado 1 890 45 2 460 42 Arena con aceite pesado 3 670 32 3 610 34

CVpro b = 26 %

sCVav c = 14,6 %

(absoluto)

CVpro b = 33 %

sCVav c = 10,5 %

(absoluto) a d.s. = material seco b CVpro = coeficiente de variacin promedio c s CVpro = desviacin estndar en este coeficiente de variacin

Tabla B.3 Medicin de hidrocarburos policclicos aromticos en muestras de suelo despus de diferentes procedimientos de pretratamiento


Compuesto Contenido promedio

mg x kg-1 d.s.a


%

Contenido promedio

mg x kg-1 d.s. a


% Suelo 33,1 23 33,5 12

Suelo + pajab 45,9 4,5 38,5 16 Nota. Para muestra de suelo, n = 10; para muestra de suelo mezclada con paja, n = 5. Los hidrocarburos policclicos aromticos se expresan como los 10 hidrocarburos policclicos aromticos de la lista nacional. a d.s. = material seco b Despus de molienda ocurre separacin de la muestra debido a las diferencias en la densidad del suelo y la paja.


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BIBLIOGRAFA

[1] ISO 10382, Soil Quality Determination of Organochlorine Pesticides and

Polychlorinated Biphenyls Gas Chromatographic Method with Electron Capture Detection.

[2] ISO/TR 11046, Soil Quality Determination of Mineral Oil Content Method by Infrared

Spectrometry and Gas Chromatographic Method. [3] NTC-ISO 11464 (ISO 11464):1994, Soil Quality Pretreatment of Samples for Physico-

chemical Analyses. [4] ISO 13877, Soil Quality Determination of Polynuclear Aromatic Hydrocarbons

Method Using High-Performance Liquid Chromatography. [5] ISO 14154, Soil Quality Determination of Selected Phenols and Chlorophenols Gas-

Chromatographic Method. [6] ISO 15009, Soil Quality Gas Chromatographic Determination of the Content of Volatile

Aromatic Hydrocarbons, Naphtalene and Volatile Halogenated Hydrocarbons Purge and Trap Method with Thermal Description.

[7] Lam, F.P.J. The relation between particle size and the variation in samples taken from

polluted soil, TNO, delft, 1991. [8] CRC Handbook of Chemistry and Physics.


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DOCUMENTO DE REFERENCIA INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. Soil Quality. Pretreatment of Samples for Determination of Organic Contaminants. Geneve, 2003. 14 p. (ISO 14507:2003).

Documents

NTC3935 PRETRATAMIENTO SUELOS CONTAMINANTES ORGANICOS.pdf