PRACTICA No. 13 PRUEBA DE BIODEGRADACION DE SURFACTANTES ANIONICOS DE ACUERDO A LA NORMATIVIDAD MEXICANA OBJETIVO.
Determinar la biodegradación de un surfactante utilizando la prueba presuntiva que marca la Norma Oficial Mexicana establecida por la SEDESOL
RESULTADOS. Surfactante utilizado: LAS Tabla #1. Valores reportados en bibliografía mg de de su surfac factante
Absorbancia a 652 nm
0.00
0.02
0.01
0.07
0.03
0.09
0.05
0.12
0.07
0.15
0.09
0.21
0.11
0.23
0.13
0.25
0.15
0.29
0.20
0.31
Grafica # 1. Curva tipo
De la gráfica anterior, se obtiene la ecuación de la recta por regresión lineal: y=1.4941x+0.048
En donde el valor de y es igual al valor de absorbacia obtenido experimentalmente y x es el valor en mg de surfactante (LAS), por lo tanto despejando la ecuación anterior: x=y-0.0481.4941 Sabiendo que: • •
Abs0 = y0 = 0.080 (valor obtenido a los 0 días de proceso) Abs7 = y7 = 0.103 (valor obtenido a los 7 días de proceso)
Sustituyendo estos valores en la ecuación anterior, obtenemos que: x=0.080-0.0481.4941 x=0.103-0.0481.4941 Para el día 0 de proceso los mg de surfactante que contenía la muestra eran de: 0.021 mg; y para el día 7 de proceso los mg de surfactante que contenía la muestra eran de: 0.036 mg. Para calcular la concentración de surfactante total aparente necesitamos utilizar la siguiente fórmula: mgL de surfactante= mg de surfactantemL de muestra x 1000 Los cálculos para los 0 días de proceso, utilizando 2 mL de muestra son los siguientes: mgL de surfactante= 0.0212 x 1000=10.7 Los cálculos para los 7 días de proceso, utilizando 20 mL de muestra son los siguientes: mgL de surfactante= 0.03620 x 1000=1.84 Conociendo que para el día 0 teníamos 10.7 mg/L de surfactante y para el día 7 teníamos 1.84 mg/L de surfactante, podemos conocer el porcentaje de remoción en la concentración de surfactante aplicando la siguiente fórmula: % de remocion=S0-B0-(S7-B7)(S0-B0) x 100 S0 = 10.7 mg/L
S7 = 1.84 mg/L
B7 = 0 mg/L
B0 = 0 mg/L
Aplicando la fórmula anterior: % de remocion=10.7-0-(1.84-0)(10.7-0) x 100 El valor de remoción de nuestro surfactante (LAS) tiene un valor igual a 82.8 %.
Tabla No. 2. Resultados en la Biodegradación del surfactante (LAS). SURFACTANT ABS0 E
mg0
mg/L0
ABS7
mg7
mg/L7
% de remoció n
LAS
0.080
0.021
10.7
0.103
0.036
1.84
82.8
ABS
0.154
0.070 9
35.45
0.020
0
0
100%
DISCUSIÓN. Los métodos utilizados para estudiar la Biodegradación de surfactantes se dividen en dos: Prueba Presuntiva y Prueba Confirmativa; y si observamos los resultados que se reportan en la Tabla No. 2, podemos observar que el porcentaje de remoción reportado es grande, pero no tanto para decir que la biodegradación se llevó a cabo de manera satisfactoria, ya que: •
•
Si la cuantificación en la biodegradación del surfactante en la prueba presuntiva, indica un valor mayor o igual a 90 % se considera una biodegradación satisfactoria Si la biodegradación fue mayor a 80 % pero menor a 90 % se sujetara a la prueba confirmativa
De lo anterior podemos decir que aunque solo se haya realizado la prueba presuntiva, se necesita realizar la prueba confirmativa que consiste en utilizar un cultivo semicontinuo en presencia de surfactante a tiempos definidos de 2 – 3 semanas. Para ABS se considera que tiene una biodegradación satisfactoria de acuerdo al porcentaje de remoción calculado y obtenido en la practica y comparado con la teoría. CONCLUSION. •
•
El método del azul de metileno puede emplearse para estudios de monitoreo de biodegradabilidad pero no puede diferenciar entre los dos tipos de cadenas de sulfonato de alquilbenceno. Logramos poner de manifiesto la degradación del surfactante LAS con la técnica de SAAM.
CUESTIONARIO. 1. Mencionar 3 sustancias que interfieren en la cuantificación del surfactante por la técnica de SAAM. • • •
Ácido acético Dietanolamina Fenol
Cualquier compuesto orgánico e inorgánico que pueda formar un complejo con el azul de metileno extractable con cloroformo producirá interferencias positivas, a menos que el par
iónico sea eliminado. Estas interferencias positivas incluyen sulfonatos orgánicos, carboxilatos y fenoles, además de cianuros, tiocianatos y nitratos
1. ¿Qué son los lodos activados? Es un tratamiento biológico en el cual se agita y aérea una mezcla de agua de desecho y un lodo de microorganismos, y de la cual los sólidos se remueven y recirculan posteriormente al proceso de aireación, según se requiera. El método del lodo activado es un tratamiento biológico secundario que emplea la oxidación para descomponer y estabilizar la materia putrescible que queda después de los tratamientos primarios. Otros métodos de oxidación incluyen la filtración, estanques de oxidación, y la irrigación. Estos métodos de oxidación ponen a la materia orgánica de las aguas de desecho en contacto inmediato con microorganismos bajo condiciones aerobias. 2. ¿Por qué es necesario mantener el cultivo en agitación? El pase de burbujas de aire a través de las aguas de desecho coagula los coloides y la grasa, satisface parte de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), y reduce un poco el nitrógeno amoniacal. La aireación también puede impedir que las aguas de desecho se vuelvan sépticas en uno de los tanques subsiguientes de sedimentación. Pero si las aguas de desecho se mezclan con lodo previamente aéreado y luego se vuelve a aérear, como se hace con los métodos de tratamiento de aguas de desecho utilizando lodo activado, la efectividad de la aireación se mejora mucho. 3. Indique cuales son las principales aplicaciones de los surfactantes aniónicos. Los surfactantes aniónicos contienen generalmente uno de cuatro grupos polares solubles - carboxilato, sulfonato, sulfato o fosfato - combinado con una cadena hidrocarbonada hidrófoba. Si esa cadena es corta son muy hidrosolubles, y en caso contrario tendrán baja hidrosolubilidad y actuaran en sistemas no acuosos como aceites lubricantes. Dentro de esta clasificación se encuentran compuestos como el alquil bencen sulfonato lineal (LABS) objeto de este documento, los alquil sulfatos (AS) derivados principalmente del petróleo, y de alta utilización en la industria de jabones y detergentes.
4. Esquematice la estructura química de los surfactantes utilizados en el desarrollo de esta práctica.
Alquil bencen sulfonato lineal Dodecil
bencen
sulfonato
BIBLIOGRAFIA. •
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ANÁLISIS DE AGUAS - DETERMINACIÓN DE SUSTANCIAS ACTIVAS AL AZUL DE METILENO (SAAM) EN AGUAS NATURALES, POTABLES, RESIDUALES Y RESIDUALES TRATADAS - MÉTODO DE PRUEBA (CANCELA A LA NMX-AA-039-1980) www.semarnat.gob.mx/.../normas/.../NMX-AA-039-SCFI-2001.pdf