La determinación de fenoles por colorimetría y 4-aminoantipirina

La determinación de los fenoles presentes en líquidos y efluentes es crucial, ya que se trata de componentes perjudiciales para la salud humana y que, a través de varios procesos industriales o agrícolas (como las plantas químicas o utilización de pesticidas), llegan hasta los cuerpos de agua, causando muchos estragos. Para ello, se requieren varios componentes y materiales, entre los que destacan los reactivos para laboratorio.

¿Qué es el fenol?

Se trata de compuestos orgánicos que, al menos, poseen un hidroxilo enlazado de forma directa a uno o varios anillos de benceno o aromáticos. En esta categoría de compuestos, destaca el fenol, que es la primera de las sustancias químicas que abarcan y cuya fórmula química es C6H5OH. Otros nombres que recibe son hidroxibenceno o benzofenona.

Si bien se generan naturalmente, la mayoría de las concentraciones derivan de procesos humanos y causa mayores daños en comparación con el agua dura en procesos industriales, que igual se determina mediante reactivo. Los compuestos fenólicos están presentes en los alimentos, orina y heces humanos y animales y materia en descomposición.

Para sintetizar a nivel industrial dichos compuestos, se recurre a equipo de laboratorio en Monterrey específico y a métodos sintéticos entre los que destacan el tolueno y cumeno. Su presencia en depósitos naturales de agua es el efecto del vertido de aguas residuales procedentes de diferentes industrias, por ejemplo, plantas de pinturas y pigmentos, plásticos, pesticidas, resinas, desinfectantes, detergentes, polímeros, papel y pulpas, refinado de petróleo, procesamiento de carbón, entre otros, aunque igual proceden de los efluentes residenciales.

Los compuestos fenólicos son, en su mayoría, perjudiciales para la salud humana y animal, debido a su capacidad de penetrar en la epidermis y en las membranas de las células, lo que deriva en daños considerables a corto, mediano y largo plazo.

Desafortunadamente, persisten en entornos naturales y son altamente tóxicos, por lo que organizaciones como la EPA (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos) los clasifica como contaminantes e invierte muchos esfuerzos y recursos en su control y determinación con base en reactivos para laboratorio.

La determinación de fenoles

Para esta prueba, es necesario que las muestras de efluentes y aguas residuales sean destiladas y, después determinadas. Se trata de recomendaciones establecidas por los Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.

Las muestras se tienen que almacenar en una cámara a una temperatura menor o igual que 4 °C, a menos que el análisis se realice antes de cuatro horas tras recolectarse para que no se oxiden químicamente. Igualmente, se utiliza ácido sulfúrico para su acidificación. Dentro de un límite de 28 días de almacenamiento y conservación después de recoger las muestras, se requiere su análisis.

Ahora bien, para la determinación de fenoles, se aplica el método 4-aminoantipirina, que conlleva una previa destilación con el destilador TE-1256 recomendado para compuestos fenólicos. Esto se realiza para separar las impurezas no volátiles de los fenoles. Una vez hecho esto, ocurrirá una reacción en el destilado con fenol mediante 4-aminoantipirina y ante uno de los reactivos para laboratorio requeridos en medios alcalinos: ferrocianuro de potasio.

Lo anterior formará antipirina y se utiliza un espectrofotómetro (que igual se usa con DPD para prueba de cloro residual libre) para leer su absorbancia conforme a dos métodos:

• Método directo. Su sensibilidad es menor en comparación con el método indirecto y se recomienda en muestras con altas concentraciones de compuestos fenólicos. Con respecto a su límite de detección, es de 0.01 mg/l.
• Método indirecto. Conocido como extracción mediante cloroformo, destaca por ser más sensible y se utiliza en muestras con menores concentraciones de compuestos fenólicos (< 1 mg/L). Con respecto a su límite de detección, es de 0.001 mg/l.

Es importante mencionar que las normativas a nivel global recomiendan en método colorimétrico con 4-aminoantipirina, debido a que permite el análisis y cuantificación de las tendencias de los fenoles en las aguas de efluentes o residuos.

Con respecto a los reactivos utilizados, no solo se utiliza el ferrocianuro de potasio y el 4-Aminoantipirina, sino otros, como cloruro amónico, disolución de hidróxido amónico al 25%, agua desmineralizada con calidad ISO y tartrato doble de potasio y sodio. Es importante que los reactivos a usar sean de calidad P.A. y que se analicen por medio de análisis en blanco, de modo que se verifique la presencia de compuestos que causen interferencias.

Con respecto a los equipos e instrumentos a usar, destacan el medidor de pH, espectrofotómetro UV/Vis, pipetas, matraces volumétricos, tubos de ensayo, embudos, vasos de precipitados, entre otros materiales genéricos de laboratorio. Es importante que los instrumentos de vidrio se enjuaguen correctamente y estén libres de impurezas al utilizar el agua desmineralizada, el reactivo o las muestras y que el equipo volumétrico sea de clase A, ya que se requiere la máxima precisión.

En El Crisol encontrarán todos los reactivos y el material para laboratorio en Monterrey requerido para realizar esta importante determinación en aguas residuales. Soliciten más información al (81) 8123 4220 o envíen un email a la dirección: monterrey@elcrisol.com.mx.