DETERMINACIÓN DE NITRÓGENO TOTAL POR MÉTODO DE KJELDAHL

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL CHIMBORAZO FACULTAD DE CIENCIAS

INGENIERÍA AMBIENTAL CALIDAD DEL AGUA

DETERMINACIÓN DE NITRÓGENO TOTAL POR MÉTODO DE KJELDAHL

RIOBAMBA – ECUADOR

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1. INTRODUCCIÓN

El ciclo del nitrógeno no varía mucho cuando ocurre en el agua, o sea, en la superficie de lagos, mares y ríos. El nitrógeno puede llegar al agua por escurrimiento, como resultado de su uso en los fertilizantes hechos por los humanos o naturales. En otros casos, se trasmite por las cadenas tróficas marinas, en las que intervienen muchos animales acuáticos y terrestres (en caso de alimentarse de alimentarse de animales acuáticos.

Del modo que sea, este ingreso de sustancias orgánicas nitrogenadas se reparte entre los distintos depredadores, dejando un residuo de materia nitrogenada en el suelo El nitrógeno puede llegar al agua por oceánico, donde es descompuesta por diversos tipos de microorganismos. Así, el ciclo microscópico entre nitrificantes y desnitrificantes se repite y vuelve a liberar el nitrógeno gaseoso a la atmósfera.

Según el ciclo del nitrógeno una alta concentración de nitrógeno orgánico es una característica de la contaminación fresca o reciente debido al peligro potencialmente enorme. Todo el nitrógeno está presente en los compuestos orgánicos pueden considerarse nitrógeno orgánico contenido, el nitrógeno orgánico en el agua incluye aminoácidos, aminas, péptidos, proteínas y otros compuestos nitrogenados orgánicos. El amino y el amoniaco libre en la mayoría de los materiales orgánicos se convierten a amonio en presencia de H2SO4, sulfato de potasio (K2SO4) y sulfato de cobre II (CuSO4) como catalizador. El método Kjeldahl determina el Nitrógeno en estado tri negativo; el “Nitrógeno Kjeldahl” es la suma del Nitrógeno Orgánico y el Nitrógeno Amoniacal, este método se aplica en este laboratorio para la matriz aguas residuales industriales y superficiales. Se emplea para el intervalo de 0,50 a 1.000 mg de N/L. Es un método electrométrico, en el que se determina el amoniaco y se expresa como Nitrógeno (N). (Romero, 2002)

El método Kjeldahl fue desarrollado por Johan Kjeldahl en el año 1883 y es usado hasta la actualidad debido a su eficacia, constituye un método oficial de impacto internacional descrito en múltiples normativas como: AOAC, USEPA, ISO, DIN, Farmacopeas y distintas Directivas Comunitarias y se emplea para determinar sustancias como nitrógeno y proteínas en áreas como análisis de alimentos, el análisis de balanceados o el análisis del suelo o del agua. En el caso de análisis de calidad de agua engloba medios por digestión húmeda, siendo la suma del nitrógeno orgánico en sus

diversas formas (proteínas y ácidos nucleicos en diversos estados de degradación, ureas, aminas, etc.) e inorgánicas (amonio NH4+, nitrato NO3- y nitrito NO2-). (HANNA, 2014), (AppliChem, P. 2017).

1. DESARROLLO

1. Método Kjeldahl

Este método es el más utilizado para la determinación de nitrógeno, que se basa en una volumetría ácido-base. El procedimiento es directo, el material necesario es muy simple (aparato de destilación Kjeldahl), y es fácilmente adaptable al análisis de un gran número de muestras.

El método de Kjeldahl es extremadamente versátil, y es considerado como un método estándar ya que es adecuado para determinar una amplia gama de muestras que van desde alimentos de contenido proteico (cereales, carne, pescado, leche, lácteos, frutas, verduras), bebidas, muestras ambientales (suelos, fertilizantes, agua, aguas residuales, lodos) para la industria química y farmacéutica, así como para papel, textiles, caucho, plásticos e hipolímeros.

1. Determinación de nitrógeno total por el método de Kjeldahl en análisis ambiental

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Ilustración 1. Determinación de nitrógeno total por el método de Kjeldahl

El Nitrógeno Kjeldahl Total (TKN) es la suma de nitrógeno orgánico, amoníaco (NH3) y amonio (NH4 +) en el análisis químico de suelo, agua y aguas residuales. Para calcular el nitrógeno total (TN), se determinan las concentraciones de nitrato- N y nitrito-N y se añaden al nitrógeno Kjeldahl total. El nitrógeno Kjeldahl total es un parámetro necesario para la detección regulatoria en muchas plantas de tratamiento de agua.

La determinación de este parámetro es de suma importancia en suelos, cultivos, compost y cuerpos de aguas. En los suelos y sobre las plantas el nitrógeno

desempeña un papel de gran importancia ya que contribuye a la formación de proteínas, principio fundamental para la existencia de los vegetales.

En el compost la presencia de nitrógeno es uno de los factores determinantes que mejoran su calidad facilitando la formación de componentes celulares y nuevas células, la falta de este disminuirá el crecimiento y reproducción del cultivo, como champiñones u hortalizas; en cuerpos de agua las formas reducidas del nitrógeno son oxidadas afectando, de este modo, la disponibilidad de oxígeno disuelto.

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