590. LIMITE DE METALES PESADOS

Este ensayo se emplea para establecer que el contenido de impurezas metálicas que reaccionan con el ion sulfuro, bajo las condiciones especificadas, no excede el límite de Metales pesados especificado en la monografía correspondiente, expresado como porcentaje (en peso) de plomo en la sustancia en ensayo, determinado mediante comparación visual (ver Comparación visual en Consideraciones generales) con un control preparado a partir de una Solución estándar de plomo.

[NOTA: los cationes que generalmente responden a este ensayo son: plomo, mercurio, bismuto, arsénico, antimonio, estaño, cadmio, plata, cobre y molibdeno.]

El Método I se emplea para sustancias que dan soluciones límpidas en las condiciones específicas del ensayo. El Método II se emplea para sustancias que no dan soluciones límpidas o incoloras en las condiciones del ensayo especificadas para el Método I o para sustancias que, por su naturaleza, dificultan la precipitación de metales por el ion sulfuro o para aceites fijos y volátiles. A menos que se especifique de otro modo en la monografía correspondiente, emplear el Método I. El Método III es un método de digestión por vía húmeda, que se emplea sólo en aquellos casos donde ni el Método I ni el Método II pueden emplearse.

Reactivos especiales

Solución madre de nitrato de plomo - Disolver 159,8 mg de nitrato de plomo en 100 ml de agua a la cual se le ha agregado 1 mI de ácido nítrico y diluir a 1 litro con agua. Preparar y almacenar esta solución en envases de vidrio exentos de sales de plomo solubles.

Solución estándar de plomo - En el día del ensayo, diluir 10,0 ml de Solución madre de nitrato de plomo a 100,0 ml con agua. Cada ml de Solución estándar de plomo contiene el equivalente a 10 µg de plomo. Una solución de comparación preparada sobre la base de 100 µl de Solución estándar de plomo por g de muestra contiene el equivalente a 1 ppm de plomo.

Método I

Solución reguladora de acetato pH 3, 5 - Disolver 50 g de acetato de amonio en 100 ml de ácido clorhídrico 6 N, ajustar a pH 3,5, si fuera necesario, con hidróxido de amonio 6 N o ácido clorhídrico 6 N y diluir con agua a 200 ml.

Solución estándar - Transferir 2 ml de Solución estándar de plomo (20 µg de Pb) a un tubo de Nessler de 50 ml y diluir con agua a 25 ml. Ajustar a pH-1 entre 3,0 y 4,0 con ácido acético 1 N o hidróxido de amonio 6 N, empleando papel indicador de pH, diluir con agua a 40 ml y mezclar.

Solución muestra - Transferir 25 ml de la solución preparada para el ensayo según se indica en la monografía correspondiente a un tubo de Nessler de 50 ml. Alternativamente, cuando se indique en la monografía correspondiente, emplear el volumen de ácido indicado, disolver la cantidad, en g, de muestra, calculada por la fórmula siguiente:

2,0/(1.000L)

en la cual L es el límite de Metales pesados, en porcentaje. Diluir a 25 ml con agua y ajustar a pH1 entre 3,0 y 4,0 con ácido acético 1 N o hidróxido de amonio 6 N, empleando papel indicador de pH, diluir a 40 ml con agua y mezclar.

Solución control - Transferir 25 ml de una solución preparada según se indica para la Solución muestra a un tercer tubo de Nessler de 50 ml y agregar 2,0 ml de Solución estándar de plomo. Ajustar a pH entre 3,0 y 4,0 con ácido acético 1 N o hidróxido de amonio 6 N, empleando papel indicador de pH, diluir a 40 ml con agua y mezclar.

Procedimiento - A cada uno de los tres tubos que contienen la Solución estándar, la Solución muestra y la Solución control; respectivamente, agregar 1,2 ml de tioacetamida-glicerina básica (SR) y 2 ml de Solución reguladora de acetato de pH 3,5, diluir a 50 ml con agua, mezclar, dejar reposar durante 5 minutos y observar longitudinalmente sobre una superficie blanca: el color de la solución obtenida a partir de la Solución muestra no debe ser más oscuro que el de la obtenida a partir de la Solución estándar y la intensidad del color de la Solución control debe ser igual o mayor que la de la Solución estándar.

[NOTA: si el color de la Solución control es más claro que el de la Solución estándar, emplear el Método II.]

Método II

Solución reguladora de acetato pH 3,5 - Preparar según se indica en Método I.

Solución estándar - Preparar según se indica en Método I.

Solución muestra - Emplear una cantidad, en g, de muestra calculada por la fórmula siguiente:

-2,0/(1000L)

en la cual L es el límite de Metales pesados, en porcentaje. Transferir la cantidad de muestra pesada a un crisol, agregar suficiente ácido sulfúrico para impregnar la sustancia y someter cuidadosamente a ignición hasta que la sustancia se carbonice por completo. [NOTA: el crisol puede estar cubierto parcialmente durante la carbonización.] Agregar a la masa carbonizada 2 ml de ácido nítrico y 5 gotas de ácido sulfúrico y calentar con cuidado hasta que no se desprendan vapores blancos. Someter a ignición, en una mufla entre 500 y 600 °C, hasta que el residuo carbonoso desaparezca. Dejar enfriar a temperatura ambiente. Agregar 4 ml de ácido clorhídrico 6 N, tapar el crisol, transferir a un baño de vapor durante 15 minutos. Destapar y evaporar lentamente hasta sequedad. Agregar al residuo 1 gota de ácido clorhídrico, 10 ml de agua caliente y digerir durante 2 minutos. Agregar hidróxido de amonio 6 N, gota a gota, hasta que la solución sea alcalina frente al papel de tornasol, diluir a 25 ml con agua y ajustar a pH entre 3,0 y 4,0 con ácido acético 1 N empleando papel indicador de pH de intervalo estrecho. Filtrar, si fuera necesario, lavar el crisol y el filtro con 10 ml de agua, combinar el filtrado y el agua de lavado en un tubo de Nessler de 50 ml, diluir a 40 ml con agua y mezclar.

Procedimiento - A cada uno de los tubos que contienen la Solución estándar y la Preparación muestra, respectivamente, agregar 1,2 ml de tioacetamida-glicerina básica (SR) y 2 ml de Solución reguladora de acetato pH 3,5, diluir a 50 ml con agua, mezclar, dejar reposar durante 5 minutos y observar longitudinalmente sobre una superficie blanca: el color de la solución obtenida a partir de la Solución muestra no debe ser más oscuro que el de la solución obtenida a partir de la Solución estándar.

Método III

Solución reguladora acetato pH 3,5 - Preparar según se indica en Método I.

Solución estándar - Transferir una mezcla de 8 ml de ácido sulfúrico y 10 ml de ácido nítrico a un matraz de Kjeldahl de 100 ml. Agregar un volumen adicional de ácido nítrico igual al agregado a la Solución muestra. Calentar la solución hasta desprendimiento de vapores densos y blancos, enfriar y agregar con cuidado 10 ml de agua. Si se empleó peróxido de hidrógeno al 30 % al tratar la Solución muestra, agregar el mismo volumen de peróxido de hidrógeno y calentar a ebullición suavemente hasta que se desprendan vapores densos y blancos. Enfriar a temperatura ambiente, agregar con cuidado 5 ml de agua, mezclar y calentar a ebullición suavemente hasta la producción de vapores blancos y obtener un volumen de 2 a 3 ml. Enfriar, diluir con cuidado con 2 a 5 ml de agua, agregar 2,0 ml de Solución estándar de plomo (20 µg de Pb) y mezclar. Transferir a un tubo de Nessler de 50 ml, lavar el matraz con agua, agregando los lavados al tubo hasta completar un volumen de 25 ml y mezclar.

Solución muestra -

Si la sustancia es un sólido – Transferir la cantidad de muestra especificada en la monografía correspondiente a un matraz de Kjeldahl de 100 ml. [NOTA: puede emplearse un matraz de 300 ml si la reacción genera espuma en exceso.] Inclinar el matraz a 45 ° y agregar, con cuidado, cantidad suficiente de una mezcla de 8 ml de ácido sulfúrico y 10 ml de ácido nítrico para impregnar la muestra. Calentar suavemente hasta que la reacción comience, dejar que la reacción disminuya y agregar porciones adicionales de la misma mezcla hasta un volumen final de 18 ml. Calentar suavemente a ebullición hasta que la solución se oscurezca. Enfriar a temperatura ambiente, agregar 2 ml de ácido nítrico y calentar nuevamente hasta que la solución se oscurezca. Continuar calentando luego del agregado de ácido nítrico hasta que la mezcla no presente oscurecimiento. Luego calentar fuertemente hasta la producción de vapores densos y blancos. Enfriar, agregar con cuidado 5 ml de agua, calentar suavemente a ebullición hasta la producción de vapores densos, blancos y continuar calentando hasta que el volumen se reduzca a unos pocos ml. Enfriar a temperatura ambiente, agregar con cuidado 5 ml de agua y examinar el color de la solución. Si el color es amarillo, agregar con cuidado 1 ml de peróxido de hidrógeno al 30 % y nuevamente evaporar hasta la producción de vapores blancos y obtener un volumen de 2 a 3 ml. Si la solución continua siendo amarilla, agregar 5 ml de agua y repetir el tratamiento con peróxido de hidrógeno. Enfriar, diluir con cuidado con 2 a 5 ml de agua, lavar y transferir a un tubo de Nessler de 50 ml, teniendo cuidado que el volumen total no exceda 25 ml.

Si la sustancia es un líquido - Transferir a la cantidad de muestra especificada en la monografía correspondiente a un matraz de Kjeldahl de 100 ml. [NOTA: puede emplearse un matraz de 300 ml si la reacción genera espuma en exceso.] Inclinar el matraz a 45° y agregar, con cuidado, unos pocos ml de una mezcla de 8 ml de ácido sulfúrico y 10 ml de ácido nítrico. Calentar suavemente hasta que la reacción comience, dejar que la reacción disminuya y proceder según se indica en Si la sustancia es un sólido, comenzando donde dice "agregar porciones adicionales de la misma mezcla hasta un volumen final de 18 ml...".

Procedimiento - Tratar la Solución muestra y la Solución estándar del siguiente modo: ajustar a pH entre 3,0 y 4,0 la solución, empleando papel indicador de pH de intervalo estrecho, con hidróxido de amonio (puede emplearse una solución de amoníaco diluido, cuando el intervalo especificado es estrecho), agregar agua hasta 40 ml y mezclar. Agregar a cada tubo 1,2 ml de tioacetamida-glicerina básica (SR) y 2 ml de Solución reguladora de acetato pH3,5, diluir a 50 ml con agua, mezclar, dejar reposar durante 5 minutos y observar longitudinalmente sobre una superficie blanca: el color de la Solución muestra no debe ser más oscuro que el de la Solución estándar.