Un resultado de laboratorio puede ser técnicamente preciso y, aun así, no representar correctamente una descarga industrial si la muestra fue tomada, almacenada o manipulada de manera inadecuada.
Este principio es especialmente importante en el análisis de color verdadero en agua, donde factores como los sólidos suspendidos, la oxidación, la exposición de la muestra, el almacenamiento y la filtración pueden modificar las condiciones que finalmente se evalúan en el laboratorio.
Para las empresas que realizan análisis de aguas residuales industriales, controlar estos factores es fundamental para obtener información confiable sobre sus efluentes.
En México, la NMX-AA-017-SCFI-2021 establece el método para determinar color verdadero mediante coeficientes de absorción espectral en aguas naturales, residuales, residuales tratadas y marinas.
Conocer los errores que pueden afectar el muestreo y el análisis ayuda a evitar resultados poco representativos y permite utilizar los datos de laboratorio para tomar mejores decisiones ambientales.
El laboratorio únicamente puede analizar la muestra que recibe.
Si esa muestra no representa adecuadamente el agua que se pretendía caracterizar, el resultado obtenido tendrá una utilidad limitada, incluso cuando la medición instrumental se haya realizado correctamente.
En una industria, las características de las aguas residuales pueden cambiar durante el día debido a producción, lavados, cambios de lote, dosificación de reactivos, variaciones de caudal o funcionamiento del sistema de tratamiento.
Por eso, el primer objetivo consiste en obtener una muestra adecuada para el propósito del estudio.
Con frecuencia se piensa que la calidad de un análisis depende principalmente del espectrofotómetro o de la técnica utilizada.
En realidad, existe una cadena completa:
Muestreo → recipiente → conservación → transporte → preparación → filtración → medición → cálculo → reporte
Una alteración en cualquiera de estas etapas puede afectar la calidad del resultado.
El recipiente forma parte del procedimiento de muestreo y no debe elegirse únicamente por disponibilidad.
Para la determinación de color verdadero, la NMX-AA-017-SCFI-2021 establece el uso de un recipiente de vidrio ámbar de al menos 250 mL de capacidad.
Además, las muestras deben colectarse utilizando recipientes de vidrio ámbar previamente enjuagados con la propia muestra.
Una muestra ambiental puede experimentar modificaciones después de haber sido recolectada.
Utilizar el recipiente indicado contribuye a mantener condiciones adecuadas durante el periodo previo al análisis.
Improvisar con botellas de bebidas, envases domésticos o recipientes que previamente contuvieron otras sustancias puede introducir contaminación o generar condiciones diferentes a las establecidas por el método.
Una muestra sin identificación clara puede ocasionar problemas de trazabilidad.
En un programa de muestreo de aguas residuales industriales es recomendable conservar información suficiente para relacionar cada muestra con su punto de origen y las condiciones bajo las cuales fue obtenida.
La cantidad de muestra también importa.
La NMX-AA-017-SCFI-2021 establece la recolección de al menos 250 mL para esta determinación.
Tomar menos volumen del requerido puede complicar la preparación y ejecución adecuada del análisis.
El volumen es importante, pero también lo es la representatividad.
Recolectar una botella grande en un punto que no corresponde con la descarga que se desea evaluar no solucionará un problema de diseño del muestreo.
Por ello deben considerarse conjuntamente:
volumen + punto de muestreo + momento de recolección + representatividad.
Una industria puede tener múltiples corrientes de agua:
agua de proceso;
agua de lavado;
efluente previo al tratamiento;
corrientes intermedias;
descarga tratada;
descarga final.
Tomar una muestra en el lugar equivocado puede llevar a interpretar características que corresponden a otra etapa del proceso.
Si se busca conocer la eficiencia de un sistema de tratamiento, por ejemplo, puede ser necesario comparar puntos diferentes.
Entrada al tratamiento → proceso de tratamiento → salida
En cambio, si el objetivo consiste en caracterizar una descarga determinada, la muestra debe corresponder al punto específico que se pretende evaluar.
Un laboratorio de análisis de agua puede generar el resultado analítico, pero la estrategia de muestreo debe asegurar que dicho resultado responda a la pregunta correcta.
Una descarga industrial no necesariamente presenta las mismas características durante toda la jornada.
El color puede variar dependiendo del producto fabricado, los reactivos empleados, operaciones de limpieza y otras condiciones.
Imagine que una planta realiza tres procesos durante un día:
8:00 h — producción A
13:00 h — lavado de equipos
17:00 h — producción B
Una muestra tomada exclusivamente durante uno de estos periodos podría presentar características diferentes de otra recolectada algunas horas después.
Esto no significa que una de las dos mediciones sea incorrecta.
Significa que corresponden a condiciones distintas.
La NMX-AA-017-SCFI-2021 señala que el método es aplicable tanto a muestras simples como compuestas.
La selección debe responder al objetivo del estudio y a las características de la descarga.
Entre el momento del muestreo y el análisis pueden ocurrir cambios en la muestra.
Por ello, cuando el análisis no puede realizarse inmediatamente, deben respetarse las condiciones de conservación correspondientes.
Para color verdadero, la NMX-AA-017-SCFI-2021 indica conservar las muestras en oscuridad y a 4 °C ± 2 °C, hasta por cinco días, cuando no puedan analizarse inmediatamente.
Además, el recipiente debe llenarse a volumen cero, sin contenido de aire, con la finalidad de prevenir la oxidación de la muestra.
Dejar una muestra durante periodos prolongados bajo condiciones diferentes a las establecidas puede modificar sus características.
Esto resulta especialmente relevante cuando existen sustancias susceptibles a transformaciones químicas.
Por ello, el transporte de muestras no debe considerarse simplemente como trasladar una botella de un lugar a otro: es una etapa del proceso analítico.
Este es uno de los errores conceptuales más importantes.
El agua residual puede contener partículas suspendidas, materiales coloidales y otras sustancias no disueltas que influyen en su apariencia.
Cuando estas partículas intervienen en la percepción del color hablamos de color aparente.
Para determinar color verdadero, las sustancias no disueltas deben eliminarse de acuerdo con el procedimiento analítico.
La turbidez o la concentración de sólidos pueden modificar considerablemente la apariencia visual.
Por ello, mirar la botella no permite anticipar con certeza el resultado del análisis.
Esta es precisamente una de las razones por las que se requiere una determinación instrumental.
La NMX-AA-017-SCFI-2021 establece que, antes de la medición, deben filtrarse al menos 50 mL de muestra mediante una membrana de 0.45 µm.
Esta etapa busca evitar interferencias ocasionadas por sustancias no disueltas.
Sin embargo, la propia filtración puede introducir situaciones que deben controlarse.
El contacto con el aire puede favorecer determinadas reacciones de oxidación.
Las condiciones generadas durante la preparación también pueden favorecer la formación de precipitados.
Los compuestos de hierro y manganeso pueden quedar retenidos en el filtro o transformarse en sustancias oxidadas coloreadas.
Cuando los poros de la membrana se saturan, el comportamiento efectivo de la filtración puede cambiar.
Esto puede incrementar la retención de ciertos materiales coloidales y producir resultados de color menores a los que podrían obtenerse bajo condiciones apropiadas de filtración.
Este detalle demuestra por qué el análisis de color verdadero requiere un procedimiento estandarizado y no simplemente “pasar el agua por un filtro”.
El pH es una variable relevante en la caracterización del color verdadero.
De acuerdo con el procedimiento de la NMX-AA-017-SCFI-2021, después de filtrar la muestra debe realizarse la medición de pH.
El estado químico de determinadas sustancias puede depender de las condiciones de acidez o alcalinidad del agua.
Como consecuencia, su comportamiento frente a la luz también puede cambiar.
Por ello, el reporte del análisis de color verdadero incluye información del pH de la muestra filtrada.
El análisis no consiste en colocar una muestra en el espectrofotómetro y registrar cualquier valor obtenido.
La norma establece la lectura de absorbancia por triplicado y la medición en tres longitudes de onda:
436 nm
525 nm
620 nm
Los valores promedio deben reportarse individualmente para cada longitud de onda.
Cada región del espectro aporta información sobre el comportamiento óptico de la muestra.
Por ello, el resultado de color verdadero no debe reducirse simplemente a decir que el agua “tiene color”.
El análisis genera un perfil cuantitativo mediante coeficientes de absorción espectral.
Las mediciones espectrofotométricas también pueden verse afectadas por las condiciones de las celdas.
La norma contempla celdas rectangulares de cuarzo o vidrio de cristal incoloro y transparente.
En muestras con color intenso pueden utilizarse trayectorias ópticas menores, según las condiciones previstas por el método.
Durante una medición óptica deben controlarse factores como limpieza, transparencia y correcta manipulación del material.
Una medición instrumental confiable requiere que la luz interactúe con la muestra bajo condiciones conocidas y controladas.
Las aguas residuales industriales pueden presentar coloraciones muy intensas.
Cuando corresponde realizar una dilución, la NMX-AA-017-SCFI-2021 contempla el uso de agua ópticamente pura y establece que el volumen utilizado debe considerarse al generar el resultado.
Este tipo de errores puede ocurrir cuando el procedimiento analítico se ejecuta sin una trazabilidad adecuada.
Registrar correctamente volúmenes, condiciones de medición y factores utilizados es parte esencial del control de calidad.
Un resultado de laboratorio adquiere mayor valor cuando puede relacionarse con las condiciones de operación.
Supongamos que el color verdadero aumenta respecto de análisis anteriores.
Eso no permite concluir automáticamente que existe un contaminante determinado.
Lo apropiado es investigar qué cambió.
Puede revisarse:
producto fabricado;
materia prima utilizada;
volumen de producción;
operaciones de lavado;
pH del efluente;
funcionamiento del tratamiento;
cambios de proveedores;
dosificación de reactivos;
incidentes o derrames.
De esta manera, el análisis de aguas residuales puede utilizarse no solo para generar un reporte, sino también como herramienta de diagnóstico del proceso.
De acuerdo con la metodología, los resultados se expresan mediante el coeficiente de absorción espectral, en m⁻¹, asociado con cada longitud de onda evaluada.
Por ejemplo, un reporte puede presentar resultados independientes para:
Color verdadero a 436 nm — m⁻¹
Color verdadero a 525 nm — m⁻¹
Color verdadero a 620 nm — m⁻¹
Además, se reporta el valor de pH de la muestra filtrada.
Esta estructura permite caracterizar instrumentalmente el comportamiento del color de la muestra.
El servicio puede resultar especialmente útil cuando una empresa necesita caracterizar sus aguas residuales o investigar cambios en sus efluentes.
Por ejemplo:
cuando cambia visiblemente la coloración de una descarga;
antes o después de modificar un tratamiento;
al evaluar la eficiencia de un proceso de remoción de color;
cuando existen variaciones entre lotes de producción;
para establecer una línea base del efluente;
dentro de programas de monitoreo ambiental;
cuando se requiere analizar agua residual o residual tratada mediante la metodología aplicable.
Una estrategia preventiva permite comparar resultados a lo largo del tiempo y detectar desviaciones respecto del comportamiento habitual.
Para industrias que generan descargas complejas, contar con datos históricos puede facilitar considerablemente la investigación de problemas.
Si su empresa necesita realizar un análisis de color verdadero en aguas residuales, es importante trabajar con procedimientos adecuados desde el muestreo hasta la emisión del resultado.
En Orozco Lab realizamos análisis ambientales para empresas que necesitan caracterizar sus aguas y obtener información técnica para sus programas de control ambiental.
Un análisis confiable comienza desde la muestra.
Por ello, antes de realizar el estudio es importante definir correctamente aspectos como:
tipo de muestra + punto de muestreo + recipiente + volumen + conservación + análisis requerido.
Esto reduce errores y permite que el resultado obtenido tenga mayor utilidad para la empresa.
El control ambiental industrial requiere datos confiables.
Realizar un muestreo y análisis de color verdadero bajo procedimientos técnicos permite conocer mejor las características del agua, comparar resultados y evaluar posibles variaciones del proceso.
Para empresas textiles, químicas, manufactureras, alimentarias y otras industrias que generan aguas residuales, esta información puede formar parte de una estrategia más amplia de caracterización y control de sus descargas.
En Orozco Lab podemos ayudarte a determinar los análisis aplicables a tus muestras de agua y realizar la evaluación correspondiente mediante métodos establecidos.
Los errores en el muestreo y análisis de color verdadero pueden comenzar mucho antes de encender el espectrofotómetro.
Utilizar un recipiente incorrecto, recolectar poco volumen, seleccionar un punto poco representativo, conservar inadecuadamente la muestra, confundir color aparente con verdadero o realizar incorrectamente la filtración puede afectar la calidad de la información obtenida.
La NMX-AA-017-SCFI-2021 establece condiciones específicas para estandarizar la determinación de color verdadero en aguas naturales, residuales, residuales tratadas y marinas.
Para las industrias, cumplir correctamente cada etapa permite obtener algo más valioso que un número en un reporte: información técnicamente útil para conocer, comparar y controlar sus aguas residuales.
Si necesitas realizar un análisis de color verdadero en agua residual conforme a la NMX-AA-017-SCFI-2021, contacta a Orozco Lab para solicitar información sobre muestreo, recepción de muestras, análisis y cotización.
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