PRACTICA RESPIROMETRIA

1. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
Programa de Química
Práctica No. 2
QUÍMICA AMBIENTAL
RESPIROMETRÍA
OBJETIVO
Verificar experimentalmente fenómenos de respiración microbiana (actividad biológica)
en la matriz ‘suelo’.
Evidenciar factores que pueden afectar la respiración microbiana (actividad biológica)
en la matriz ‘suelo’.
TEORÍA
Los procesos mediados por microorganismos cada día son más importantes dentro de la
tecnología ambiental debido a la gran diversidad de bacterias y hongos que pueden
sobrevivir en diferentes sustratos (actividad metabólica) y condiciones ambientales
(temperatura, humedad, aireación y concentración de nutrientes, principalmente).
La respirometría, por ejemplo, es una técnica basada en la medición del consumo de
oxígeno o producción de CO2(g) por parte de microorganismos que metabolizan un
sustrato orgánico; por tanto, se considera una medida de la actividad biológica. La
técnica ahorra el tiempo y el trabajo asociados con los experimentos de agotamiento de
substratos y provee puntos de referencia de alta calidad para la valoración de parámetros
biocinéticos. En el compostaje de residuos sólidos orgánicos es un buen parámetro para
determinar procesos de estabilización del mismo.
La respirometría tiene utilidad en la determinación de:
- la tasa de consumo de oxígeno en efluentes domésticos e industriales
- la combinación óptima de factores para el tratamiento, por biodegradación, de
suelos contaminados con petróleo y/o sus derivados
- la influencia tóxica y el poder inhibitorio de algunos vertimientos sobre las
poblaciones microbiológicas en las plantas de tratamiento de aguas residuales

2. - la efectividad de cultivos microbiológicos y su comportamiento en la digestión de
algún sustrato en particular
- las características de biodegradación de productos químicos específicos o de
mezclas químicas
- los parámetros cinéticos para las reacciones de biodegradación
- la tasa de consumo de oxígeno de plantas, pequeños animales, suelo, muestras de
compost o residuos vegetales.
Su uso también permite monitorear la aclimatación de un cultivo de microorganismos a
materiales orgánicos refractarios, y medir la actividad de cultivos aerobios y anaerobios.
MATERIALES Y REACTIVOS
Reactivo Pictogramas
Ácido clorhídrico, HCl
Hidróxido de sodio, NaOH
Cloruro de bario
dihidratado, BaCl2.2H2O
Fenolftaleína
1 cristalizador
1 erlenmeyer o vaso de precipitados de 500 ml
1 erlenmeyer de 50 ml
Papel cristal
1 vaso de precipitados de 10 ml

3. 1 pipeta volumétrica de 10 ml
1 pipeta volumétrica de 20 ml
1 matraz aforado de 25 ml
1 espátula
PROCEDIMIENTO
En la práctica pueden utilizarse muestras de suelo (procedentes de distintos terrenos, y
por tanto, con diferentes concentraciones de nutrientes y densidad celular), compost
(con diferente tamaño de partícula o distinto grado de humedad cada unidad
experimental) o material orgánico ( a diferente temperatura cada unidad experimental).
Para evaluar los resultados se deben contrastar o comparar 2 unidades experimentales
que se diferencien en un parámetro cinético. También hay que tener en cuenta la
preparación y título de un blanco bajo las mismas condiciones de la unidad
experimental, pero que no contiene el material de estudio.
1. Tomar aproximadamente 50 g de muestra y humedecer al 60 %. Ponerla en lugar
aislado por 24 horas.
2. En Erlenmeyer o vaso de precipitados de 500 ml poner entre 20.0 y 20.5 g de
muestra medidos con exactitud. A continuación, en el vaso de precipitados de 10 ml,
previamente introducido en el recipiente de 500 ml, agregar con exactitud 10 ml de
NaOH 0.8 N.
3. Proceder a sellar con tapón y papel cristal.
4. Esperar 7 días.
5. Titular en Erlenmeyer de 50 ml, que contiene ± 0.1 g de BaCl2.2H2O, la solución de
NaOH contenida en el vaso de precipitados de 10 ml del interior del recipiente. Se
realiza con HCl 0.4 N y como indicador se utiliza fenolftaleína.
6. No olvidar tener en cuenta la preparación y título de un blanco.
Para evaluar el consumo de CO2(g) se utiliza la fórmula:
mg CO2/g muestra = (VB – VM) x NHCl x 22.005/P,

4. donde
VB = volumen gastado por el blanco
VM = volumen gastado por la ‘muestra’
NHCl = normalidad del ácido clorhídrico
P = peso de la muestra en gramos
PREGUNTAS
1. Consulte el fundamente científico y ecuaciones químicas que sustentan la técnica.
2. Con base en los resultados, inferir acerca de la abundancia microbiana y/o actividad
biológica en cada una de las muestras.
3. ¿Qué beneficios puede aportar la técnica en el seguimiento o control de parámetros
cinéticos?.
4. ¿Qué otras técnicas o análisis nos proporcionarían información sobra la eficiencia en
la biodegradación de materiales orgánicos (biodegradabilidad)?
CONCLUSIONES
BILIOGRAFÍA