Este documento describe el método nefelométrico para medir turbidez en el agua. Explica que este método mide la luz dispersada por una muestra en comparación con una suspensión patrón de referencia. Describe los procedimientos para preparar la suspensión patrón de formacina y estándares diluidos, y para calibrar y usar un turbidímetro para medir turbidez en unidades nefelométricas.

1. 2-12 MÉTODOS NORMALIZADOS
banda espectral limitado (10 nm o me-
nos) y un margen operativo eficaz de 400
a 700 nm. Este método es una amplia-
ción de 2120C. Los valores triestímulo
pueden calcularse a partir de las medidas
de transmitancia, preferentemente me-
diante uso del método de ordinales pon-
derados o de ordinales seleccionados. El
método ha sido descrito por Allen y
cols.2
, quienes incluyen protocolos y
ejemplos prácticos.
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and wastewater by means of ADMI color
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y C en Apéndice.)
WYSZECKI, G. & W. S. STILES. 1967. Color Sci-
ence. John Wiley & Sons, Nueva York. (Véanse
tablas 6.4, A, B, C, págs. 462-467.)
2130 TURBIDEZ*
2130 A. Introducción
1. Fuentes y significación
La transparencia del agua es impor-
tante para la elaboración de productos
destinados a consumo humano y para
numerosos usos industriales. Los fabri-
cantes de bebidas, los procesadores de
alimentos y el tratamiento de las plantas
de extracción sobre agua superficial ge-
neralmente confían en la coagulación, la
clasificación y el filtrado para garantizar
productos aceptables. La transparencia
de una masa natural de agua es un factor
decisivo para la calidad y productividad
de estos sistemas.
La turbidez del agua es producida por
materias en suspensión, como arcilla, cie-
no o materias orgánicas e inorgánicas
finamente divididas, compuestos orgáni-
cos solubles coloreados, plancton y otros
microorganismos. La turbidez es una ex-
presión de la propiedad óptica que origi-
na que la luz se disperse y absorba en vez
de transmitirse en línea recta a través de
la muestra. La correlación de la turbidez
con la concentración en peso de la mate-
ria en suspensión es difícil de establecer,
ya que en la dispersión luminosa tam-
bién intervienen el tamaño, la forma y el
índice de refracción de las partículas.
Partículas ópticamente negras, como las
de carbono activado, pueden absorber
luz y aumentar significativamente las ci-
fras de turbidez.
2. Selección del método
* Aprobado por el Standard Methods Committee,
1988.
Históricamente, el método para deter-
minación de la turbidez se basa en el
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2. PROPIEDADES FÍSICAS Y DE AGREGACIÓN 2-13
turbidímetro de Jackson1
; sin embargo,
el valor más bajo de turbidez que puede
medirse directamente con este instru-
mento es de 25 unidades. Como la turbi-
dez del agua tratada suele situarse en un
intervalo de 0 a 1 unidades, también se
desarrollaron métodos indirectos. Por
desgracia, ningún aparato puede dupli-
car los resultados obtenidos para todas
las muestras con el turbidímetro de Jack-
son. Debido a las diferencias fundamen-
tales en el sistema óptico, los resultados
obtenidos con distintos tipos de instru-
mentos secundarios a menudo no con-
cuerdan exactamente, aun cuando los
aparatos estén precalibrados frente al
turbidímetro de bujía.
Muchos de los turbidímetros comer-
ciales disponibles para medida de turbi-
dez baja proporcionan datos comparati-
vamente válidos sobre la intensidad de la
luz dispersada en una dirección dada,
predominantemente en ángulo recto a la
luz incidente. Esos nefelómetros se ven
escasamente afectados por las pequeñas
variaciones de los parámetros de diseño
y, por tanto, resultan especialmente útiles
como instrumento estándar para medir
turbideces bajas. Los turbidímetros no
estándar, como los dispositivos de antero-
dispersión, son más sensibles para las par-
tículas grandes y útiles para monitoriza-
ción del proceso.
Otra de las causas de discrepancia en
el análisis de la turbidez es el empleo de
suspensiones de tipos distintos de mate-
rial en partículas para la preparación de
las curvas de calibrado de instrumentos.
Como las muestras de agua, las suspen-
siones preparadas tienen propiedades óp-
ticas distintas que dependen de la distri-
bución del tamaño de las partículas, su
forma y su índice de refracción.
Para la calibración del nefelómetro se
exige una suspensión de referencia están-
dar que tenga propiedades reproducibles
de dispersión luminosa.
Dado que no existe relación directa
entre la intensidad de la dispersión de luz
a un ángulo de 90° y la turbidez de la
bujía de Jackson, tampoco existe un fun-
damento válido para calibración de un
nefelómetro en términos de unidades-bu-
jía. Para evitar interpretaciones erróneas,
los resultados de las medidas nefetomé-
tricas deben expresarse en forma de uni-
dades nefelométricas de turbidez (UNT).
Por su precisión, su sensibilidad y su
fácil aplicación a un amplio margen de
turbideces, el método nefelométrico re-
sulta preferible a los métodos visuales. El
método de bujía de Jackson ha sido eli-
minado de la presente edición de Méto-
dos normalizados.
3. Conservación de la muestra
Determínese la turbidez el mismo día
en que se toma la muestra. Si es inevita-
ble una conservación más prolongada,
almacénense las muestras en ambiente
oscuro hasta 24 horas. No almacenar lar-
gos períodos por la posible aparición de
cambios irreversibles de la turbidez. Agí-
tense vigorosamente todas las muestras
antes de su examen.
4. Referencias
1. AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION,
AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION &
WATER POLLUTION CONTROL FEDERATION.
1985. Standard Methods for the Examina-
tion of Water and Wastewater, 16.a
ed. Amer-
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3. 2-14 MÉTODOS NORMALIZADOS
2130 B. Método nefelométrico
1. Discusión general
a) Principio: Este método se basa en
la comparación de la intensidad de la luz
dispersada por la muestra en condiciones
definidas y la dispersada por una solu-
ción patrón de referencia en idénticas
condiciones. Cuanto mayor es la intensi-
dad de la luz dispersada, más intensa es
la turbidez. Como suspensión patrón de
turbidez de referencia se emplea el polí-
mero formacina. Es fácil de preparar y,
en cuanto a propiedades de dispersión de
luz, más reproducible que la arcilla o el
agua turbia natural. La turbidez de una
concentración especificada de suspensión
de formacina se define como el equivalen-
te a 40 unidades nefelométricas. Esta sus-
pensión tiene una turbidez aproximada de
40 unidades Jackson si se mide en el tur-
bidímetro de bujía; por tanto, las unida-
des nefelométricas basadas en la prepara-
ción de formacina se aproximarán a las
del turbidímetro de bujía, pero no serán
idénticas.
b) Interferencia: La turbidez puede
determinarse en cualquier muestra de
agua libre de residuos y privada de sedi-
mentos gruesos. La suciedad del vidrio,
la presencia de burbujas de aire y los
efectos de las vibraciones que alteran la
visibilidad superficial de la muestra, con-
ducirán a resultados falsos. El «color ver-
dadero», es decir, el color del agua debi-
do a sustancias disueltas que absorben
luz, origina que la turbidez sea más baja.
Este efecto, por lo general, no resulta sig-
nificativo en el caso de aguas tratadas.
2. Instrumental
a) Turbidímetro, consistente en un
nefelómetro en una fuente de luz para
iluminar la muestra, y uno o más detec-
tores fotoeléctricos con un dispositivo de
lectura exterior para indicar la intensi-
dad de la luz dispersada a 90° de la vía
de luz incidente. Utilícese un turbidíme-
tro diseñado de manera que una parte de
la luz desviada alcance el detector en
ausencia de turbidez y libre de una des-
viación significativa después de un breve
calentamiento. La sensibilidad del instru-
mento debiera permitir la detección de
diferencias de turbidez de 0,02 UNT o
menos, en aguas con cifras de menos de
1 UNT, con margen entre 0 y 40 UNT.
Para obtener una cobertura adecuada y
una sensibilidad suficiente para turbide-
ces bajas son necesarios varios márgenes.
Las diferencias en el diseño del turbidí-
metro producirán diferencias en los valo-
res obtenidos, aunque se use la misma
suspensión para el calibrado. A fin de
reducir al mínimo estas diferencias, ob-
sérvense los siguientes criterios de diseño:
1) Fuente de luz: Lámpara de fila-
mento de tungsteno dispuesto para una
temperatura de color comprendida entre
2.200 y 3.000 °K.
2) Distancia recorrida por la luz inci-
dente y la dispersada dentro del tubo de
muestra: Total que no exceda de 10 cm.
3) Ángulo de aceptación de la luz por
el receptor: Centrada a 90° de haz de luz
incidente y sin exceder ± 30° a partir de
90°. El detector y el sistema de filtro, si se
usa, tendrán una respuesta-pico en el es-
pectro entre 400 y 600 nm.
b) Tubos de muestra, de cristal inco-
loro, transparente. Mantener los tubos
escrupulosamente limpios, por dentro y
por fuera, descartando los rayados y
manchados. No manejarlos cuando están
bajo la luz. Utilícense de tipo extralargo,
con un estuche protector que facilite su
manejo. Llénense las muestras y los pa-
trones después de agitación cuidadosa,
dejando tiempo para que se eliminen las
burbujas.
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4. PROPIEDADES FÍSICAS Y DE AGREGACIÓN 2-15
3. Reactivos
a) Agua libre de turbidez: Es difícil de
obtener. Para medir una turbidez alrede-
dor de 0,02 UNT es adecuado el siguien-
te método.
Pásese agua destilada a través de una
membrana de filtro con orificios de preci-
sión de 0,2 (μm*; no resultan adecuados
los filtros bacteriológicos corrientes. En-
juáguese el matraz de recogida al menos
dos veces con agua filtrada y deséchense
los 200 ml siguientes.
Algunas botellas de agua desmiuerali-
zada de uso comercial están casi libres de
partículas. Pueden usarse cuando su tur-
bidez sea más baja que la obtenida en el
laboratorio. Dilúyanse las muestras con
agua destilada hasta una turbidez no me-
nor de 1.
b) Suspensión de turbidez de reserva:
1) Solución I: Disuélvanse 1,000 g de
sulfato de hidracina (PRECAUCIÓN:
Cancerígeno, evitar inhalación, ingestión y
contacto con la piel), (NH2)2·H2SO4, en
agua destilada y dilúyanse hasta 100 ml
en un matraz volumétrico.
2) Solución II: Disuélvanse 10,00 g
de hexametilenotetraamina, (CH2)6N4,
en agua destilada y dilúyanse hasta 100
ml en un matraz volumétrico.
3) En un matraz de 100 ml mézclense
5,0 ml de solución I y 5,0 ml de solu-
ción II. Manténgase durante 24 horas a
25 ± 3 °C, dilúyase hasta la marca y
mézclese. La turbidez de esta suspensión
es de 400 UNT.
4) Prepárense soluciones y suspen-
siones mensualmente.
c) Suspensión de turbidez estándar:
Dilúyanse 10,00 ml de suspensión madre
de turbidez, hasta 100 ml, en agua libre
de turbidez. Prepárese diariamente. La
turbidez de esta suspensión se considera
de 40 UNT.
d) Estándares alternativos: Como al-
ternativa a la preparación y dilución de
formacina, utilícense estándares comer-
ciales, como los gránulos de estireno-di-
vinilbenzeno†, si se ha demostrado
su
equivalencia a la formacina de prepara-
ción reciente.
e) Estándares diluidos de turbidez:
Dilúyanse porciones de suspensiones de
turbidez estándar con agua libre de tur-
bidez, según se requiera. Prepárese dia-
riamente.
4. Procedimiento
a) Calibrado de turbidímetro: Síganse
las instrucciones del fabricante. A falta
de una escala precalibrada, prepárense
curvas de calibrado para cada margen
del aparato. Utilizando estándares ade-
cuados, compruébese la exactitud de
cualquier escala de calibrado de que se
disponga sobre un instrumento precali-
brado.
Verifíquese por lo menos un estándar
en cada margen del aparato que se vaya
a utilizar. Compruébese que el turbidí-
metro facilita lecturas estables en todos
los márgenes de sensibilidad utilizados.
Es probable que las turbideces elevadas
determinadas por medida directa difieran
apreciablemente de las determinadas por
la técnica referida en el apartado 4c.
b) Medida de turbideces menores de
40 UNT: Agítese cuidadosamente la
muestra. Espérese hasta que desaparez-
can las burbujas de aire, y viértase la
muestra en el tubo del turbidímetro.
Cuando sea posible, viértase la muestra
agitada en el tubo y sumérjase en un
baño ultrasónico durante 1-2 segundos,
obteniendo la eliminación total de las
* Nudepore Corporation, 7035 Commerce Circle,
Pleasanton, California, o equivalente.
* Estándar AMCO-AEPA-1, Advanced Polyrner
Systems, 3696 Haven Ave., Redwood City, California.
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5. 2-16 MÉTODOS NORMALIZADOS
burbujas. Léase directamente la turbidez
en la escala del aparato o en la curva del
calibrado adecuada.
c) Medida de turbideces superiores a
40 UNT: dilúyase la muestra con uno o
más volúmenes de agua libre de turbidez
hasta que ésta descienda a 30-40 UNT.
Calcúlese la turbidez de la muestra origi-
nal en función de la que tiene la muestra
diluida y del factor de dilución. Por
ejemplo, si cinco volúmenes de agua libre
de turbidez se añaden a un volumen de
muestra y la muestra diluida mostró una
turbidez de 30 UNT, la turbidez de la
muestra original era de 180 UNT.
d) Calíbrense soluciones de monito-
rización continua de turbidez, para cifras
bajas de ésta, mediante determinación de
la turbidez del agua que entra y sale por
ellas, utilizando un turbidímetro modelo
de laboratorio. Cuando esto no sea posi-
ble, empléese un adecuado estándar di-
luido (apartado 3e). Para turbideces
superiores a 40 UNT, utilícese solución
madre no diluida.
5. Cálculo
Unidades nefelométricas de turbidez (UNT)
donde:
A = UNT encontradas en muestra diluida,
B = volumen (ml) de agua de dilución, y
C = volumen (ml) de la muestra tomada para
dilución.
6. Interpretación de los resultados
a) Infórmese de las lecturas de turbi-
dez del siguiente modo:
b) Para comparar la eficacia del tra-
tamiento de un agua, estímese la turbidez
de forma más precisa a como se ha seña-
lado aquí. Las incertidumbres y discre-
pancias en medidas de turbidez hacen
improbable que dos o más laboratorios
dupliquen los resultados de una misma
muestra con más exactitud que la especi-
ficada.
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