La formazina ( formazina ) es un polímero heterocíclico producido por reacción de hexametilentetramina con sulfato de hidrazina .
La estructura tetraédrica de la hexametilentetramina, similar al adamantano , sirve como bloque de construcción molecular para formar una red polimérica tridimensional.
La formazina es muy poco soluble en agua y cuando se sintetiza directamente en solución acuosa, simplemente mezclando sus dos precursores altamente solubles, forma partículas coloidales de tamaño pequeño . Estos coloides orgánicos son responsables de la dispersión de la luz de las suspensiones de formazina en todas las direcciones. Las propiedades ópticas de las suspensiones coloidales dependen del tamaño de las partículas suspendidas y de la distribución del tamaño. Debido a que la formazina es un material sintético estable con un tamaño de partícula uniforme, se utiliza comúnmente como estándar para calibrar turbidímetros y para controlar la reproducibilidad de sus mediciones. El uso de formazina fue propuesto por primera vez por Kingsbury et al. (1926) para la estandarización rápida de las mediciones de turbidez de la albúmina en la orina . [1] [2] La unidad se llama Unidad de turbidez de formazina (FTU). Una suspensión de 1,25 mg/L de sulfato de hidrazina y 12,5 mg/L de hexametilentetramina en agua tiene una turbidez de una FTU. [3] [4]
En los Estados Unidos, la unidad estándar de turbidez para el monitoreo ambiental se denomina Unidades de Turbidez Nefelométricas (NTU), mientras que la unidad estándar internacional se denomina Unidad Nefelométrica de Formazina (FNU). La unidad más generalmente aplicable es la Unidad de Turbidez de Formazina (FTU), aunque los diferentes métodos de medición pueden arrojar valores muy diferentes, como los que se informan en FTU.
Para medir la turbidez, se prepara una suspensión de formazina mezclando soluciones de 10 g/L de sulfato de hidrazina y 100 g/L de hexametilentetramina con agua ultrapura . [5] La solución resultante se deja durante 48 horas, a 25 °C ±1 °C, para que se desarrolle la suspensión. Esto produce una suspensión con un valor de turbidez de 4000 NTU /FAU/ FTU /FNU. Luego, se diluye a un valor que se adapte al rango del instrumento. No existe una relación directa entre FTU/FAU y NTU/FNU porque depende de las características ópticas de la materia particular en la muestra. Una dificultad general que se encuentra para preparar estándares de formazina es obtener resultados suficientemente reproducibles y precisos. La temperatura de preparación es esencial porque afecta el tamaño de las partículas de formazina. Las incertidumbres relacionadas con las fluctuaciones de temperatura son del orden del 1,2% por °C.
La pureza del agua utilizada en la preparación de la dispersión de formazina también es importante, ya que inicialmente no puede contener partículas coloidales. La experiencia muestra que el agua filtrada según sea necesario tiene una dispersión residual de aproximadamente 0,02 FTU = 20 mFTU (efecto abrillantador inherente). Esto debe tenerse en cuenta durante la calibración y para la detección de niveles de turbidez muy bajos. Las dispersiones acuosas de formazina estándar disponibles comercialmente suelen ser trazables de acuerdo con la norma EN ISO 7027. La vida útil de las dispersiones de formazina no supera algunos meses (algunas semanas si se ha abierto la botella), ya que sus características evolucionan con el tiempo debido al envejecimiento de las partículas coloidales ( maduración de Ostwald : cambio en su distribución de tamaño y en su número debido a su coalescencia /agregación) y el posible desarrollo de microorganismos como bacterias , hongos microscópicos y levaduras .
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