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Determinación del carbono orgánico total (COT): principios, métodos y aplicaciones

El carbono orgánico total (COT) representa la cantidad de carbono unido a compuestos orgánicos en una muestra. El análisis del COT se utiliza ampliamente como indicador de la calidad de la muestra y de los niveles de contaminación del agua, las aguas residuales, el suelo y los residuos. El control del COT permite evaluar la contaminación, optimizar los procesos de tratamiento y cumplir la normativa medioambiental.

¿Qué es el análisis COT y por qué es importante?

El carbono puede estar presente en forma inorgánica (carbonatos, bicarbonatos, dióxido de carbono) u orgánica, es decir, unido a sustancias disueltas o en suspensión, como los ácidos fúlvicos y húmicos. El análisis COT se centra exclusivamente en el carbono presente en los compuestos orgánicos, proporcionando una medida directa de la carga orgánica de la muestra.

Este análisis se realiza en muchos laboratorios para evaluar la calidad de las muestras en distintos sectores. Es esencial en el control medioambiental, el tratamiento de aguas residuales y las industrias farmacéutica y alimentaria.

Concretamente:

  • en el sector medioambiental, ayuda a identificar la contaminación orgánica y a cumplir la normativa;
  • en el sector farmacéutico y en el análisis de agua potable, ayuda a detectar contaminantes orgánicos;
  • en los procesos industriales, es útil para analizar, por ejemplo, el agua de refrigeración o el agua utilizada en la producción de semiconductores..

Los métodos tradicionales como la DBO (demanda bioquímica de oxígeno), la DQO (demanda química de oxígeno) y el consumo de permanganato estiman el contenido orgánico de forma indirecta, mediante reacciones de oxidación. El análisis del COT, en cambio, mide directamente el carbono orgánico, ofreciendo resultados más precisos tanto en muestras líquidas como sólidas.

Cómo se mide el COT

Cómo se mide el COT

La suma del carbono total de una muestra se denomina carbono total (CT) e incluye tanto el carbono orgánico total (COT) como el carbono inorgánico total (CIT). Para aislar el COT, hay que distinguir el componente orgánico del inorgánico. Existen dos métodos principales:

  • Método diferencial: primero se mide el COT y después el CIT. El COT se obtiene por diferencia: COT = CT - CIT.
  • Método directo: primero se elimina la fracción inorgánica por acidificación (los carbonatos se convierten en CO₂ y se liberan), después se mide directamente el COT.

El método más común es la combustión a alta temperatura, en la que la muestra se introduce en un horno (>900 °C) y el carbono orgánico se oxida a CO₂.

Para mejorar la eficacia de la oxidación, se utiliza un catalizador, que garantiza la degradación completa incluso de los compuestos orgánicos más complejos. A continuación, el CO₂ generado se detecta mediante un detector NDIR (infrarrojo no dispersivo), lo que proporciona una medición precisa del COT.

Aplicaciones del análisis del COT en el control ambiental

El análisis del COT es una herramienta esencial en el monitoreo del medio ambiente, ya que permite evaluar los niveles de contaminación orgánica en aguas residuales, suelos, lodos, sedimentos, residuos, compost y biomasa. Mediante el control del contenido de carbono orgánico, es posible identificar las fuentes de contaminación y seguir su evolución a lo largo del tiempo.

En el tratamiento de aguas residuales, el COT permite evaluar la carga orgánica a la entrada y a la salida, lo que favorece la optimización del proceso y el cumplimiento de la normativa. Del mismo modo, el análisis de suelos y sedimentos ayuda a identificar el impacto de las actividades industriales y la contaminación localizada.

Para obtener resultados fiables, es esencial una correcta preparación de la muestra, en particular la eliminación del carbono inorgánico mediante acidificación. Este paso permite medir únicamente la fracción orgánica, lo que mejora la precisión analítica. Vea el vídeo para obtener más información.
 

Cómo elegir un analizador de COT

La elección del analizador de COT más adecuado depende de varios factores: tipo de muestra (sólida o líquida), rango de detección requerido y conformidad con las normas de referencia. Para las muestras sólidas, los analizadores de combustión son los más populares debido a su eficacia en la oxidación de la materia orgánica a altas temperaturas, ofreciendo resultados fiables tanto para el contenido total de carbono como de nitrógeno.

Estos instrumentos cumplen normas clave como:

  • EN 15936 para la determinación de COT en suelos, compost, residuos y lodos,
  • ISO 10694 e ISO 13878 para COT y nitrógeno total en suelos.
En el caso de las muestras líquidas, especialmente en el control medioambiental, es esencial garantizar el cumplimiento de normas como la EN ISO 20236:2021, que define metodologías para la determinación de COT en agua y aguas residuales.

Además del cumplimiento de la normativa, la elección del analizador de COT también debe tener en cuenta la facilidad de uso, el nivel de automatización y los requisitos de mantenimiento. Los instrumentos más avanzados ofrecen funciones como la acidificación automática de la muestra, la eliminación eficaz del carbono inorgánico y ciclos de combustión rápidos, lo que optimiza los flujos de trabajo y reduce la intervención del operador. Elegir un analizador que combine precisión, eficacia y conformidad permite a los laboratorios mejorar sus capacidades analíticas al tiempo que garantiza resultados fiables tanto en entornos normativos como de investigación.

Para elegir el analizador de COT adecuado a sus necesidades analíticas, póngase en contacto con nuestros expertos: ¡le guiaremos en la selección de la solución más eficiente que cumpla los objetivos de su laboratorio!

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