02 Marco Teorico - Analisis de Agua y Desague

INTRODUCCIÓN

ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE DE AGUA PARA URBANIZACIÓN URBANIZACIÓN SAN ISIDRO DE CACACHI CACACHI AMPLIACIÓN INDEPENDENCIA” INDEPENDENCIA” ______________________ _____________ ______________________ __________________________ _________________________ ______________________ ________________ ______

CAPITULO I

GENERALIDADES 1.1. EL PROBLEMA 1.1.1. Análisis y situación de la problemática. El acelerado crecimiento demográfico de la población población

y el desarrollo desarrollo

económico (minería, agronomía, electricidad, etc.) han sido los factores desencadenantes de alteraciones del medio ambiente, siendo uno de los más afectados el acuático, debido a que los desechos vertidos alteran las características propias del vital elemento y muchas veces las concentraciones vertidas superan la capacidad de autodepuración de los sistemas. El aumento en los niveles de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas ha generado la necesidad de cuantificar y evaluar la calidad de los cuerpos de agua. Por otra parte, debido a las diferencias de interpretación entre los encargados de tomar decisiones, los expertos en el tema y del público en general, existe un esfuerzo creciente para desarrollar un sistema indicador que agrupe los parámetros contaminantes más representativos dentro de un marco de referencia unificado.

2|Página


1.1.3. Planteamiento de la situación de la problemática 1.1.3.2 Interrogantes Específicas: 1.1.4. Justificación de la investigación. Actualmente el desarrollo comercial en la urbanización san isidro cacachi ampliación independencia se ha ido incrementando, por lo que la población ha ido aumentando lo cual trae consigo mayor desequilibrio a los principales cuerpos de agua ya que el impacto directo e indirecto es inevitable. Es por ello que en el presente trabajo de investigación se realiza puntos de muestreo de los posos artesanales artesanales de la mencionada urbanización, urbanización, para calcular el índice índice de calidad de agua y a partir de ello realizar un análisis estadístico comparativo para conocer el tipo y la calidad de agua que se está consumiendo en ese sector.

1.2. OBJETIVO 1.2.1. Objetivo general. Determinar la calidad de agua para consumo humano que se obtiene de cuatro pozos en la urbanización san isidro de cacachi ampliación independencia. 1.2.2. Objetivos específicos.  Evaluar la calidad del agua de la urbanización san isidro cacachi ampliación independencia. 

Analizar el índice de calidad del agua por los métodos de Brown y Dinius para la

urbanización san isidro cacachi

ampliación independencia. 

Reconocer e identificar puntos de muestreos en la urbanización san isidro cacachi ampliación independencia.



Comparar con los límites máximos permisibles los resultados de laboratorio de la de las muestras obtenidas en la urbanización san isidro cacachi ampliación independencia. independencia.

3|Página


1.3. HIPÓTESIS 1.3.1. Hipótesis general. El agua obtenida de los pozos artesanales muestreados en cuatro puntos de la urbanización san isidro de cacachi ampliación independencia, no cumplen con los límites máximos permisibles para consumo humano establecidos por el D.S. 002 – 002 – 2008 MINAM.

4|Página

ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE AGUA PARA URBANIZACIÓN SAN ISIDRO DE CACACHI AMPLIACIÓN INDEPENDENCIA” ____________________________________________________________________________

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO 2.1 CALIDAD DEL AGUA 2.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

2.2.1 Temperatura 2.2.2 Conductividad 2.2.3 Color 1. CONSIDERACIONES GENERALES Muchas aguas superficiales, especialmente las provenientes de zonas pantanosas, tiene a menudo un color tal que no son aceptables para usos domésticos o industriales sin tratamiento previo para eliminar el color. Las sustancias colorantes resultan del contacto del agua con desechos orgánicos tales como hojas, maderas, etc., en etapas variables de descomposición. Consiste de extractos vegetales de gran variedad: el ácido húmico, taninos y humatos, los cuales son producidos por la descomposición de la lámina. El hierro algunas veces está presente como humato férrico y produce un color de gran intensidad. Algunas aguas subterráneas también tienen color, en especial debido al hierro. 2. COLOR REAL 5|Página


Color real o verdadero es el producido por las sustancias en solución únicamente. La expresión „‟color‟‟ se debe considerar que define el concepto de „„verdadero color‟‟, esto es, el color del agua de la cual se ha eliminado la turbiedad. 3. COLOR APARENTE El color aparente o total es el que influye, además del color real, el que producen las sustancias que están en suspensión. El color aparente se determinan es la muestra original, sin filtración o centrifugación. 4. SIGNIFICADO SANITARIO Aguas que contengan materia colorante derivada de sustancias naturales, que van a menos en pantanos y forestas, no son consideradas de poseer propiedades dañinas o to xicas. Los materiales colorantes naturales, sin embargo dan una apariencia amarilla-marrón al agua parecida a la de la orina y hay una repugnancia natural en la parte de los consumidores de agua de tomar esa agua debido a las asociaciones envueltas. Es la responsabilidad de todo suministrador de agua, público o privado de producir un producto que sea higiénicamente seguro. Por eso las normas del Perú recomiendan que el color no deba exceder de 20 en la escala estándar. 5. UNIDAD DEL COLOR Se ha escogido una escala arbitraria, llamada escala „‟platinocobalto‟‟ en la cual la unidad del color está definida por el que produce 1 mg. De platino, como cloro-platinato de potasio y 0.5 mg. de cobalto, como cloruro cobaltoso. 6. DETERMINACION DEL COLOR El método siguiente, para la determinación del color, es aplicable a casi todas las muestras de agua potable. La contaminación con algunos desechos industriales llega a producir colores desusados, que no se pueden variar debidamente; las muestras de esta naturaleza se deben examinar según el procedimiento que se indica para el color en la parte 7. 6.1 PRINCIPIO Las aguas naturales cuando tienen color son de aspecto amarillo-marrón. Por experiencia, se encontró que una solución de 6|Página


cloro platinato de potasio, teñido con una cantidad pequeña de cloruro cobaltoso, dan colores que son muy parecidos al color de las aguas naturales. El color producido por 1 mg. /1 de platino (KPt 2Cl6) es tomado como la unidad de color, en la forma de ion cloro platinato. El procedimiento usual es preparar una solución de KPt 2Cl6 que contenga 500 mg. /1 de platino, añadir cloruro cobaltoso para dar el tinte apropiado y preparar una serie de patrones (0-70 unidades) en tubos Nessler de 50 ml. pareados, forma alta. El método normal para la medición del color es el de platinocobalto. La relación de cobalto a platino se puede variar para dar determinados, tonos, en casos especiales, la proporción que se señala más adelante, es por lo general, satisfactorio para parear el color de las aguas naturales. El color se determina por comparación visual de la muestra con soluciones coloridas de concentraciones conocidas; también se pueden determinar por comparación con discos de cristal de color especial, se han calibrado propiamente. 6.2 INTERFERENCIA Aun una muy ligera turbiedad produce un color aparente notablemente más alto que el verdadero color; es necesario eliminar la turbiedad antes de que se determine el verdadero color por los procedimientos que se describen. Se puede llegar a una aproximación del verdadero color por las lecturas diferenciales con litros de diferente color o por mediciones diferenciales de dispersión de la luz pero ninguna de estas técnicas se ha llegado a perfeccionar para que se pueda incluir como método normal. La centrifugación es el método recomendable para la eliminación de la turbiedad, no pudiendo usarse la filtración porque se puede eliminar, junto con la turbiedad algo de color; si la centrifugación no es suficiente para eliminar toda la turbiedad, el analizador puede consultar el método descrito por Lamar. 6.3 METODO DE CAMPO Como el método normal de platino-cobalto no es conveniente para trabajos de campo, el color del agua se puede comparar con el de discos de cristal colocados en el extremo de tubos metálicos, que contienen los tubos de cristal de la muestra y los tubos de agua destilada incolora; el color de la muestra se parea con el color del tubo de agua clara más el cristal colorido calibrado, cuando se observa una superficie blanca. Se debe calibrar cada disco individual 7|Página


para que corresponda a los colores de la escala de platino cobalto; se ha demostrado, por experiencia, que los disco de cristal usados por el US. Gealogical Survey dan resultados para sustancial acuerdo con los de método de platino-cobalto, reconociéndose su uso como procedimiento normal para trabajos de campo. 6.4 METODO DE LABORATORIO NO NORMALES El uso de discos de cristal o de otros líquidos, como patrones para trabajos de laboratorio, solo se puede permitir cuando han sido calibrados contra los patrones de platino-cobalto. Las lagunas con colores muy desusados, como las que se pueden presentar el mezclarse con ciertos desechos industriales pueden llegar a dar tonos tan distintos de aquellos de los patrones de platino-cobalto; que resulta difícil o imposible la comparación por el método normal. Para tales aguas se pueden emplear los métodos sobre color de la parte 7. Los resultados se obtengan no pueden, sin embargo, ser estrictamente comparables con los obtenidos con los patrones de patino-cobalto. 6.5 MUESTREO Las muestras para la determinación del color deben ser representativas y tomarse en recipientes limpios. La determinación del color debe practicarse dentro de un periodo de tiempos razonables, pues los cambios biológicos que se presentan durante el almacenamiento pueden afectar el color. 7. PREPARACION DE LOS PATRONES 7.1 Si no se tiene un abastecimiento de confianza de cloro platinato de potasio, no se puede subsistir por el ácido cloro platinico, que el analizador puede preparar a partir de platino metálico. No se debe emplear el ácido cloroplatinico comercial porque es muy hogroscópico, y por lo tanto tiene un contenido variable del platino. El cloro platino de potasio, no es higroscópico. 7.2 Se disuelven 1.246 g. de potasio K 2PlCl6 (equivalente a 0.500 g. de platino metálico) y 1 mg. de cloruro cobaltoso cristalizado, CoCl26H2O (equivalente a uno 0.25 g. de cobalto metálico) en agua destilada con 100 ml. de HCl conc., diluyéndose en 1 l. con agua destilada. Esta solución madre tiene un color de 500 unidades. 7.3 Si no se dispone de cloroplatinato de potasio, se disuelven 0.500 g. de platino metálico puro en agua regia, con el auxilio del color; se elimina el ácido nítrico por repetidas evaporaciones con porciones de HCl conc. Se disuelve este producto junto con 1 g. de cloro cobaltoso cristalizado como se indicó antes.

8|Página


7.4 Se preparan patrones que contengan patrones de 5, 10, 15, 20, 30, 35, 40, 45, 50, 60 y 70 unidades diluyendo con agua destilada, hasta el aforo, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 6.0 y 7.0 ml. de la solución madre, contenidos en tubos Nessler de 50 ml. estos patrones se deben proteger de la evaporación y la contaminación cuando no se usen. 8. PROCEDIMIENTO A.- APARATO: Tubos Nessler, pareados, de 50 ml., de forma alta. a). El color de la muestra se debe observar llenando hasta el aforo con agua en examen, un tubo de Nessler pareado de 50 ml. y comparándolo con los patrones. La observación se debe verificar mirando verticalmente, hacia abajo, a través de los tubos, contra una superficie blanca o contra un espejo, colocado en ángulo tal que la luz se refleje hacia arriba a través de las columnas del líquido. Si se tiene turbiedad y no se ha eliminado por procedimiento indicado, el color se reporta como „‟ color aparente‟‟. Si el color excede de 70 unidades se diluye la muestra con agua destilada, en proporciones conocidas, hasta que el color caiga dentro del ámbito de los patrones multiplicándose los resultados por el factor de dilución adecuado. b). En presencia de turbiedad, se determina el verdadero color después de eliminar la turbiedad por centrifugación. Se coloca la muestra en uno o varios tubos adecuados de centrifuga y se centrifuga hasta que el líquido sobrenadante resulte claro. El tiempo necesario depende de la naturaleza de la muestra, de la velocidad del motor, lo mismo que del radio de la centrifuga, pero muy rara vez puede necesitarse más de una hora. La muestra centrifugada se debe comparar en un tubo Nessler con agua destilada, para cerciorarse de que se ha eliminado toda la turbiedad; si está clara, la muestra se compara con los patrones. c). los resultados de las determinaciones de color se deben expresar en números enteros, aproximando en la forma siguiente: Unidades de Color 1.50 51.100 101.250 251.500

Aproxímense últimas cifras a: 1 5 10 20

las

9|Página


B.- EQUIPO: Colorímetro HELLIGE ‐

‐

‐

Llene un tubo Nessler de 200 mm. hasta la marca con la muestra de agua tápelo con la cubierta de vidrio y colóquelo en la abertura del lado derecho del analizador de agua. Llene el otro tubo Nessler con agua destilada, tápelo con la cubierta de vidrio y colóquelo en la abertura del lado izquierdo del analizador de agua. Gire el disco de color hasta que los colores coincidan o hasta que el valor desconocido pueda estimar entre dos discos estandars.

RANGO Y VALORES DE LOS COLORES – STANDARS: Los discos de colores leen directamente en unidades de color estándar, de acuerdo a A.P.H.A. (Asociación Americana de Salud Pública). Cada unidad de color es equivalente a una solución que contiene 1 mg. de platino por litro. Valores más elevados a aquellos marcados en los discos pueden determinarse diluyendo la muestra con agua destilada o agua con cero de color y multiplicando el resultado por un coeficiente, de acuerdo a la dilución hecha. Por ejemplo, si 50 ml. de una muestra se diluye a 200 ml. la lectura que se haga deberá multiplicarse por 4. Cuando se encuentre dificultades por hacer coincidir colores mayores de 70, la muestra deberá ser diluida de acuerdo a las indicaciones del párrafo anterior y el resultado multiplicado por el factor obtenido de la dilución. El color o valor verdadero de una muestra de agua se determina eliminando los elementos en suspensión que se puedan encontrar en la muestra. Desde que algunos filtros ejercen una acción de colorizante, la remosión de elementos en suspesión se hace mejor por centrifugación antes de ejecutar la prueba de color. El color aparente se determina con la muestra de agua que contenga color por elemento en suspensión, en adición al color que la muestra tiene por elementos en solución. Color Real

10 | P á g i n a


-

-

Tome aproximadamente 100 ml. de la muestra, deje sedimentar por una hora y con cuidado filtre el supernadante por una membrana filtrante (no use papel filtro) Llene hasta la marca un tubo Nessler de 50 ml. con el filtrado. Compare con los patrones de color.

Color Aparente Use el mismo procedimiento que para el color real, pero con la muestra original (sin filtrado) 9. INTERPRETACION Y APLICACIÓN DE LOS RESULTADOS DE COLOR Las razones por las cuales tienen gran importancia el color en las aguas utilizadas en abastecimiento de agua, son las siguientes: a. Muchos procesos industriales requieren el uso de agua libre de color. b. La remoción de color es sumamente costosa cuando se consideran la inversión de capital y costo de operación. c. Es por esto que los ingenieros sanitarios cuando investigan o hacen estudios de campo relacionados con fuentes de agua, está siempre atentos en lograr una agua con un color suficientemente bajo, que no requiera tratamiento químico. Su búsqueda puede o no puede ser exitosa. Si es así (exitosa), el usara los resultados de color como uno de los parámetros para satisfacer a su cliente de que no es necesario un caro tratamiento químico. d. Si no tiene éxito, el usara los resultados de color, además de otros argumentos, para probar que la coagulación química (cara) y filtros de arena, son necesarios para producir un abastecimiento de agua aceptable.

Antes de que sea diseñada una planta de tratamiento química, deberá llevarse a cabo una investigación, con el fin de conocer que productos químicos son más convenientes usar y que cantidades son necesarias. Estos resultados deben ser obtenidos para una selección adecuada de dosificadores y para diseño del espacio de almacenamiento. Una vez que la planta de tratamiento entra en operación des determinaciones de color en el agua cruda y el agua terminada, sirven para gobernar los dosajes de los productos químicos usados, para asegurar una operación económica y para producir un agua de bajo color que sea buena dentro de los límites que indican las normas.

11 | P á g i n a


UNIDADES DE COLOR PERMISIBLES EN AGUAS DE USO INDUSTRIAL USO Panadería Agua para calderos Bebidas Cerveza Lácteos Lavado de equipos de preparación de comida Procesamiento de comida Celulosa Pulpa y papel: Pulpas alcalinas Pulpas de baño, filtro Kraft blanqueado Kraft sin blanquear Teñidos Textiles: Algodón Rayón General

U.C. 10 2-80 (según presión) 5-10 0-10 0 5-20 5-10 1 5 5 25 100 10-100 50 5 0-70

Fuente: McKee & Wolf, ‘’Water Quality Critetia’’ 2dn Ed. Pag. 168

12 | P á g i n a


2.2.4 Turbidez 1. CONSIDERACIONES GENERALES - El termino turbidez se aplica a aguas que contiene materia suspendida, que interfiere con el pase de la luz a través del agua o en la cual se restringe la profundidad visual. - La turbidez puede ser causada por una amplia variedad de materiales suspendidos, que varían de tamaño desde coloides a gruesas dispersiones dependiendo del grado de agitación. - En los lagos o en otras aguas tranquilas, la mayor parte de la turbideces debida a coloides y a dispersión extremadamente fina. - En ríos bajo condiciones de crecientes, la mayor parte de la turbiedad se debe a relativa dispersión gruesa. - Desde que los ríos descienden de las áreas montañosas a las llanuras, ellos reciben contribuciones de turbiedad de las granjas o haciendas y de otras operaciones que perturban el suelo. - En época de crecientes, gran cantidad de la superficie del suelo con lavadas y llevadas a cursos que las reciben. Mucho de este material es inorgánico en naturaleza, pero considerable cantidad de materia orgánica es incluida. - Como los ríos siguen su curso hasta el océano, ellos pasan a través de áreas urbanas donde los desagües domésticos y desechos industriales tratados y no tratados pueden ser añadidos. El desagües domestico puede añadir grandes cantidades de materia orgánica y algunas inorgánicas, que contribuyen a la turbiedad. Ciertos desechos industriales pueden añadir grandes cantidades de sustancias orgánicas y otras inorgánicas que producen también turbiedad - El lavado de calles contribuyen también con gran cantidad de turbiedad inorgánica y alguna orgánica. - Materia orgánica que llegan a los ríos, sirven de alimento para las bacterias y el resultado del crecimiento bacterial y de otros microorganismos que se alimentan de bacterias producen turbidez adicional. - De estas condiciones se puede decir con seguridad que los materiales causantes de turbidez varían desde casi sustancias puras inorgánicas a aquellas que son totalmente orgánicas en naturaleza. - La variedad en la naturaleza de los materiales que causan turbiedad, hace imposible el establecer rápidamente reglas para su remoción. 2. SIGNIFICADO SANITARIO En abastecimientos públicos de agua potable la turbiedad es una consideración importante, por las siguientes tres razones: 13 | P á g i n a


-

Estética Los consumidores de agua de los suministros públicos de agua potable, esperan y tienen el derecho de exigir agua libre de turbiedad. Como saben que el desagüe domestico es de alta turbiedad, cuando el agua de bebida tiene cualquier turbiedad, es asociada automáticamente con posible polución de desagües y el peligro para la salud ocasionado por él. Este temor tiene una base firme histórica, que todos conocemos, que es familiar con las epidemias de origen hídrico que anteriormente inquietaban al agua.

-

Poder de Filtración La filtración del agua se vuele más difícil y costosa, cuando la turbiedad aumenta. El uso de filtros lentos de arena, no son prácticos en muchas áreas, debido a la alta turbiedad que origina bajo rendimiento del filtro y que incrementa el costo de la limpieza. La operación satisfactoria de los filtros rápidos de arena, dependen de una remoción efectiva de la turbiedad por coagulación química, antes que el agua sea admitida a los filtros. Al no hacer esto, resulta un bajo promedio de filtración y una producción de agua de inferior calidad.

-

Desinfección La desinfección de los abastecimientos públicos de agua potable, son realizados usualmente por medio del cloro. Para que sea efectivo debe haber contacto entre el cloro y los organismos, que el desinfectante debe matar. En aguas turbias, la mayor parte de los organismos dañinos, están expuestos a la acción de los desinfectantes. Sin embargo, en casos donde la turbidez es causada por desagües sólidos, muchos de los organismos patogénicos pueden encajarse en las partículas de excretas y protegerse del desinfectante. Por esta razón y las inesteticas, el Reglamento de los Requisitos Oficiales de que deben reunir las aguas de bebida para ser consideradas potables des Ministerio de S.P. y A.S. en su capítulo 4to. Art. 4, indica que la turbidez no debe exceder de 10 ppm. En abastecimientos públicos de agua potable.

3. UNIDADES DE TURBIDEZ

14 | P á g i n a


Dada la gran variedad de materiales que causan turbidez en aguas naturales, ha sido necesario usar una unidad arbitraria de medida. La unidad elegida es: 1 mg. SiO2. Litro = Unidad de turbidez (SiO2 OXIDO DE SILICIO O SILICE) El Sílice usado debe reunir ciertas especificaciones como el tamaño de la partícula. -

-

-

Suspensiones de Sílice puro no se usan en la práctica ordinaria para medir turbidez. Estas han sido usadas originalmente para calibrar el turbidimetro de bujía de Jackson, el cual ha sido escogido como el instrumento patrón para medir la turbidez. No se requiere patrones cuando se emplea el turbidimetro de Jackson. Cuando se emplean otros métodos los patrones deben preparase para referencia. El procedimiento usual es el de emplear materiales naturales en suspensión como tierra fuller (tierra de Diatomeas). Las suspensiones son estandarizadas por intermedio del turbidimetro de Jackson.

4. METODOS DE DETERMINACION Los valores de turbidez pueden variar desde cero en agua pura, a varios miles en aguas de rio de alta turbidez; por lo tanto no es recomendable a todas las muestras un solo método de determinación. - Tres son los métodos usuales empleados para medir la turbidez y los rangos que ellos pueden medir con razonable exactitud son los siguientes: Método Rango Turbidimet 100ro de bujía 1000 (tubo Jackson corto) Turbidimet 25-1000 ro de bujía (tubo largo) Jackson Turbidimet Arriba ro de bujía de 1000 (por Jackson dilución) Patrones 5-100 por turbiedad Turbidimet 0-2 ros Baylis o St. Louis

15 | P á g i n a


TURBIDIMETRO DE BUJIA JACKSON Este es el instrumento normal para las mediciones de turbidez. Consiste en un tubo de cristal graduado, de acuerdo a la tabla siguiente; de una bujía patrón y de un soporte que mantiene el alineamiento de la bujía y el tubo. El tubo de cristal y la bujía se deben situar en posición vertical, coincidiendo sus ejes longitudinales. El soporte de la bujía consiste en un cilindro con un resorte interior, que obliga a que la bujía se mantenga a presión contra la corona del soporte, según se vaya consumiendo, debiendo encontrarse dicha corona a 7.6 cm. Abajo del fondo del tubo de cristal.

16 | P á g i n a


TABLA N° 4 TABLA DE GRADUACION DEL TURBIDIMETRO DE BUJIA T RAY ECT O DE LA LUZ (°) cm

U NID ADE S DE TUR BIED AD

2 .3 2

2

3

8 5

2 6.5

3

9 0

5.1

60 6

2

3

6

9 5

3.8

70

.1

2

3

5

1 00

2.6

80

.9

2

3

5

1 10

1.5

90

.8

1

4

5

1 20

9.6

00

.6

1

4

5

1 30

8.0

50

.5

1

5

4

1 40

6.6

00

.9

1

5

4

1 50

5.4

50

.5

1

6

4

1 60

4.4

00

.1

1

6

3

1 70

3.5

50

.8

1

7

3

1 80

2.7

00

.5

1

8

3

1 90

2.0

00

.2

1

9

2

U NID ADE S DE TUR BIED AD

1.4

00

.9

RAY ECT O DE LA LUZ (°) cm

1 ,000

.6

T

8 0

2

7 17 | P á g i n a


.3

50 6

.4

3 40

6 .6

9.8

30

.8 .0 .3 .5 .8 .1 .4 .7 .1

5

1.8

50

3

6

2

9

0

4.0

60

4

5

2

8

5

8.1

70

4

4

2

8

0

3.5

80

5

4

2

8

5

9.8

90

5

3

2

7

0

6.7

00

6

3

3

7

5

4.1

10

6

3

3

7

0

1.8

20

7

3

3

7

5 2

3

6

3 0

7 2.9

2 5

2 40

9 .5

2 30

9 .9

2 20

1 0.3

2 10

1 0.8

8.1

2 00

El tubo de cristal debe presentar un fondo plano pulido de cristal óptico y debe satisfacer las especificaciones para tubos Nessler, es necesario que se conserve limpio y libre de rayaduras y que se encuentre graduado para leer directamente en el las unidades de turbiedad. Al practicarse las observaciones la mayor parte del tubo de cristal se debe encontrar alojado dentro de un tubo metálico, tanto para protegerlo contra rupturas como ara excluir la iluminación extraña. La bujía se debe fabricar de cera de abejas y esperma y debe estar calibrada para quemar 7.39 a 8.16 gramos por hora. Para lograr uniformidad en los resultados, la flama se debe mantener, hasta donde sea 18 | P á g i n a


posible de un tamaño constante y a una distancia constante del fondo del tubo, esto obliga al despabilado frecuente de la bujía, para eliminar la porción calcinada, cerciorándose con frecuencia que se mantiene adherida a la corona del soporte. Para evitar oscilaciones de la flama durante las observaciones, se debe eliminar las corrientes de aire. La bujía no se debe mantener encendida por más de unos cuantos minutos en cada ocasión, pues la flama tiene cierta tendencia a aumentar en tamaño; antes de encenderse la bujía, en cada ocasión se debe quitar la porción calcinada del pabilo, siendo fácil quebrarla con los dedos. PATRONES DE TURBIDEZ Las medidas de turbidez en las variaciones de 5 a 100 son usualmente hechas por referencias a soluciones patrones contenidas en botellas de vidrio de tamaño similar y colores característicos. Las suspensiones patrones deben der preparadas por el uso del turbidimetro de Jackson. Usualmente una solución que tenga una turbiedad de 100 es preparada; entonces todas las soluciones de más baja turbidez son preparadas de ellas por dilución con agua destilada. Las soluciones patrones deben der reemplazadas a frecuentes intervalos debido a los cambios que se producen en el tamaño de las partículas y numero que ocurren con el tiempo. Crecimientos biológicos son controlados por el uso de cloruro de mercurio. Las medidas de turbidez son hechas, colocando una porción adecuada de la muestra dentro de una botella del mismo tamaño y características de aquellas usadas para los patrones. Comparación debe ser hecha por luz transmitida o interferencia a la percepción visual. La última es la más común. El color de las muestras es a menudo un factor que interfiere, pero muchos laboratoristas de experiencia pueden compensar por ello, sin ayuda de añadir el color a los patrones. TURBIDIMETRO BAYLIS O ST. LOUIS El tipo de turbidimetro de Baylis o St. Louis son diseñados para medir extremadamente bajas turbideces como ocurre en los efluentes de filtros rápidos de arena; por lo tanto su uso más grande en la operación de plantas de filtros rápidos de arena. La figura muestra en detalle el turbidimetro de Baylis. Consiste en una fuente de luz y dos tubos de vidrio, uno para sostener el patrón de turbiedad y 19 | P á g i n a


el otro la muestra. Los tubos son apoyados sobre una lámina de vidrio blando que es iluminada por la luz azul que pasa a través de un pedazo de vidrio de cobalto. Todo ello es montado en una caja pintada de negro opaco para eliminar el reflejo de la luz. Por comparación con una serie de patrones las muestras de turbiedad son evaluadas. Los patrones para uso en los Turbidimetros de Baylis o St. Louis deben ser preparados estandarizados por el turbidimetro de Jackson. Las diluciones son hechas con agua libre de turbiedad. Una serie de patrones de 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 y 1.0 unidad de turbidez es usualmente suficiente, desde que una buena operación de filtros rápidos produce efluentes con menos de 0.5 unidades de turbidez. OTROS TURBIDIMETROS Un número de otros Turbidimetros han sido desarrollados para medir Turbidez. Uno muy usado ha sido el turbidimetro de Hellige. Alguno de los instrumentos depende de comparaciones usuales y otros dependen del uso de células fotoeléctricas. Ninguno son aceptados como método estándar y todos deben ser calibrados por el uso del turbidimetro de Jackson. 4.1.

PRINCIPIO La determinación de la turbiedad se basa en el paso de la luz a través de una suspensión, que justamente haga desaparecer la imagen de la flama de una bujía patrón, esto es, que la haga indistinguible contra el fondo de iluminación general, cuando se observa la flama a través de la suspensión. A, mayor trayecto de luz es más bajo el valor de la turbiedad.

4.2.

INTERFERENCIA La determinación de la turbiedad es aplicable a cualquier muestra de agua que se encuentre libre de basuras o de sedimentos gruesos que se asienten rápidamente; se obtienen resultados falsos por cristalería sucia, por la presencia de burbujas y por los efectos de vibración, que pueden alterar la visibilidad en la superficie de la muestra de agua.

4.3.

ALMACENAMIENTO Es preferible que la turbiedad se determine el mismo día del muestreo, pero si es inevitable 20 | P á g i n a


almacenarla por mayor tiempo, las muestras pueden ser conservadas en la oscuridad hasta por 24 horas. Para almacenamientos más prolongados, la muestra se preserva por la adición de 1 gr. De cloruro mercúrico por litro. En cualquier caso la muestra se debe agitar vigorosamente antes de su examen.

4.4.

PROCEDIMIENTO Aparato: turbidimetro de bujía de Jackson Para turbiedades entre 25 y 1000 unidades.

Se vierte la muestra en el tubo de cristal hasta que justamente desaparezca de la vista la imagen de la flama; en este instante se debe observar un campo uniformemente iluminado, sin manchas brillantes. Hacia el final la muestra se debe ir agregando muy lentamente y después de la desaparición de la imagen, con solo retirar el 1 por 100 de la muestra, la imagen debe ser nuevamente visible. Es conveniente que en la fase final, se emplee una pipeta para agregar o retirar pequeñas cantidades de la muestra. ‐ Se debe tener cuidado de conservar limpio el tubo de vidrio, tanto interior como exteriormente y de evitar rayaduras. 5. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Las lecturas de turbidez se registran con las aproximaciones señaladas a continuación: ÁMBITOS DE TURBIDEZ UNIDADES 0.0 – 1.0 1 – 10 10 – 100 100 – 400 400 – 700 700 – o mas

REGÍSTRESE APROXIMANDO A UNIDADES 0.1 1 5 10 50 100

21 | P á g i n a


Para comparar la eficiencia de los tratamientos de agua, sería deseable una mejor aproximación que la que se especifica en la tabla; sin embargo, es de admitirse que, por las incertidumbres y discrepancias en las determinaciones de turbidez, no puede esperarse que dos o más laboratorios, observando una misma muestra, pueden duplicar sus resultados con mayor aproximación de la que se especifica.

2.2.5 Grasas  CONSIDERACIONES GENERALES El contenido de grasas en los desechos domésticos y de ciertas industrias. Son de gran importancia en relación al manejo y tratamiento de estos materiales para disposición final Las grasas en especial . son importantes debido asi pobre solubilidad en agua y asu tendencia de separarse de la parte liquida .aunque esta característica es ventajosa por que facilita la separación de las grasas por cámaras de flotación , complican el transporte de desechos a través de las tuberías , su destructuracion en unidades de tratamiento biológico y su disposición dentro de cursos de agua receptores Los desechos de la industria el empaque de carne particularmente aquellas envueltas en el beneficio de carneros y ganado vacuno , han dado resultados de grandes disminuiciones en la capacidad de acrreo de los desagües . estas experiencias y otros factores relacionados con tratamiento o dispocision final . han servido de base para ordenanzas y reglamentos que gobiernan la decarga de materiales grasoso a las redes publicas de desague o descargas a cursoso de agua receptores y han forzado la instalación de facilidades primarias de tratamiento para muchas industrias , para la recuperación de garsas o aceites antes que la decarga sea permitida En gran cantidad de problemas son causadas por las grasas en la practica del tratamiento de desagüe , muy pocas plantas han previsto sistemas para disponer la separación de grasas o su incineración , consecuentemente aquella que es separada como material flotante en tanques de sedimentación primaria , es normalmente trasferida con los solidos sedimentables a unidades de disposición En tanque de digestión de lodos , las grasas tienden a separarse y flotar en la superficie formando diversos materiales flotantes . debido a su pobre solubilidad en agua y asu bbaja gravedad especifica . donde los desechos con alto contenido de garsas existen , problema del material sobrenadante o natas , es muy grave , como por ejemplo aquellos de las industrias dl impacto de carnes de grasas y

22 | P á g i n a


aceites y adicionalmente cuando son permitidos descargar a los sistemas públicos de desagües No toda la grasa es removida del desague por unidades de sedimentación primaria . grandes cantidades permanecen el efluente en forma dividida emulsificada . en unidades de tratamiento secundario durante subsecuentes ataques biológicos o en el curso receptor , los agentes emulsificantes son usualmente destruidos y las partículas de grasa finalmente divididas , son libres de unirse en grandes partículas que se separan del agua . en plantas de lodos activados , la grasa usualmente se acumula formando bolas de grasa que dan una apariencia poco agradable a la vista de la superficie de los tanques de sedimentación final Ambos filtros percoladores y procesos de lodos activados son afectados por una gran cantidad de grasas que parecen cubrir las formas biológicas suficientemente , para enterferir con la transferencia de oxigeno del liquido al interior de las células vivientes . esto se describe como una acción de ahogar o hacer morir por falta de aire



Han sido problemas la separación de las grasas flotante en ataques de sedimentación final , en algunas plantas de tratamiento que emplean procesos de alto rendimiento . esto ha sido atribuido al corto tiempo de contacto del desecho con cantidades limitadas de producción biología que destruyen los agentes emulsificantes pero no tienen suficiente poder absorvente para mantener la grasa que es separada , ni tiempo para oxidarla . como resultado la grasa es libre de separarse bajocondiciones tranquilas como ocurre en tanques de sedimentación final o cuerpos de agua receptores GRASA Y SU MEDIDA El termino grasa se aplica a una amplia variedad de susutancias organicas que se extraen de soluciones acuosas o suspensión por exano Hidrocarburos , estrés , aeites grasas , ceras y ácidos grasos de alto peso molecular son los materiales mayormente disueltos por exano Todos estos materiales están asociados conlos problemas en desechos industriales relacionados con grasas Exano has sido seleccionado psrs solvente de determinaciones de grasas . es un buen solvente psts todos 23 | P á g i n a


los materiales están acsionados con el termino “grasas” y tiene un minimo poder solvente para otros compuestos organicos Cloroformo , die-etil éter y otros solventes han sido usados anteriormente peroson inferiores al exano en uno o mas aspectos El cloroformo , por ejemplo , disuelve carbohidratos a una limitada extensión El método para determinar grasas por medio de la extracción del exano no mide hidrocarburos del bjo peso molecular como gasolina preparación de una muestra para extracción requiere que esta secada a 103°c . como resultado , todos los materiales con puntos de hervido bajo esta temperatura se pierde asi como significativas cantidades de todos los otros materiales que tienen apreciable presión de vapor a 103° c . tales compuestos ,excepto en casos no usuales estan normalmente presentes en relativas pequeñas cantidades en desechos de aguas domesticas y son de poca importancia , excepto en desechos de la industria del petróleo La mayor parte de los materiales clasificados como grasas tiene muy bajapresion de vapor a 103°c y pueden ser recuperados al 100% por la extracción del exano . en casos en que aceites secos estén presentes , alguna oxidación ocurre en las uniones no saturadas durante el proceso de secado y pueden convertirse en insolubles . estos aceites , sin embargo , no ocurren ampliamente en desechos domesticos Aunque los métodos empleados para la determinación de grasas , pueden parecer altamente no – refinadas e inexactos , ellos sonel resultado de años de esfuerzo para obtener una medida razonable de aquellas cosas en aguas , desechos domesticos e industriales y lodos que tienden a separar de la fase acuosa y crean problemas especiales Una vez que el ingeniero sanitario llegue completamente a conocer los propósitos de la determinación de grasas y entienda el rfealtivo significado de materias volátiles y no volátiles , el puede usualmente ajustar su pensamiento a los términos del método de la prueba y sus limitaciones 

METODOS DE ANALISIS

24 | P á g i n a


Todos los métodos conocidos para determinar grasas , dependen de la solución preferencial de las materiales grasos usados en extracción con exano y son materia en algun grado de limitaciones que se indican a continuación . los métodos empleados para aguas , aguas contaminados y lodos en algo y discusiones separadas se requieren Agua El contenido de aceite y grasas en aguas claras no son determinaciones de rutina y solo son realizadas en casos especiales en que contaminan accidental puede ocurrir . el tipo de analisis depende la volatilidad de los contaminantes 



Materias con alto punto de ebullición podrán ser medidos por el método e extracción directo dado en “ estándar methods “ pero todos los materiales con apreciable presión de vapor a 70°c deberán ser medidos por procedimiento de destilación especial o por el uso de análisis infrarrojo Aguas y desechos Aceites , grasas, ceras y acídos grasos ocurren principales susutancias , clasificadas como grasas en desechos de agua domesticas . desechos de aguas industriales podrían contener simplemente esteres y posiblemente unos pocos otros compuestos en la misma categoría El termino aceite representa una amplia variedad de sustancias , variando de hidrocarburos de bajo a alto peso molecular de origen mineral , midiéndose su extensión de gasolina a aceite pesado y aceite lubricantes . en adición , incluye todos los glicéridos de origen mineral y vegetal que son liquidos a temperaturas ordinarias . los acidos grasoso ocurren principalmente en una forma de precipiado , como jabones de calsio y magnesio . asi con insolubles en exano Las muestras son adificadascon acido hidroclórico pH acerca de 1.0 para liberar los acidos grasos libres La reacción envuelta se puede representar por : Ca (C17H35COO)2 COOOH+Ca

+2H→

2C

17

H36

25 | P á g i n a


Los acidos grasos de alto peso molecular son relativamente insoluble en agua y son separados con otros components de las aguas en el procedimento del filtrado envuelto .la filtración se considera una practica aceptable desde que efectivamente separa aquellos materiales normalmente referidos como grasa y permiten que los de bajo peso molecular y materiales solubles que no son de consecuencias , escapar en el filtrado ,el secado de los materiales filtrados remueven el agua de manera que el exano puede penetrar en la muestra rápidamente y realizar la separación de la grasa en 4horas de periodo de extracción normalmente proveido . el también elimina la posibilidad de que apreciables cantidades de agua sean llevadas dentro de la extracción y por lo tanto simplifica el procedimiento de secado Unn tipo extractor “choxhlet ” es usado



Lodos Los lodos son frecuentemente de tal consistencia y característica que son difíciles de filtrar y se requieren frecuentemente periodos prolongados para secarlos suficientemente para la extracción solvente El procedimiento estándar envuelve el uso de una técnica deshidratación química que elimina la necesidad de filtración y secado El método consisite en el pesado de una definida cantidad de muestra , acidificandola para escapar ácidos grasos y entonces añadir una cantidad de MgSO4 H2O suficiente para combinar con toda el agua libre por formación de altas formas hidratadas MgSO4 7H2O con las ultimas ; con el agua en una ultima forma química , la muestra es pulverizada para facilitar la extracción de la grasa Un extractor tipo “SHOXHLET” es usando para separar la garsa del MgSO4 7H2O la materia organica que no es grasa



APLICACIÓN DE LA INFORMACION DE GRASAS

26 | P á g i n a


En ingeniería sanitaria . las determinaciones de grasas con hechas mas O menos rutinariamente para unan serie de propósitos El reglamento de desagües industrias(decreto supremo numero 28-60-SAPL) indican que todo residuo industrial que ingrese a las redes publicas de desague deberían cumplir sin excepción : los liquidos grasos que ingresen al colector deberán tener una concentración menor de 0.1 gramos por litro en peso por lo tanto , es importante las determinaciones de garasas con fines de regulación Las industrias deben tratar sus desagües industriales cuando asi lo requeran , para renovar la materia flotante y dañina a la vista y en el cual las grasas son mayores constituyentes .las determinación de grasas en los desagües industriales antes y después del tanque de sedimentación dan una medida de la afectividad de los tanques d sedimentación primaria y determinación del efluente final procede un record de la eficiencia de las unidades de tratamiento secundario , asi como las cantidades de grasas actualmente descargadas a los cursos receptores Por ultimo es importante cuando la disposición de los efluentes , es dentro de áreas recreativas Determinaciones de grasas son muy utilizadas en la practica de disposición de lodos . determinación en el crudo y lodo dirigiendo , cuando son propiamente ajustadas a los volúmenes envueltos en una planta dada , permiten cálculos de destrucción de grasas durante la digestión anaeróbica Cuando problemas de espumas o natas ocurren en unidades de digestión las determinaciones de grasas a menudo dan información de considerables valor El contenido de grasas en lodos en lodos es un factor de determinación sobre sus posibilidades de uso como ferlizante y los compradores a menudo requieren una garantia de que el porcentaje no debe exceder de cierto limite

27 | P á g i n a


2.3 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS

2.3.1 Demanda Bioquimica de Oxigeno (DBO) 2.3.2 Demanda Química de Oxigeno (DQO) 1-. CONSIDERACIONES GENERALES 1.1 la demanda química de oxigeno (DQO) es una medida del oxigeno no equivalente a la proporción de materia organica de la muestra que es suceptible a oxidación por un oxidante quimico fuerte . esta medida es importante en estudios de corrientes de agua y aguas residuales industriales , también en el control de plantas de tratamiento de aguas residuales . 1.2 en ausencia de un catalizador el método puede fallar e incluir algunos compuestos organicos (tal como acido acético ) que son biológicamente valorables para los organismos que están presentes en los ríos mientras que el método incluye algunos compuestos biológicos ( tal como celulosa que no son parte de la carga de una demanda bioquímica en el oxigeno disponible del agua receptora ) . una proporción de compuestos carbonaceos o nitrogenados por el amoniaco liberado de material proteínico 1.3 con ciertas aguas residuales que contienen sustancias toxicas . esta prueba o una determinación de carbono organico total puede ser la única forma de evaluar la carga organica de un modo fácil . cuando las aguas residuales tiene cantidades valorables de nutrientes organicos y materia no toxica para las bacterias , los resultados pueden ser usados para aproximar los valores de DQO debido a material carbonaceo 1.4 El usar la misma técnica las veces que efectue la determinación de DQO es importante debido a que en la prueba se incluye solo una porción de materia organica la que depende del oxidante quimico empleado , estructura de los componentes organicos y la forma de manipular la muestra 1.5 Oxidacion biológica o digestión aerobia se realiza en la celula mediante reacciones catalizadas por enzimas y consiste en esencia en la combinación del oxigeno con los distintos materiales organicos , produciéndose energía una parte de esta energía se transforma en calor y la otra la utiliza la celula para su respiracion . en este proceso , el hidrogeno se oxida a agua y el carbono a anhidrido carbonico . la oxidación de una sustancia supone la presencia de otra que se reduce 1.6 Determinacion de las materias organicas putrescibles : se llama “insuficiencia de oxigeno “ de un agua , al peso del mismo necesario para 28 | P á g i n a


alcanzar la saturación a la temperatura considerada . se expresa en mg/L . demanda de oxigeno de una agua , es la cantidad de oxigeno (mg/L) consumido por esa agua durante un cierto tiempo . la cantidad de materias organicas putrescibles se pueden determinar por tres procedimientos + a) Pedida de peso al rojo b) Demanda química de oxigeno (DQO) c) Demanda bioquímica de oxigeno La primera se realiza por combustión , la segunda por via química y la tercera por intermedio de las bacterias . las tres oxidan la materia organica fijando el oxigeno , siendo las dos ultimas las que mas se usan . las tres tienen sus ventajas e inconvenientes , no existiendo ninguna relación entre los resultados de las mismas ya que los efectos varia de una muestra de agua polucionada a otra 1.7 Demanda química de oxigeno (DQO): también llamada demanda inmediata , es la cantidad de oxigeno consumido por los cuerpos reductores presentes en un agua sin intervención de los organismos vivos . la determinación se puede hacer en medio alcalino o en medio acido En el primer caso se dosifican las materias organicas de origen animal , es decir , la aurea , los acidos aminados , etc y en medio acido . la materia organica de origen vegetal como acidos húmicos . esta determinación se debe realizar cuando se hace un análisis de probabilidad , observándose , que la oxidabilidad en medio alcalino es la que tiene una significación real , por ser las materias organicas de origen animal las que indican la posibilidad de existencia de microorganismos de origen patogénico . como regla general cuando el oxigeno consumido en medio alcalino sea mayor que el consumido en medio acido , debemos sospechar de esa agua 1.8 el método de reflujo con dicromato ha sido seleccionado para efectuar esta prueba debido a las ventajas que el dicromato tiene sobre otros oxidantes tales como su poder oxidante y su fácil aplicación a una amplia variedad de muesras 1.9 para propósitos de control la prueba encontrara su mejor uso después, que se han obtenido los datos y estos son correlacionados con algún otro y otros parámetros importantes 2.- DISCUSION GENERAL 2.1 la mayoría de los tipos de material organico son destruidos mediante ebullición con una mezcla de acidos cromico y sulfúrico . en una muestra sometida a reflujo con cantidades conocidas de dicromato de potasio y acido sulfúrico , el exceso de dicromato se titula con sulfato amónico ferroso y la 29 | P á g i n a


cantidad de materia organica oxidable medida como equivalente de oxigeno es proporcinal al dicromato de potasio consumido 3.- INTERFERENCIAS E INADECUASIONES 3.1 interfieren en la prueba las cadenas normales de compuestos alifáticos , hidro Carburos aromáticos y piridina si están presentes en un grado apreciable ,pero el método da un valor cercano al de una oxidación completa que el método de permanganato . la cadena normal de compuestos son oxidados mas efectivamente cuando se adiciona sulfato de plata como catalizador .aun cuando el sulfato de plata como catalizador , aun cuando el sulfato de plata reacciona con los cloruros ,bromuros o yoduro para reproducir precipitados que son oxidados solo parcialmente mediante el procedimiento

3.3 Para la oxidación de hidrocarburos no es una ventaja el uso de catalizadores , pero es esencial para la oxidación de cadenas linares de alcoholes y ácidos . la oxidación y otras dificultades causadas por la presencia de cloruro mercurio soluble y reducir grandemente la capacidad del cloruro para reaccionar posteriormente 3.4 Los nitritos ejercen a DQO de 1.1 mg/mg N ,pero rara vez exceden de 1 ó 2 mg/l en aguas poluidas y su interferencia es ignorada por considerarla en significante 3.5 La interferencia debida a nitritos se puede determinar valores de DQO de 50mg/l ó mas . y con la solución diluida de dicromato , se determinen los valores menores de 10 mg/l , estos son menos precisos pero indican el orden de la magnitud 4 MUESTREO Y ALMACENAMIENTO  determinación de DQO en muestra inestable. primero se debe homogenizar Las muestras que contienen solidos sediméntales en una licuadora para obtener una muestra representativa preservar la muestra con acido sulfúrico . hacer diluciones iniciales en un frasco volumétrico para aguas residuales que tienen un alto contenido de DQO , esto es para reducir el error de la medida de pequeños volúmenes 5 MATERIAL Y EQUIPO  

Equipo de reflujo que consiste de frascos de 50ml ó mas 250ml con cuello esmerilado 24/40 Cocinilla que produzca por lo menos 1.4 w/ cm² (9w/in²) de superficie de calentamiento o equivalente para asegurar una ebullición adecuada ene l frasco de reflujo 30 | P á g i n a


6 REACTIVOS 







Solución estándard de dicromato de potasio , 0.250N. disolver 12.259 g , patrón primario ,previamente secado a 103°c durante dos horas , en agua destilada y diluir a 1.000 ml en un frasco volumétrico Reactivo de ácido sulfúrico concentrado que contiene 22g de sulfato de plata . por 4kg o sea para la botella de 9lb . para su completa dilución se requier dos días Titulante de sulfato amónico ferroso 0.1N ; disolver 39g fe(NH4)2 (SO4) 6H2O en agua destilada adicionar 20ml de H2SO4 concentrado , en friar y diluir a 1.000ml . estandarizar esta solución diariamente contra una solución estándar de dicromato de potasio Estandarización : diluir 10.0ml de solución estándar de dicromato de potasio acerca de 100ml . adicionar 30ml de acido sulfúrico concentrado y enfriar . titular con la solución de sulfato amóniaco ferroso usando de 2 a 3 gotas (0.10 a 0.15ml) del indicador ferroina   

Normalidad =  ()()

  

Indicador ferroina disolver 1.485g de 1.10 . fenantrolina monohidratada , junto con 695 mg FeSO4 7H2O en agua y diluir a 100ml Sulfato de mercurio , HgSO4 en cristales Ácido sulfámico . se requiere solo si se va eliminar interferencias por nitritos

7. PROCEDIMIENTOS 

Tratamiento de muestras con valores de DQO sobre los 50mg/l poner 50ml de muestra o una alícuota menor diluida a 50.0 ml en un frasco de reflujo de 500ml . adicionar 1g HgSO4 , varias perlas de vidrio y 5 ml de H2SO4 , adicionar el H2SO4 muy lentamente para disolver el HgSO4 enfriar mientras se produce la mezcla para evitar posibles perdidas de materiales volátiles presentes en la muestra.adicinar 25 ml de la solución de K2Cr2 O7 0.250N y mezclar otra ves .conectar el frasco al condensador , continuar revolviendo la mezcla mientras se adiciona el acido Asegurarse de que la mezcla ha sido completa antes de aplicarle calor ,por que ódria ocurri un calentamiento localizado en la base del frasco con proyección de mezcla por el condensador . alternativamente , se usa vulumnenes de muestra entre 10ml y 50ml , y los volúmenes , pesos y

31 | P á g i n a


normalidadades de los reactivos se ajustan convenientemente , según la tabla que sigue T a m a ñ o

S o l u c i ó n

d e

2 S O 4

m u e s t r a

H 2 S O 4

C

g

A g 2 S O 4

f i n a l

F e ( N H 4 ) 2

m l

a n t e s d e (

d e

S O 4 ) 2

d i c r o m a t o

m l 5 1

0 2

0

l a t i t u l a c i ó n

m l 1

V o l u m e n

d e

0 . 2 5 N

m l

N o r m a l i d a d

o n

e s t a n a d r d

l a

H

1 5 3

0 . 2

0 . 0

7 0 1 32 | P á g i n a


0

1 3

5

0

0

. 4

6 2

5

5

0

0

0 4

2 4

0

0

5

7

0 0

. 6

5

5 . 1 0

2 1 0 0

0 . 8

. 1 5

1 0

4 0

2 8 0 3

0 . 2 0

5 0

0 . 2 5 









Para complejar 100mg de cloruro (2.000mg/l) usar 1 de Hgso4 con 50ml de muestra . para volúmenes mas pequeños y de acuerdo ala concentración de cloruros se usa menos HgSO4 manteniendo una relación de 10.1 de HgSO4 una leve precipitación no afecta la determinacion en forma adversa como regla general la DQO en muestras que contienen mas de 2.000 mg/l no puede efectuarse con mucha precisión Para dar una máxima de DQO , la mezcla debe estar en reflujo durante dos horas . para muestras especificas de aguas residuales pueden emplearse periodos mas cortos Cubrir la parte abierta del condensador con un pequeño vaso para prevenir la contaminación con materiales extraños ala muestra sometida a reflujo . enfriar y lavar la base del condensador con agua destilada . diluir la mezcla con agua destilada a cerac del doble de su volumen , enfriar ala temperatura del cuarto y titular el exceso de dicromato con la soucion de sulfato amónico ferroso 0.1N , usando de 2 a 3 gotas (0.10 a 0.15 ml ) del indicador ferroina , cantidad que no es critica , pero que debe mantenerse constante tomar como punto final el viraje del color azul gris a rojo –marrón , un cuando el azul – gris puede reaparecer dentro de algunos minutos Someter reflujo en la misma manera el blanco reactivo que consiste de agua destilada , en igual volumen que la muestra , junto con los reactivos usados con las muestras

33 | P á g i n a

ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE AGUA PARA URBANIZACIÓN SAN ISIDRO DE CACACHI AMPLIACIÓN INDEPENDENCIA” ____________________________________________________________________________ 

Determinación de soluciones con una DQO estándar ; se puede evaluar la técnica y calidad de los reactivos con una solución estándar de glucosa preparada disolviendo 468.6mg de glucosa en agua destilada y se diluye a 1000ml par una solución que tenga 500mg/l de DQO . para la solución de ftalado de potasio se espera tener ua recuperación de 98 a 100%

8 CALCULOS  

()   



Donde DQO= demanda química de dicromato a = ml de Fe (NH4)2 (SO4)2 usando para titular el blanco b = ml de Fe (NH4)2 (SO4)2 usado para titular la muestra N = normalidad del Fe (NH4)2 (SO4)

NITROGENO 1 CONSIDERACIONES GENERALES La maquina del N es compleja debido a los diferentes estados de valencia del nitrógeno y se puede asumir que los cambios en los diversos estados de valencia pueden traer relación con los organismos vivientes . la valencia puede ser positiva o negativa , dependiendo de que condiciones aerobicas o anaeróbicas prevalezcan. 2. CICLO DEL NITROGENO 3.SIGNIFICADO SANITARIO DE LA INFORMACION DEL NITROGENO 



Análisis del N , es sus variadas formas son realizados en aguas potables y en las poucionadas , desde que hay convencimiento de que el agua ha sido vehiculo de trasmisión de enfermedades . la determinación has servido de base para juzgar la calidad sanitaria del agua por muchos años . hoy en dia los análisis de nitrógeno son realizados ampliamente por otras razones Como indicador de la calidad sanitaria : se conoce que las aguas poluionadas se purifican ellas mismas , cuando se le permite un 34 | P á g i n a


suficiente periodo de tiempo . el peligro para la salud o la posibilidad de contraer enfermedades por tomar esas aguas decrecen marcadamente con tiempo e incremento de temperatura

Antes del desarrollo de las pruebas bacteriológicas para la determinación de calidad sanitaria del agua (aprox 1905)los ingenieros sanitarios y otros interesados con la salud publica dependieron enormemente de las pruebas químicas para tener evidencia de la presencia circunstancial de contaminación La prueba de cloruros fue una de ellas , pero ella no da evidencia de que recientemente la contaminación ha ocurrido .quimicos se trabajan con desagües y aguas recientemente contaminadas han aprendido que la mayor parte del nitrógeno esta originalmente presente en la forma de nitrógeno organico (proteína ) y amoniaco Cuando progresa el tiempo, el nitrógeno organico se convierte gradualmente a nitrógeno amoniacal y mas tarde , sus condociones aerobicas están presentes la oxidación del amoniaco da nitritos ynitratos . en 1940 , se encontró que aguas co alto contenido de itratos causan a menudo cianosis en niños infantes Esto se puede mostrar en la figura



Aspectos nutricionales y sus problemas : todos los procesos de tratamientos biológicos usados por la ingeniería sanitaria , dependen de la producción de los organismos empleados , en el planeamiento dependen de la reproducción de los organismos empleados . en el planeamiento de facilidades para el tratamiento de desagües , es importante conocer si los desechos a tratar tiene suficiente 35 | P á g i n a












nitrógeno para los organismos . si no es si deben suministrarse de otras fuentes . Para obtener esa información se efectúan determinaciones de nitrógeno amoniacal y nitrógeno organico . nitrógeno es uno de los elenetos usados como fertilizante a una extensión no deseable en cursos de agua que reciben desagües o efluentes de plantas de tratamiento debido a que el nitrógeno y otras materias fertilizantes contribuyen a ello Oxidación de ríos y estuarios : la conservación de amonio a nitratos y NO3 requiere de O2 , es por esto que la descarga de N amoniacal y su siguiente oxidación pueden ser seriamente reducir los niveles de oxigeno disuelto en ríos y estuarios , especialmente cuando se requiere de un tiempo largo debido a que el nitrógeno y otras materias fertilizantes contribuyen a ello Tambien , estos organismos son producidos en gran cantidad las plantas de alta eficiencia de tratamiento aerobicos biológicos y su descarga con los efluentes tratados pueden causar rápida nitrificación en el proceso Control de procesos de tratamiento biológico: la determinación del nitrógeno sirven para el control del grado de purificación producido en plantas d tratamiento biológico de desagües Con el uso de la prueba de DBO se ha aprendido que una efectiva estabilización de la materia organica puede llevarse a cabo , sin llevar la oxidación dentro de la nitrificación .esto da por resultado una econimia del tiempo y aire requerido Sin embargo , en algunos casos es deseable llevar el tratamiento a través de la nitrificación para prevenir la oxidacionn del N de ríos y estuarios consecuentemente pruebas son a menudo realizadas para la practica de control de aireación

4 METODOS DE ANALISIS Desde que N existe en 4 formas de interés para los ingenieros sanitarios una dicusion de la determinación de cada una de ellas es requerida  Debido ala diferencia que existe en las cantidades presentes en aguas potables y contaminadas , los métodos aplicados a agua difieren algo de aquellos aplicados a desechos  Es importante dar todos los resultados en términos de N , de manera que los valores puedan ser interpretadas de una forma a otra , sin usar factor de conversión  Los análisis son : a) Nitrógeno amoniacal 

36 | P á g i n a


b) c) d) e)

Nitrógeno organico Nitrógeno albuminoideo Nitrógeno nitrito Nitrógeno nitrato

5 NITROGENO AMONIACAL  





Todo N considerado como amoniacal existe con ion amonio o e la ecuación de equilibrio metodo de nessierizacion directa : en las muchas que han sido propiamente clarificadas por un método de pre – tratamiento usando sulfato de Zn e hidróxido de sodio , es posible el obtener una medida de la cantidas de N por tratamiento con el reactivo de nessler , que es una fuerte solución alcalina de yoduro de potasio KL con cloruro mercuricosu formula se representa copmo k2HgI4 Se combina con NH3 en solución alcalina para formar una dispersión colidal de color amarillo marron , cuya intensidad de color es directamente proporcional a la cantidad de NH3 originalmente El color que desarrolla el reactivo de nessler , puede ser fácilmente comparado por la vida , y muchas personas prefieren hacer comparaciones visuales buena técnica el preparar patrones frescos o una nueva calibración de la curva cada vez que hay un cambio en el reactivo nessler

6 NITRITO : 

El nitrito es inestable en presencia del oxigeno y por lo tanto , estaausente o presente en muy pequeña cantidad en la mayoría de las aguas naturales en condiciones aerobicas . la presencia de nitrito en el agua es algunas veces tomada como índice de polución organica 37 | P á g i n a

ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE AGUA PARA URBANIZACIÓN SAN ISIDRO DE CACACHI AMPLIACIÓN INDEPENDENCIA” ____________________________________________________________________________ 







El nitrito puede producirse en las plantas de tratamiento o en los sistemas de sitribuicion como resultado de la acción e bacterias u otros organismos en el nitrógeno amoniacal que se dosifica para obtener cloraminas PRINCIPIO DE LA DETERMINACION : la concentración de nitrito de dtermina por la formación de un colorante azoico de color purpura rojizo ( pH 2.0a2.5) por la copulación del acido sulfanilico diazoico con el clorhidrato de naftalamina El desarrollo del colorante azoico es efectado por varias variables , tales como temperatura , pH , tiempo transcurrido y pureza de los reactivos , adems , el colorante es fotosintético , por lo tanto , debe evitarse la luz solar directa durante el desarrollo del color La diazotacion requiere condiciones fuertemente acidas mientras que la copulación se hace mejor a acidez moderada . por lo tanto , al termino de la diazotacion , se agrega acetado de sodio para subir el PH a) Aparatos Tobos de Nessler , pareados de 100 ml . forma alta b) Reactivos - Agua extensa de nitrito - Reactivo de acido sulfanilico - Reactivo de clorhidrato de naftilmina - Solución amortiguadora de aceato de sodio 2M - Solución patrón de nitrito 1.00ml = 0.0010 mg NO2 - Hidróxido de aluminio c) Procedimiento - Eliminación del color o turbiedad si la muestra contiene solidos suspendidos o color , se agregan 2 ml de la suspensión de hidroxido de aluminio a 100ml de la muestra , se agita bien , se deja sedimentar por 15 minutos y se filtra , desechándose los primeros 20ml - Tome 100ml de la muestra y neutralice a pH 7 - Agregue 2.0 ml de solución de reactivo de acido sulfanilico . mezcle - Alos 10minutos agregue 2.0 ml del reactivo de clorhidrato de naftilamina y 2.0 ml de solución amortiguadora de aceato .mezcle - Después de 10 a 30minutos compare el color purpura rojizo con los patrones d) Preparación de patrones

38 | P á g i n a


-

Diluya a 100ml. Com agua destilada extensa de nitrito , en tubos Nessler , los siguientes volúmenes de solución patrón de nitrito ( 1.00ml= 0.0010 mg NO2) Ml solución Mg NO2 patron 0.00 0.000 0.30 0.0003 0.60 0.0006 0.90 0.0009 1.20 0.0012 1.50 0.0015 2.00 0.0020 0.0025 2.50

e) CALCULO

 

      

7 NITRATO 





El nitrato contiene la forma mas altamente oxidada de nitrógeno y es probablemente la forma mas estable bajo las condiciones de oxigeno presente en la mayoría de las aguas superficiales . el nitronego también parece ser estable bajo las condiciones normalmente presente debajo de la mesa de agua.debido asu relación con los procesos de vida , la concentración de nitrato en el agua parece estar fluida por las actividades de plantas y animales .las bacterias juegan un papel particualarmente importante en relación al nitrato en el agua Principio de la determinación: el nitrato reacciona con el acido fenodisufolnico para producir un derivado nitrico quee s solución alcalina re-arregla se estructura para formar un compuesto de color amarillo con características de proporcionalidad a la concentración . el cloruro interfiere seriamente con la determinación de nitrato debido a su acción reductora . la precipitación del Cl con Ag para separar sloruro de plata no se resuelve completamente el problema .este método en realidad es semicuantitativo Importancia saniatria : merece especial mención la cianosis que puede presentarse en los niños debido ala ingestión de aguas 39 | P á g i n a


con alta concentración de nitratos , los cuales son reducidos a nitratos en el tracto digestivo . el ion nítrico oxida de hemoglobina a metahemoglobina , produciendo asi cianosis .por lo general , se recomienda que la concentración de nitrato en el agua no debe exceder de 10-20 mg/l expresado como nitrógeno a) Aparatos : Tobos Nessler pareados , de 100 ml , forma alta

b) Reactivos : Solución valorada se sulfato de plata Ractivo de ácido fenoldisulfónico Hidroxhido de amonio concentrado Solución patrón de nitrato 1.00ml = 0.05 mg NO3 Reactivos para el tratamiento de interferencias Hidróxido de aluminio Solución de acido sulfúrico 1N Solución de permanganato de potasio 0.1N Solución de hidróxido de sodio 1N Solución de peróxido de hidrogeno



Procedimiento : a) Remoción del color Si el color es mayor de 1.0 decolore añadiendo 3 ml se suspensión de hidróxido de aluminio a 150 ml de la muestra , agite bien , dejala reposar por unos minutos y filtre , descarte los primeros 20ml b) Conversión del nitrito: a 100ml de muestra agrege 1ml H2SO4 1N y mezcle . agre a gotas y con agitación , la solución de K MnO4 hasta que uncolor rosado palido persista por 15 minutos cuando menos ; los nitritos se habran convertido a nitratos . tome en cuenta los nitritos ( determinados por el método para nitritos ) al calcular los nitratos c) Remoción del cloruro : determine el cloruro en el agua . agregue a a100ml de la muestra una cantidad equivalente se solución valorada se sulfato de placa ( 1.00 ml es equivalente a 1.00mg Cl ) caliente la muestra por 10 minutos y remueva por infiltración el cloruro de plata precipitado d) Determinación : neutralice la muestra clarificada , si es acida , aun PH mayor de 7 (use papel tornasol) . trasfiera la solución a una cacerola y evapore a sequedad en un baño maria . se frota bien el residuo con 2.0 ml de reactivo de ácido fenoldisulfónico , para 40 | P á g i n a


asegurar la disolución de todos los solidos si es necesario , se calienta suavemente en baño maria por unos minutos . diluye a 20 ml con agua destilada y se agregan , con agitación , alrededor de 6 a 7 ml de NH4O concentrado . hasta que desarrolle el máximo de color se filtra , para separar los hidroxidos floculentos resultantes . pase el filtrado a tubos Nessler de 100ml , diluya hasta el aforo y mezcle . se compara visualmente con los patrones e) Preparación de los patrones : diluya 10 ml de la solución patrón (1.0ml = 0.05 mg NO3) a 100ml con agua destilada .esta solución será 100ml 0.005 mg NO3 trasfiera con una pipeta a los tubos NESSLER de 100ml , los siguientes volúmenes :

ml SOLUCION PATRON (1ml = 0.005mg NO3) 0.00 1.00 2.00 5.00 10.00 Ml solución patrón (1 ml = 0.05mg NO3) 2.00 3.00 4.00 6.00

NO3 mg 0.00 0.005 0.010 0.025 0.050 NO3 mg 0.10 0.15 0.20 0.30

f) A cada uno de los patrones se agregan 2.0ml del reactivo de acido fenoldisulfonico y de 6 a 7 ml de NH4OH3 , lleve al aforo con agua destilada  () 

      

Si se toma 100ml de muestra ,la lectura de los tubos NESSLER multiplicada por 10 dará directamente NO3 en mg / l nitrato (N) mg/L = NO3 mg/l x 0.226 NOTAS a) Las concentraciones de nitrito , superiores a 0.2 mg/l de N aumenta, en forma errática , la concentración aparente de nitrato 41 | P á g i n a


b) Aún pequeñas concentraciones de cloruro inducen a pérdidas de nitrato con ese método , por lo que es importante que el contenido de cloruro se reduzca a un mínimo , de preferencia inferior a 10 mg/l . sin embargo , el sulfato de plata que se usa para este pronóstico presenta problemas con algunas muestras de agua , debido ala precipitación incompleta del ión plata que produce desviaciones de color o turbiedad al desarrollar el color final c) En la conservación del nitrito se puede sustituir la soluciónde KMno4 (reactivo 39) por la solución de H2O2 (reactivo 40)

2.3.3 Oxígeno Disuelto 2.3.4 Nitratos

2.3.5 pH 1.- Consideraciones Generales -

pH es un término universalmente usado para expresar la identidad de la condición acida o alcalina de una solución. Más exacto, es la manera de expresar la contracción de iones hidrogeno.

-

el pH es importantísimo en cualquier fase de la práctica de la Ingeniería Sanitaria.

-

En el campo del abastecimiento de agua tiene importancia en: coagulación química, desinfección, ablandamiento de agua y control de corrosión.

-

El pH debe ser controlado en desagües y tratamiento de desechos industriales en que se emplee procesos biológicos para favorecer los organismos particularmente envueltos.

42 | P á g i n a


-

se requiere que el pH sea controlado dentro de limite pequeños en procedimientos químicos usados para coagular desagües o desechos industriales,

deshidratación

de

lodos,

u

oxidación

de

ciertas

sustancias(como ion cianuros). -

por todas estas razones y por relación fundamental que exiaste entre Ph, acidez y alcalinidad, es muy

importante conocer los aspectos

teóricos cpomo los practicos del pH.

2.- consideraciones teóricas En orden de interpretar propiamente los resultados de la determinación de pH, es esencial tener conocimiento del significado del término y una idea del valor de las lecturas en términos de ácidos y bases. -

pH se define como el logaritmo de base 10 de la reciproca de la concentración de iones hidrogeno, es expresada en moles por litro.

-

desde que peso molecular del ion Hidrogeno es 1, una solución contenido 1 gramo de ion Hidrogeno por litro tendrá una concentración de 1.

-

El termino concentración de iones Hidrogeno se representa: ( ) . Los corchetes significan concentración molar y

(  )

significa “ion

Hidrogeno”. -

El agua ( ) se disocia a un grado muy ligero dentro de partículas eléctricas llamadas “iones ”, asi:  

    

EL ION H lleva carga positiva y el OH carga negativa. -

Hay u equilibrio establecido para una condicion dada cuando el promedio de diasocion de las moleculas  dentro   y  es igual al promedio de asociacion de   y   dentro de la molecula  . Esto puede scribirse asi ( )

(  )  (  ) ó

43 | P á g i n a


(  ) (  )    -

Esta ultima ecuacion significa que a equilibrio el producto de la concentracion de iones   por iones   dividida por la concentracion de la molecula de   no disociada es igual a la constante (K).

-

El valor de ( ) es tan grande en comparacion con los iones , disociados que le puede dar un valor constante(w) . la ecuacion entonces se lee 

La reciproca de un numero por experimentacion ser igual a: 1/100,000,000,000,000. Ó 1/10 -14 La reciproca de un numero con un exponente positivo es igual al numero con el mismo exponente negativo, luego. Kw =  En agua pura, entonces, (h) -

Desde que los valores del pH se alejen del pH 7 la acidez o alcalinidad se incrementan . los incrementan. Los incrementos no estan estan en proporcion directa

directa al valor del pH pero son funcionales

logaritmicas de esos valores. Eso es, una solucion con pH de 5, es mas de 10 veces mas acida como una de pH 6, y una con pH4 de 100 veces mas acida como una de pH 6.

3.- Determinacion del pH El pH puede medirse bien bien sea coloricamente o electrometricamente .

a) Metodo colorimetrico -

Este metodo representa ena menor invesion inicial, pero es motivo de graves interferencias por el calor, la turbiedad, el contenido salino, la materi acoloidal , el cloro libre y po r varios agentes oxidantes y reductores.

44 | P á g i n a


-

Los indicadores pueden deteriorarse, lo ,mismo que los patrones de color con los que se comparan y mas aun ningun indicar abarca l agamma de Ph de interes de las aguas.

-

Por elllo solo se emplea para determinaciones rapidas y aproximadas.

-

Tabla de indiiicadores mas usados para medir medir el pH Bromophenol azul Methyl orange (naranjado de metilo) Bromocresol verde Methyl rojo (rojo metilo) Chlorophenol rojo Bromthymol azul Phenol rojo Cresol rojo Thymol azul Phenolphtaleina Thymoph taleina

b) Metodo de electrodo de cristal Existen varios tipos de electrodos para la dterminacion electrometrica del pH. Aunque se reconoce que el elctrodo de hidrogeno gaseoso es le patron primario, se usa generalmente elelctrodo de hidrogeno gaseoso es el patron primario, se usa generalmente el elctrodo de cristal en combinacion con el potencial de referencia proporcionado por un electrodo de calomel saturado. El sistema del electrodo de cristal se basa en el hecho de que un cambio de 1 unidad de pH produce un cambio electrico de 59.1 milivoltios a 25°C.

Interferencias El electrodo de cristal es relativamente enmune a interferencias por color, turbidez, coloides cloro libre, oxidantes y reductores, lo mismo que a contenidos salinos elevados, excepto por el error del sodio a valores altos del pH. El error que introducen las altas concentraciones del ion sodio, a pH

45 | P á g i n a


superiores a 10, pueden reducirse con el empleo de electrodos especiales de bajo errror de sodio (“Low sodium errorn”); cuando se emplean los electrodos ordianrios, de cristal, es posible hacer correciones aproximados por el error del sodio, consultando las graficas que pueden proporcionar los fabricantes para cada tipo particular de electrodo. La temperatura tiene dos efectos importantes en las mediciones del pH: (1) los mismos electrodos varian en potencial con la temperatura y (2) la ionizacion de la muestra varia con la muestra varia con la temperatura. Se compensa el primer efecto por un ajuste de que se dispone en los mejores aparatos comerciales. El segundo efecto es inherente de la muestra y se toma en consideracion manifestando tanto la temperatura como el pH de cada muestra. B.2. Aparatos Practica Efectuada Ph – METRO UNIVERSAL Realizacion de las mediciones………….

1. Puesta en servicio del instrumento a) Controlese si el selector de tencion dispuesto en la placa trasera del instrumento esta en una posicion correspondiente a la tension de la red. En cuanto sea necesario se lo conmuta a la tension apropiada de 110, 127 ó 220V. b) Llevar el conmutador “OPERATION”

a la posicion “O” Y el letrero

“COMPENSACION mV” a la posicion “O” tambien. c) Conectar el interruptor de red en la composicion ON. La lampara piloto roja indicara que el aparato esta puesto en circuito. Al cabo de aproximadamente 5 minutos de calentamiento, el aparto esta listo para el servicio. Atencion 1: si los electrodos no estan sumergidos en la solucion respectiva si no hay contacto entre los receptaculos de entrada, entonces el conmutar “OPERACIÓN ” siempre debe hallarse enla posicion “O”, porque en el caso

46 | P á g i n a


contrario el puntero el puntero del instrumento se desvia rapidamente, lo que puede conducir a defectos.

2. Medicion del pH con par de elctrodos de vidrio y calomelados Se inserta los electrodos de vidrio y calomelados preparados según las fichas de registro del punto 5 en el portador de plexiglas del soporte fijandolos mediante los tornillos de sujeccion. Con ayuda de los cables de conexcion blindados se conecta los electrodos con el instrumento de modo que el electrodo de vidrio llegue a la entr ada “G” y el de calomelanos a la marca “R”. 2.1 Calibracion de la cadena de electrodos El instrumento preparado según lo expuesto debe ser calibrado. Sobre el zocalo portavasos del soporte se coloca en pequeño recipiente solucion tampon de valor exacto (preparable de la solucion tampon

adjunta), se

requiere los electrodos velando que la solucion cubra la esfera de vidrio asi como el extremo de inmersion del electrodo de referencia, sin que el electrodo de vidrio toque la pared del vaso o su fondo, porque ello puede conducir a roturas. A continuacion se ajusta el pótenciometro de letrero “TEMPERATURE” a la temperatura de la solucion tampon, con una exactitud aproximada de 5°C. Se lleva en conmutador “OPERATION” al alcance de pH correspondiente al valor de la solucion tampon, desplazando el puntero con el potenciometro “BUFFER” y el conmutador “COMPENSATION Mv ” a la division de escala coforme al valor de pH de la solucion tampon. A continuacion se lleva el conmutador “OPERATION” a la posion “O” y se retira los electrodos de la solucion. Una vez alejada la solucion, se enjuaga bien los electrodos con chorro de agua destilada.

47 | P á g i n a


En interes de la presicion de la medicion se recomienda llevar a cabo la calibracion con una solucion tampon tal, cuyo pH es cuanto mas aproximadamente al valor de pH previsiblemente medido. Para mediciones de pH solo se puede aplicar cadenas de electrodos previamente calibrados.

2.2 Realizacion de la medicion Se coloca el vaso pequeño que contiene la solucion a medir en el soporte y se sumerge los electrodos previamente calibrados, pues esmeradamente enjuagados con agua destilada. Se lleva el conmutador “OPERATION” a aquel alcance de pH dentro del cual el puntero se estabiliza en la escala. A continuacion se puede leer en la escala el valor de pH exacto, se saca provecho de la escala extendida. Esto posibilita mas exacta en la proximidad de 3 pH de la solucion tampon. Se lleva el conmutador “pH SENSITIVITY” a la posicion exp. Se calibra la escala con una solucion tampon de pH con 3pH inferior, como maximo sea el pH de la solucion a medir, de la manera siguiente: Ajustar el potenciometro “TEMPERATURA ” a la temperatura de la solucion tampon. Sumergir los electrodos en la solucion tampon. Llevar el conmutador “OPERACION” al alcance de pH correspondiente al valor de la solucion tampon. Ajustar el puntero con el conmutador “compensacion” y el potenciometro “BUFFER” al punto “O” de la escala. Asi pues, el pH de la solucion a medir se da de al suma del valor de la solucion trampon y del valor leido en la escala. Se requiere un tiuempo de estabilizacion de aproximadamente ½ -1 minuto hasta que los electrodos lleguen en equilibrio con la solucion. En mediciones realizadas en serie se recomienda utilizar

48 | P á g i n a


2.3.6 Cloruros 1.- Consideraciones Generales -

Las aguas naturales contienen cloruros en concentraciones que varían ampliamente.

-

El contenido aumenta normalmente, cuando se incrementa el contenido mineral.

-

Aguas de vertientes y montañas usualmente tiene una concentración baja de cloruros, mientras que aguas de rio o subterráneas tiene una cantidad considerable

-

Aguas de mar tiene grandes concentraciones de cloruros

-

Las aguas subterráneas adyacentes a los océanos están en balance hidrostático con el agua del mar. Un sobrebombeo

de

aguas

subterráneas producen una diferencia en la carga hidrostática a favor del agua de mar y ocasiona que se Introduzca dentro del agua subterránea, aumentando el contenido de cloruros esto puede ocurrir frecuentemente -

La excreta humana y en especial la orina contienen cloruros en una cantidad igual a los consumidos con los alimentos y el agua esta cantidad promedia cerca de seis gramos de cloruros por persona y por día, y se incrementa la cantidad de cloruros en cerca 15 mg. por litro en el agua de arrastre de los desagues. Es así como los afluentes de desagües añaden considerablemente cantidad de cloruros a un cuerpo de agua.

-

Muchos desechos industriales contiene apreciables cantidades de cloruros

-

El control de la contaminación de aguas superficiales por contenido de cloruros en desechos industriales, es un verdadero problema cuando se trata de aguas saladas de campos petroleros y otras aguas saladas que llegan a cuerpos de agua.

2.- SIGNIFICADO SANITARIO 49 | P á g i n a


-

Concentraciones razonables de cloruros no son dañinas a los humanos. Aunque los cloruros no son perjudiciales para la salud imparten al agua un sabor salobre que la hace inapropiada para la bebida.

-

Concentraciones cercanas a los 250 ppm (mg/litro) de cloruros da un sabor salado al agua resultando que sea rechazada por mucha gente. En concentración de 500 mgs/litro ya algunas personas perciben su sabor.

-

Por esta razón el reglamento de los requisitos oficiales, que debe reunir las aguas de bebida para ser considerables potables en el Perú, recomienda un límite de 250 ppm de cloruro.

-

Es importante mencionar que en muchas áreas en donde el agua escasea se usan fuentes conteniendo tanto como 2,000 mg/litro para uso doméstico, sin que se desarrollen efectos adversos, desde que el cuerpo humano se adapta a el agua.

-

Antes

que

se

desarrollaran

los

procedimientos

para

análisis

bacteriológicos los análisis químicos de cloruro y de nitrógeno en sus varias formas, servían como base, para detectar la contaminación de las aguas subterráneas con desagües. -

Las pruebas de cloruros tenían un valor muy grande, especialmente en áreas donde el nivel de cloruros era bajo.

-

Las pruebas o análisis químicos han sido reemplazados ampliamente por las pruebas bacteriológicas más exactas que se usan hoy día.

3.- Métodos de Determinación -

Los cloruros pueden ser fácilmente medibles por procedimientos volumétricos, usando Indicadores.

-

Se usan normalmente dos métodos de determinación.

50 | P á g i n a


a) El método Mohr, que utiliza nitrato de plata como titulador y cromato de potasio como indicador. b) El método de nitrato de mercúrico, utiliza el nitrato mercúrico como titulador y de Indicador el difenilcarbazona. Este método tiene ciertas ventajas sobre el anterior.

a. Método Mohr -

Este método emplea una solución de nitrato de plata para titular, recomendándose que sea 0,0141 N. Esto corresponde a N/71 solución o una en que 1 ml. Sea equivalente a 9.5 mg. De ion cloruro.

-

La solución de nitrato de plata puede normalizarse con soluciones estándard de cloruros preparadas con cloruro de sodio puro.(Se disuelven 2.396 gr, de AgNO3,en un litro de agua destilada, en la cual cada mililitro es equivalente a 0.500 mg. De CI)

-

En el procedimiento, los cloruros presentes en la muestra se determinan por titulación Con la 0.0141 N AgNO3 NaCl + AgNO3 -------------------> (Cl

-

+ Ag

AgCl

-------------------->

+NaNO3

AgCl )

El punto final no puede determinarse a ojo, sin un indicador capaz de demostrar la presencia de exceso de Ag+ presente.

-

El indicador usado es el K2CO4(cromato de potasio), que iones cromato

-

Cuando la concentración de iones Cl se acercan a su determinación (al titular) se incrementan los iones Ag + a un nivel que la solubilidad el producto es de cromato de plata es excedido y entonces comienza a formarse un precipitado amarillo-rojizo : (vire de amarillo al amarillorojizo). K2CrO4 + 2AgNO3 ------------> (2 Ag

+ CrO4

Ag2CrO4 + 2 KNO3

-------------------->

Ag2CrO4 ) 51 | P á g i n a


-

Esto es la evidencia que todos los cloruros han precipitado.

-

Desde que un exceso de Ag es necesario para producir una cantidad visible de Ag2CrO4,una muestra testigo debe ser determinada y restada de la titulación total.

-

La muestra del testigo(agua destilada), se titula en la misma forma de ponerse cerca de la muestra a titular, para que auxilie a distinguir el cambio de coloración en el vire seleccionado.

-

Cuando se requiere obtener resultados los mas exactos posibles, deben observarse las precauciones siguientes (1) Debe usarse una muestra tamaño uniforme, preferible 100ml, de manera que las concentraciones iónicas para indicar el punto final de la reacción sea constante. (2) El pH debe variar entre 7 y 8 porque Ag son precipitados como AgOH a alto nivel de pH y el CrO4 se convierte en Cr2O7 a bajo nivel de pH (3) Una cantidad definida del indicador debe usarse para proveer una cierta concentración concentración de CrO4 CrO4 ; de otra manera Ag2CrO4, puede puede formarse pronto o no necesaria mente pronto (4) La titulación de la muestra testigo varia de la habilidad del individuo que trabaja en notar el cambio del color. El rango es de 0.2 a 0.4 ml, del titulante

a.1 Principio Se basa en la precipitación del ion cloruro en forma de cloruro de Ag proveniente de la titulación con con nitrato de plata en una muestra neutra o ligeramente alcalina. Se usa como indicador el cromato de potasio, el cual con un exceso de agente titulante forma, el cromato de de plata de color color rojo. 52 | P á g i n a


a.2 Interferencias -

Sustancias en cantidades encontradas comúnmente en aguas potables no causan interferencias.

-

El yoduro, el bromuro bromuro y el cianuro se registran en concentraciones equivalentes al cloruro.

-

Interfieren los iones sulfuro tiosulfato y sulfito sin embargo, el sulfito se puede eliminar

-

Por tratamiento con peróxido de hidrogeno no en una solución neutra, mientras que el

-

Sulfuro y el tiosulfato se eliminan por el mismo tratamiento pero e solución alcalina.

a.3 reactivos -

Indicador del cromato de potasio

-

Solución valorada del nitrato de Ag, 0.0141 N

-

Una solución valorada de cloruro de Na, 0,0141 N

-

Agua libre de cloruros (para la muestra testigo)

-

Reactivos especiales para la eliminación de la interferencia

-

Suspensión de hidróxido de aluminio

-

Indicador de fenolftaleína

-

Solución de hidróxido de Na 0.5 N.

-

Solución de acido sulfúrico 0.5 N.

-

Peróxido de hidrogeno al 30 por 100

a.4 procedimiento -

En este método se titula con nitrato de plata, la solución neutra o ligeramente alcalina que contiene cromato. Se repite el cloruro de plata y, en el vire se forma el cromato de plata rojo.

(1) Coloque Coloque ml. De la muestra en un erlenmeyer erlenmeyer y en otro 100 ml. De De agua destilada (libre de cloruros) que servirá como testigo para la comparación. (2) Si la muestra esta colorida se decolora por la adición de 3 ml. De suspensión de hidróxido de aluminio con agitación. Después de unos 10 se filtra y se lava con 10ª 15 ml. De agua destilada. 53 | P á g i n a


(3) Si la muestra contiene sulfuro o tiosulfato, se alcaliza, fenolftaleína con solución solución de hidróxido de de sodio. Se agrega agrega 1 ml.de H2O2 y se agita. Se neutraliza con acido sulfúrico.

a.5 titulación -

agregue unas gotas gotas de fenolftaleína

y ajuste aun ligero color

rosado (pH entre 7-10) -

Agregando acido sulfúrico o hidróxido de Na según sea necesario.

-

Agregue 1 ml. DeK2CrO4

-

Titule con la solución valorada de nitrato de plata asta que aparezca una coloración amarillo rojizo.

-

Determine el gasto de titulante de la muestra testigo, siguiendo el método de titulación descrito

a.6 calculo mg/litro Cl = (testigo) x

(ml AgNO3(muestra) - ml AgNO3 ml de muestra NOR. AgNO3 X 35.46 X 1,000 ml de muestra

b. Método de nitrato mercúrico -

-

-

-

El método de nitrato mercúrico para determinación de cloruros, esa sujeto a menos interferencias que el método Mohr , debido a que la titulación es realizada en una muestra en que el pH se ajusta aproximadamente a 3.1. Bajo estas condiciones Hg iones se combinan combinan con Cl , para formar un pobre ionizado de HgCl2(K es igual a 2.6 x 10-15). Hg + 2Cl -------------------------->HgCl2 ------------------------- ->HgCl2 (pobremente ionizado) Cuando la concentración de Cl se acerca a cero, la contracción de Hg se incremente a un nivel significativo tanto como nitrato ni trato mercúrico sea añadido El indicador usado es el difenilcarbazona, dif enilcarbazona, que sirve para mostrar el exceso de iones Hg este color se combina con ellos formando un color 54 | P á g i n a


-

violeta distintivo. El indicador es muy sensitivo y es afectado por una gota (0.05 ml),de la solución titulante; por lo tanto no es necesario la solución testigo. Los métodos normales recomiendan el uso de la solución 0. 0141 N de nitrato mercúrico como titulante para obtención de cloruros Cada ml de esa solución es equivalente a 0.5 mg de Cl y por lo tanto los cálculos son iguales a los de AgNO3 considerados antes en el método Mohr

4.- APLICACIÓN DE LA INFORMACION SOBRE CLORUROS a. en muchas aéreas donde donde el contenido contenido de cloruro en aguas aguas naturales naturales son considerables, tiene esto gran importancia importancia en la aceleración aceleración de la fuente de abastecimiento abastecimiento de aguas por uso humano b. donde aguas salobres son utilizadas utilizadas para propósitos domésticos domésticos la cantidad de cloruros presentes son un factor importante en la determinación del tipo de aparatos desaladores que deben ser usados c. la determinación determinación de cloruros cloruros son usadas usadas para controlar el bonbeo de agas subterráneas , en áreas donde la intrusión de agua de mar es un problema. problema. d. cuando aguas saladas y desechos industriales que contiene altas concentraciones de cloruros se descargan a cuerpos de agua, estos deben controlarse para protegerlos. La determinación de cloruros sirven para propósitos reguladores e. los cloruros interfieren en en la determinación de nitratos y demanda demanda química de oxigeno (DQO) en el primer caso deben ser removidos por precipitación y en el ultimo caso, se debe ser una corrección basada en la cantidad presente f. el cloruro de sodio tiene una historia considerable considerable como como rastreador. Una de sus aplicaciones a sido rastrear polución de pozos pozos por la siguientes siguientes razones:

55 | P á g i n a


(1) Su presencia no se puede detectar por la vista. Esto permite reserva (2) Es un constituyente normal del agua y no tiene efectos tóxicos (3) El ion cloruro no es absorbido por formaciones del suelo (4) No se altera o cambia en propiedad por procesos biológicos (5) El ion cloruro es fácilmente medible Se espera que los cloruros sean usados en forma limitada como rastreadores, donde otros métodos no sean aplicables

5.- problema ¿Por qué 1 ml. De 0.0141 N de AgNO3 es equivalente a 0.5 mg de ion cloruro?

INTERPRETACION DE ANALISIS DE AGUA Y NORMAS DE CALIDAD 1. INRUDUCCION -

-

-

-

-

Para la interpretación de análisis de agua, no solo se requiere un conocimiento de las leyes y reglamentos existentes, sino también el conocer las causas por las cuales, ciertos elementos pueden estar presentes y si estos pueden ser corrosivos o afectan la potabilidad del agua o pueden causar enfermedades o ser tóxicos alas personas Es decir la interpretación debe ser motivo de un estudio mas que de un cotejo con valores pre-establecidos y no es posible llegar a conclusiones adecuadas mediante la consideración aislad de un resultado del análisis En este capitulo se incluirán 1.1 Anexo I Uso de la balanza analítica de cargar constante Uso del espectrofotómetro y del potenciómetro 1.2 Del “manual de tratamiento de aguas potables”, de jorge arboledafernando Vargas –Fernando correal c. programa de ingeniería sanitaria. VEN 6400-caracas-1969. Se incluye: a. Cuadros de interpretación físicos químicos(Anexo II) b. Discusión de las características físicas de análisis en tres fuentes de aguas (Anexo III) 1.3 Normas de calidad (Anexo IV) a) Del ministerio de salud y leg peruana (17.02-46), valores pautas de calidad físico –química del agua potable (Tabla 5) b) OPS(1985), valores guía de agua potable tratada para redes de distribución (tabla 6) c) Del reglamento de la ley general de aguas Arts, 81 y 82 (tabla 7) Limites bacteriológicos Limites de demanda bioquímica de oxigeno (DBO) 56 | P á g i n a


-

-

Limites desustancias potencialmente peligrosas Limites de sustancias o parámetros potencialmente perjudiciales 1.4 Ejemplo interpelación de tres muestras (Anexo v) 1.5 Extracto del centro panamericano de ingeniería sanitaria y Ciencias del ambiente medidor de cloro residual de bajo costo para programas de vigilancia del agua para consumo humano (Anexo VI) 1.6 Pautas para el uso de tabletas, polvo y líquidos desinfectados en Situaciones de emergencia (Anexo VII) 1.7 – impurezas y problemas mas comunes del agua (cuadro. 5) - hoja de apuntes. Observaciones de campo. (Cuadro 6)

2. FACTORES BIOLOGICOS Y FISICOS - si el análisis del agua indica la existencia de un bajo contenido de CO ₂ y un contenido de Oxigeno igual o mayor que la saturación, es natural que exista un crecimiento de algas o plakton Clorofiliano alto. el pH entonces estar por lo menos en 8.3 y puede reconocerse fácilmente con unas gotas de fenoltaleina. Es indicado en este caso , un conteo de unidades estándar y el reconocimiento del tipo de alga presente - si por lo contrario el contenido de CO₂ es alto al pH bajo conviene observar el color. Si este es Elevado , el agua puede ser proveniente de plátanos y esta indicado Ver la relación de O₂ Consumido al nitrógeno albuminoideo la cual debe ser alta con respecto ala normal. Este se ve Reforzado si se encuentra fe, con baja turbiedad - la presencia de coliformes debe ser conforme a los aportes de aguas superficiales y descargas de drenajes al lugar. Un contenido de coliformes mayor de 500 por 100 ml debe siempre llamar la atención en aguas crudas (sin tratar) 57 | P á g i n a


- es el caso de elementos planktonicos den 500 unidades estándar o mas se debe efectuar un tratamiento de la fuente de agua para controlar su crecimiento y consecuencias

3. FACTORES QUIMICOS - las relaciones entre factores químicos pueden ser mejor comprendidos si además del Cotejo con valores establecidos, descomponemos el análisis efectuado hallando los Equivalentes por millón de cada elemento - un ejemplo puede aclarar ese aspecto

Análisis de agua pH …………………………………..7.2 Alcalinidad (fenoltaleina) 0 ppm. CaCO₃ Alcalinidad (anaranjado de metilo)

150

ppm. CaCO₃ Dureza total 140 ppm. CaCO₃ Sulfato 100 ppm. SO·₄ Cloruros 40 ppm. Cl· Nitratos 20 ppm.NO·₃ Calcio 44 ppm. Ca Sodio 40 ppm.Na Color

5 unidades (cloro

platino y potasio) 58 | P á g i n a


INTERPRETACION (1) De acuerdo con la definición de equivalente por millón (epm), tendremos ALCALINIDAD TOTAL

= 150

=

3.00

epm 50 DUREZA TOTAL

=

140

=

2.80

SULFATOS

50 = 100

=

2.08

CLRORUROS

48 = 40

=

1.12

NITRATOS

35.5 = 20

=

0.32

CALCIO

62 = 44

=

2.20

SODIO

20 = 40

=

1.74

epm epm epm epm epm epm 23 (2) La dureza total es prácticamente el resultado de la concentración de iones de calcio y magnesio luego restando el calcio de la dureza obtengo el magnesio Dureza total – calcio= magnesio 2.8 epm, -2.2 epm, = 0.6 de MG LUEGO Mg como Mg 0.6 x 24.31 = 7.29 p.p.m 2 (3) La suma de cationes tendrá que ser igual ala suma de aniones por lo tanto

ANIONES 2.20

CATIONES

alcalinidad (HCO₃) = 3.00

calcio

sulfatos

magnesio =

= 2.08

=

0.60 59 | P á g i n a


cloruros

= 1.12

sodio

nitratos

= 0.32 __________

=

1.74 _________ Suma 4.54

6.52

suma

Por lo tanto el contenido de potasio será K= 5.52 – 4.54 = 1.98 epm Luego K como K = 1.98 x 39.1 = 77. 42 ppm (4) la alcalinidad total es de bicarbonatos debido a que la alcalinidad a la fenoltaleina es cero (5) calculo del CO₂ Emplearemos el método grafico Datos: Alcalinidad al anaranjado de metilo…………. 150 ppm como CaCO₃ pH ……………………………………. 7.2 CO₂ = 20 PPM COMO CO₂ La presentación del análisis en esta forma hará mucho mas sencillo el estudio de las variaciones del agua (6) otras aplicaciones a. el pH del agua es adecuado b. de conformidad con la dureza se puede decir que es un agua moderadamente dura c. los sulfatos y cloruros están dentro de las normas del ministerio de salud.

60 | P á g i n a


2.3.7 Dureza 1.- CONSIDERACIONES GENERALES

Aguas duras son generalmente aquellas que requieren considerable cantidad de jabon para producir espuma o hacer espuma y que también producen incrustaciones en tuberías, de aguas caliente , calentadores , calderos y otras unidades en que la temperatura del agua es incrementadad materialmente. Para la gente de poco conocimiento, la capacidad de consumo de jabon es lo mas importante debido al aspecto económico y porque encuentra difucutad en obtener condiciones favorables para optima limpieza ; para el ingeniero el problema de las incrustaciones es el mayor importancia. Con la aparición de los detegentes sintéticos, muchoas de las desventajas de las aguas duras para el cuidado de la casa han disminuido. Sin embargo jabon es preferido para algunos tipos de lavado y para higiene personal , y aguas duras permanecen tan oblecionables como siempre para estos propósitos . el problema de las icrustaciones continua siendo de consideración a pesar de los ayances en el conocimiento de la química del aguas y en el desarrollo de propios recursos que son llamados a prevenir incrustaciones a través de la aplicación de principios no expuestos totalmente. Aunque en la actualidad hey menos hay menos demanda , del publico en general, para la remoción de duraza, por medio de procesos de ablandamiento del agua. La necesidad es aun grande . la tendencia es hacia instalaciones privads e industriales en preferencia a plantas de ablandamiento oficiales , excepto cuando la dureza se considera demansiado alta. La dureza del agua varia considerablemente de lugar a lugar. En general aguas superficiales son mas blandas que aguas subteranias. Las dureza del agua reflejoa la naturaleza de las formaciones geológicas con las cuales ha estado en contacto.

2.- LIMITES DE DUREZA

Las aguas pueden clasificarse en términos del grado de dureza en: -

Aguas blandas :0 a 75mg/litro como CaCo3 61 | P á g i n a


-

-aguas moderadamente duras :75 a 150 mg/litro como CaCo3 -aguas duras:150 a 300 mg/litro como CaCo3 -aguas duras :mas de 300 mg/litro comoCaCo3

3.- CAUSA Y FUENTE DE LA DUREZA

-

-

La dureza de u agua es debido a iones metálicos bivalentes que son capaces de reaccionar con el jabon para formar precipitados y con ciertos aniones presentes en elv aguacpara formar incrustaciones. Estos iones y los principales aniones en orden de abundancia en aguas naturales .

4.-IMPORTANCIA SANITARIA Las aguas duras son tan satisfactorias al consumo humano, las aguas blandas, no habiéndose demostrado ninguna correlacion entre las aguas con alto contenido de durezay daños al organismo. Los problemas son mas bien del tipo domestico-industrial. 

Consumo de jabon.

Debido a su acción adversa de las aguas duras con el jabon, su uso para proósitos de limpieza es satisfactorio, a menos que el costo del jabon nose tome en cuenta.   

Precipitación en las superficies metálicas.} Daños a las calderas. Daños a industrias de tejidos, teñido, procesamiento de alimentos, fotografías, etc.

5.-TIPOS DE DUREZA

Ademas de la dureza total, es deseable y algunas veces necesario, conocer clases de dureza presente. La dureza puede ser clasificada de dos maneras: La relación al ion metalico En la relación a los aniones asociados con los iones metálicos 5.1 DUREZA CALCICA Y MAGNESICA

62 | P á g i n a


En algunos casos es interesante conocer las cantidades de dureza de dureza cálcica y magnésica presentes en el agua, por ejemplo: Es necesario conocer la dureza magnésica MG(++) para calcular la cantidad de cal requerida en el ablandamiento cal-soda. La dureza cálcica y la magnésica puede ser calculada partiendo del análisis quimico completo, cuando la dureza debido acada ion en particular por la formula siguiente: 

DUREZA (en mg/lt) como CaCO3 =M(++) (en mg/lt)      M(++) representa el ion metalico bivalente. Como este tipo de información(detrminacion directa del calcio y el magnesio) algunas veces no es obtenible se aplica en método que permita conocer una de las durezaz si se conoce la otra. Si se ha determinado la dureza cálcica, la dureza magnésica se obtiene por diferencia: Dureza total – dureza cálcica= dureza magnésica. 5.2 DUREZA CARBONATICA Y NO CARBONATICA. Aquella parte de la dureza total que es químicamente equivalente a los bicarbonatos presentes en el agua de considera como dureza carbonatica.como el carbonato es generalmente medido como alcalinidad y expresado en términos de la formula: CaCo3 la alcalinidad en la mayoría de las aguas naturales se considera igual a la dureza carbonatica. Alcalinidad(en mg/lt) = dureza carbonatica (en mg/lt). Se menciona los carbonatos en especial porque son la fuente de iones carbonatos para precipitar el Ca ++ como la formula: CaCO3 a temperatura elevada o en el ¨ablandamiento¨ con cal. 5.3 DUREZA NO CARBONATICA NEGATIVA. Ciertas aguas naturales, en especial aguas alcalinas, contiene alcalinidad en exceso de dureza total; al hacer la resta mencionada anteriormente, la resta dara un valor negativo. El resultado es llamado dureza no carbonatica negativa. Esto significa que hay mas bicarbonatos que los necesarios para combinarse con los iones metálicos bovalentes presentes. El exceso de iones bicarbonatos se conbina con iones metálicos monovalentes (ejemplo Na y K). 5.4 EJEMPLOS: 63 | P á g i n a


Ejemplo 1:   

DUREZA TOTAL Alcalinidad total Diferencia

95 partes por millón 70 partes por millón 25

En este caso la dureza carbonatada será de 70 partes x millón y la dureza no carbonatada de 25 partes x millón. Cuando la dureza total es numéricamente igual o menor que la alcalinidad total, toad la dureza es dureza carbonatada. En tales casos no hay dureza no carbonatada. Ejemplo 2:  

DUREZA TOTAL Alcalinidad total

95 partes por millón 95partes por millón

En este caso la dureza carbonatada será de 80 partes por millón y la dureza no carbonatada será también 0. 6.- METODOS DE DETERMINACION Los métodos mas usados son: 

Dureza por calculo. Principio Es el método mas exacto de determinación de la dureza. El método consiste en determinar la dureza por calculo de los resultados de las determinaciones de calcio y magnesio. Si hay otros cationes productores de dureza, en cantidades significativas se deben cuantificar e incluir en el calculo. 



Este método se refiere cuando existe un análisis completo de la muestra, pero debemos indicar que no siempre dichos análisis son hechos rutinariamente. Procedimiento La dureza se calcula multiplicando la concentración de cada catión productos de dureza por el factor apropiado, para obtener las concentraciones equivalentes de carbonato de calcio, sumando posteriormente tales concentraciones de CaCO3. La formula se utiliza para el calculo de los factores se indica en 5.1. para obtener el equivalente de CaCO3 (mg/lt) de los siguientes cationes, se 64 | P á g i n a


multiplica la concentración encontrada (mg/lt) por el factor que se indica: C ATI ON

F AC TO R

C a

2

M r



.710

n

.142

3

Z

1

F

AC TO R

l

.116

F

A

4

C e

ATI ON

.497

g

C

1 .531

N a

1 .822

1 .792

Método de jabon Principio Este método es uno de los mas antiguos para la determinación de la dureza. Es en realidad; una medida del poder de consumo de jabon de una agua o mas exactamente una medida del poder de una agua para precipitaciones de jabon. Las reacciones envueltas son: o 

M + 2 Na jabon 

M(jabon)2 + 2Na

Determinación de dureza total al jabon Para esta determinación se usa una solución alcohólica de jabon, la cual no dara espuma al agregarla al agua hasta que no haya precipitado todo el calcio y el magnesio en forma de sus sales con los acidos grasos del jabon. a) Equipo I. Botellas para la determinación de dureza II. Probeta de 10 ml III. Pipetas de 50ml b) Reactivos Solución patrón de dureza. En un balón aforado de un litro, con un poco de agua destilada, disuelvase 1.000gr de carbonato de calcio. QP (ESPATO DE ISLANDIA).

65 | P á g i n a

ANÁLISIS DE LA CALIDAD DE AGUA PARA URBANIZACIÓN SAN ISIDRO DE CACACHI AMPLIACIÓN INDEPENDENCIA” ____________________________________________________________________________ 



  

Solucion de jabon titulado.Disuelvase agitando fuertemente 100gr de jabon de castilla puro en 1 litro de alcohol de 80gr (842 ml de alcohol de 95 grados llevados a 1 litro con agua destilada) y dejese sedimentar. Tomese alrededor de 90ml de la solución de jabon, clarificada y diluyance a 1 litro con alcohol a 80 gr. Póngase el frasco a un lugar frio y agitese de vez en cuando durante 8 dias. Filtrese la solución mientras este fría. Titulese con exactamente 5ml de la solución patrón de dureza diluidos a 50ml con agua destilada. Diluyase con el alcohol de 80grados en tal forma 1ml sea equivalente a 1ml de la solución patrón de dureza. El factor de espuma es el volumen minimo de solución de jabon necesario para producir espuma permanente en 50ml de agua destilada, recientemente hervida y fría, este volumen usado en la titulación da la solución de jabon. Fenoftaleina. Disuelvase 0.5ml de fenoftaleinaen 100ml de alcohol de 50grados. Solución ± 0.02 N de hodroxido de Na. Disuelvase 0.8 g de NaOH en 1lt de agua destiladaSolución 0.02 de acido sulfúrico. Usese la misma de la determinación de la alcalinidad c) Procedimiento I. Tome 50 ml de muestra, o menos cantidad según la dureza y transfiéralos a una botella especial para esta titulación. Si fuera menos de 50ml complete a 50ml con agua destilada, recientemente hervida y enfriada a temperatura ambiente. II. Agregue 5 gotitas de fenoftaleina y si la muestra es acida, agregue solución de hidróxido de sodio 0.02 N gota a gota, hasta que aparesca un ligero color rosado. Si al agregar la fenoftaleina se pone roja agregue acido sulfúrico 0.02 N gota a gota hasta que se ponga ligeramente rosado. III. Añada, desde la probeta , pequeñas cantidades de jabon agitando vigorosamente después de cada adicion hasta que se produzca espuma que percista por 1min cuando la botella se deja reposar. IV. Agregue un poco mas de solución de jabon y agite.

66 | P á g i n a


V.

Si la espuma desaparece es que se había llegado a un punto final falso. Siga agregando solución de jabon hasta lograr espuma que percista por 1min. Si se ha gastado mas de 7ml de solución de jabon, repitase el proceso con yuna cantidad de muestra tal que nose gaste mas de ese volumen de solución.

d). calculo dureza 

en

(      )   

ppm

de

CaCO3

 

6.2 determinación de la dureza calcica al jabón En este procedimiento se elimina el magnesio previamente ala titulación en forma de Mg (OH)₂ ⁺ a) EQUIPO El mismo que para la dureza total al jabon. b) REACTIVOS  Solución de jabon  Solución de cloruro de amonio  Disuelvase 10g de cloruro de amonio QP. En agua y ajustase a 100ml.  Solución aproximadamente normal de hidróxido de sodio. Disuelvase 10g de NaOH en agua destilada hasta formar 1litro de solución. c) PROCEDIMIENTO i. Tome 50ml de muestra, menos cantidad según la dureza y transfiéralos a una botella para la determinación de la dureza. Si fuese menos de 50ml complete a 50ml con agua destilada recientemente hervida y enfriada a temperatura ambiente. ii. Agregue 1ml de solución cloruro de amonio y 3ml de solución normal de hidróxido de sodio. iii. Titule en la misma forma que se hizo para la dureza total. d) CALCULO Dureza cálcica ppm de (   )  CaCO₃    NOTA: si se usan 50 ml de muestra, la dureza cálcica es igual al numero de m. de jabon menos el factor de espuma multiplicado por 22.8. 6.8 METODO COMPLEXOMETRICO O EDTA PARA LA DETERMICACION DE LA DUREZA. 67 | P á g i n a


INTERFERENCIA Las principales interferencias son : aluminio, cadmio, cobalto, fierro, cabre ,plomo, manganeso, níquel, zinc, y prolifosfatos. Pueden existir también otras interferencias, entre ellas las orgánicas. Formas de determinar si hay interferencias. Determinar la dureza de la muestra usando dos más diluciones alicuolas diferentes, si los resultados difieren en más de lo que es posible esperar por el error experimental podemos decir que hay interferencias. 6.3.1 DUREZA TOTAL 



Principio de la determinación El ácido etilendiaminotetraacetico y sus sales de sodio (EDTA) forman un que lato completo soluble cuando se agregan una solución de ciertos cationes metálicos. Si se agrega una pequeña cantidad de un colorante , con el negro cromo T, a una solución acuosa que contenga iones de calcio y magnesio, a un valor de pH de 10 ± 0.1, la solución vira al rojo vino ; si entonces se agrega el EDTA como titulador , se forman complejos de calcio y magnesio . Después que se ha agregado el EDTA suficiente para que todos los iones de calcio y magnesio ha ya formado complejos, el color de la solución virara del rojo vino al azul, que es el punto final de la titulación, la cual es preferible efectuarla a un pH de 10.3. OBTENCION 1. Aparatos.- equipo convencional para titulaciones. 2. reactivos.- solución amortiguadora. 3. Indicador negro-cromo T 4. Titulador EDTA 0.01M. Procedimiento 1. A 50.0 ml de la muestra en un matraz Erlenmeyer agregue 2ml.de la solución amortiguadora y agite. 2. Agregue 2ml de inhibidor (pH= 10±0.1 al finalizar la titulación )y agite. 3. Agregue una cucharadita (± 0.1 g ) del indicador negro cromo T .(1 O 2 gotas. 4. Lentamente y con agitación agregue el titulador EDTA hasta que desaparezca el tinte rojizo. Las últimas gotas se agregan a intervalo de 3 a 5 segundos. El color en el punto de vire normalmente es azul.

68 | P á g i n a




5. El factor “f” se halla diluyendo a 50 ml con agua de bidestilada , 10 ml de CaCO₃. Agregar 2ml de solución amortiguado y aire. luego , siga los procedimientos 3y4 anteriores. CALCULOS       Dureza total mg/lt de CaCO ₃    NOTAS 1. La porción de muestra analizada debe consumir menos de 15 ml del titulador. La duración de la titulación no debe exceder de 5 minutos, contados a partir de la adicion de la solución amortiguadora , para reducir la tendencia al la precipitación del CaCO₃. 2. La materia organica suspendida o coloidal puede interferir con el vire. Se obriaeste inconveniente evaporado la muestra a sequedad en baño maria y calentando el residuo a 600 grados cantigrados en un horno hasta que la materia organica se haya oxidado completamente. El residuo se disuelve en 20 ml de HCL1 N se neutraliza a pH 7 con NaOH 1 N y se diluye a 50 ml . con agua destilada. Se continua luego con el procedimiento general.

6.3.2 DUREZA CALCICA 





Principio de la determinación. Al agregar el EDTA a un agua que contenga calcio y magmesio, se combona en primer lugar con el calcio presente siel pH es suficientemente alto para que lamayor parte del magnesio se precipite como hidrixido y si se usa un indicador que se solo con el calcio, es posible cuantificar el calcio en EDTA. A pH 1.2 el purpurato de amonio ( murexida) tiene un color purpura y en presencia de Ca y vira de purpura e rosa. El EDTA también extrae el Ca del complejo que forma que con el murexida , virando la coloración de rasa a purpura . Obtención 1. Aparaatos : equipo convencional para titulaciones. 2. Reactivos 3. Solución de hidróxido de sodio, 1N 4. Indicador de purpurato de amonio o murexida. 5. Titulador EDTA, 0.01M Procedimiento 1. Tome 50.0 ml de la muestra curda en un matraz Erlenmeyer. 2. Agregue 2.0 ml de NaOH, 1 N. mezcle. 3. Agregue 2 cucharaditas (±0.2g) de la mezcla indicadora (2 gotas). 4. Agregue lentamente el titulador EDTA, con agitación continua hasta él vive de rosa al purpura (rosa a morado). 69 | P á g i n a




5. Compruebe el veré agregado 2 cucharaditas ( 1 o 2gotas) del indicador para asegurarse que no ocurre un nuevo vire de color. Tenga cuidado de que no transcurra más de 5 minutos entre la adición de NaOH y la titulación final. CALCULO       Dureza de Ca, en mg/Lt de CaCO₃    También: Ca, mg/l

      

NOTAS 1. El contenido de calcio en la porción de la muestra analizada debe ser de 5 a 10 mg. Diluya a 50 ml con agua destilada cuando el contenido de calcio es mayor. 2. Por el alto valor de pH (12 a13) que se usa en el procedimiento, la titulación debe verificarse inmediatamente después de la adición del álcali. 3. La alcalinidad en exceso de 30mg/lt puede producir un vire impreciso o confuso con aguas duras. en estos casos, tome una porción alícuota y diluya a 50 ml con agua destiladas.

6.- APLICACIÓN DE LA INFORMACION SOBRE DUREZA EN LA PRACTICA DE LA INGENIERIA SANITARIA La dureza de un agua es una consideración importante en la determinación de la conveniencia del agua para usos domésticos e industriales. El ingeniero relativa de dureza carbonatica y nocarbonatica presente en una agua, son un factor para determinar el tipo más económico de proceso de ablandamiento a usar y viene a ser una consideración importante en diseño. La cantidad relativa de dureza carbonatica presente en una agua son un factor para determinar el tipo más económico de proceso de ablandamiento a usar y viene a ser consideración importante en diseño. Determinaciones de dureza sirven de base para control rutinario de procesos de ablandamiento.

70 | P á g i n a


71 | P á g i n a


2.3.8 Alcalinidad 2.3.9 Fosfatos 2.3.10 Solidos Disueltos Totales 2.4 CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS

2.4.1 Coliformes Fecales 2.4.2 Coliformes Totales

72 | P á g i n a


CAPITULO III

METODOLOGÍA 3.1 UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO 3.2 TOMA DE MUESTRAS 3.3 ANÁLISIS DE MUESTRAS 3.4 CALCULO DE ÍNDICE DE CALIDAD 3.5 ANÁLISIS ESTADÍSTICO

73 | P á g i n a


CAPITULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1 DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUA POR EL MÉTODO DE BROWN1974 4.2 DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD DE AGUA POR EL MÉTODO DE DINIUS 1984. 4.3 COMPARACIÓN CON LOS LIMITES MÁXIMOS PERMISIBLES

74 | P á g i n a

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFÍA

ANEXOS

Contenido

INTRO DUC CIÓN ................................................................................................... 1 CAPITULO I ......................................................................................................... 2

GENERALIDADES ................................................................................................ 2

1.1. EL PROBLEMA ..................................................................................................... 2 1.1.1. Análisis y situación de la problem ática. ............................................................................. 2 1.1.3. Planteamiento de la situación de la problemática ............................................................ 3 1.1.4. Justificación de la investigación. ......................................................................................... 3

1.2. OBJETIVO ............................................................................................................. 3 1.2.1. Objetivo general. ................................................................................................................... 1.2.2. Objetivos específicos. ...........................................................................................................

3 3

1.3. HIPÓTESIS ............................................................................................................ 4 1.3.1. Hipótesis general. ..................................................................................................................

4

CAPITULO II ........................................................................................................ 5

MA RCO TE ÓRICO ................................................................................................ 5

2.1 CALIDAD DEL AGUA ............................................................................................ 5 2.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS .............................................................................. 5 2.2.1 Temperatura ............................................................................................................................ 5 2.2.2 Conductividad ......................................................................................................................... 5 2.2.3 Color ......................................................................................................................................... 5 2.2.4 Turbidez ................................................................................................................................. 13

2.3 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS ........................................................................ 28 2.3.1 DBO5 ...................................................................................................................................... 28 2.3.2 DQO ....................................................................................................................................... 28 2.3.3 Oxígeno Disuelto .................................................................................................................. 42 2.3.4 Nitratos ................................................................................................................................... 42 2.3.5 pH ........................................................................................................................................... 42 2.3.6 Cloruros.................................................................................................................................. 49 2.3.7 Dureza .................................................................................................................................... 61 2.3.8 Alcalinidad ............................................................................................................................. 72 2.3.9 Fosfatos ................................................................................................................................. 72 2.3.10 Solidos Disueltos Totales .................................................................................................. 72

2.4 CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS ....................................................... 72 2.4.1 Coliformes Fecales............................................................................................................... 2.4.2 Coliformes Totales ...............................................................................................................

72 72

CAPITULO III ..................................................................................................... 73

ME TO DO L OG ÍA .................................................................................................. 73

3.1 UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ............................................................... 73

02 Marco Teorico - Analisis de Agua y Desague

Recommend Documents