UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES I PI -355/A 2011-2
“DETERMINACION DE
ALCALINIDAD”
PROFESORA: Ing. Olga Bullón. ALUMNA: Adanaqué Infante Carmen A.
FECHA DE PRESENTACION: PRESENTACION:
02/12/2011
LIMA – PERU
Tratamiento de aguas Industriales I
INDICE
I.
FUNDAMENTO TEORICO
PÁG. 3
II.
MATERIALES
PÁG. 4
III.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
PÁG.6
IV.
OBSERVACIONES
PÁG.7
V.
CALCULOS Y RESULTADOS
PÁG.
VI.
CONCLUSIONES
PÁG.10
VII.
ANEXO
PÁG.10
VIII.
BIBLIOGRAFIA
PÁG.10
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
2
Tratamiento de aguas Industriales I
3
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
I.
FUNDAMENTO TEORICO ALCALINIDAD
La alcalinidad se puede definir como: -
Capacidad para neutralizar acidos. Capacidad para reaccionar con iones H+ Capacidad para aceptar protones. Como la medida de su contenido total de sustancias alcalinas (OH -).
La determinación de la alcalinidad total y de las distintas formas de alcalinidad es importante en los procesos de coagulación química, ablandamiento, control de la corrosión y evaluación de la capacidad tampón del agua. Para que ocurra una coagulación completa y efectiva, es necesario un exceso de alcalinidad. En el ablandamiento del agua por los métodos de precipitación, la alcalinidad es un dato necesario para dosificar la cal y la soda ash. En ensayos de estabilidad con carbonato de calcio, el cálculo del índice de Langelier, la alcalinidad del agua debe conocerse. En agua natural la alcalinidad es debida generalmente a la presencia de tres clases de iones:
En algunas otras pueden encontrarse boratos, silicatos, fosfatos que contribuyen a la alcalinidad. DETERMINACION DE ALCALINIDAD
La alcalinidad se determina por titulación con acido sulfúrico 0.02N y se expresa como mg/L de +
. Los iones H procedentes de la solución 0.02N de acido neutralizan los iones OH
libres y los disociados por concepto de la hidrólisis de carbonatos y bicarbonatos.
La titulación se efectúa en dos etapas sucesivas, definidas por los puntos de equivalencias para los bicarbonatos y el acido carbónico, los cuales se indican electrométricamente por medio de indicadores. El método clásico consiste en observar las curvas de titulación para estos compuestos:
Del análisis de las curvas de titulación, obtenidas experimentalmente, se pueden observar lo siguiente: DETERMINACION DE ALCALINIDAD
-
Tratamiento de aguas Industriales I
a. b. c. d. e.
La concentración de iones libres se neutraliza cuando ocurre el cambio brusco de PH a un valor mayor de 8.3. La mitad de los carbonatos se neutraliza a PH = 8.3 y la totalidad a PH = 4.5 Los bicarbonatos son neutralizados a PH = 4.5 La fenolftaleína (P) da un color rosado a PH mayores de 8.3 y vira a incoloro a PH menores de 8.3. El anaranjado de metilo (M) es de color amarillo en presencia de las formas de alcalinidad a PH mayor que 4.5 y cira color naranja en condiciones acidas menores.
De acuerdo con las siguientes ecuaciones: P = M =
PH = 8.3
PH = 4.5
Se determina las 5 condiciones posibles de alcalinidad indicadas en la tabla:
II .
4
MATERIALES Test de alcalinidad de Hannah Instrument. Agua de pozo, ablandador, condensador y fondos de caldera.
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
Tratamiento de aguas Industriales I
5
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
Tratamiento de aguas Industriales I
III.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
6
Tratamiento de aguas Industriales I
III.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
Tratamiento de aguas Industriales I
IV .
7
OBSERVACIONES AGUA DE POZO - Al agregar el indicador P, no se tiñe de rosado, porque el agua de pozo es muy ácida, por lo que no hay alcalinidad P. - Al agregar el indicador M, el color obtenido es azul sin embargo se estaba esperando obtener un color amarillo o color naranja. Luego la titulación se culminó al obtener una coloración morada. AGUA DEL ABLANDADOR - Al agregar el indicador P, no se tiñe de rosado. El agua sigue siendo ácida; por lo que aun no hay alcalinidad P. - Al agregar el indicador M, el color obtenido es azul, sin embargo se estaba esperando obtener un color amarillo o color naranja. Luego la titulación se culminó al obtener una coloración morada. El gasto del titulando es menor que en el agua de pozo. AGUA DE CONDENSADOR - La muestra obtenida del condensador presenta una coloración mostaza por presencia de iones hierro provenientes del equipo - condensador. - Al evaluar la alcalinidad P, no hay viraje de color, indicando que la muestra es acida. Por lo que no tiene alcalinidad P. Sin embargo debería tener dicha alcalinidad por la presencia de los iones hierro. - Al evaluar la alcalinidad M, se tiene un gasto de titulante menor que las muestras anteriores.
6
7
Tratamiento de aguas Industriales I
IV .
OBSERVACIONES AGUA DE POZO - Al agregar el indicador P, no se tiñe de rosado, porque el agua de pozo es muy ácida, por lo que no hay alcalinidad P. - Al agregar el indicador M, el color obtenido es azul sin embargo se estaba esperando obtener un color amarillo o color naranja. Luego la titulación se culminó al obtener una coloración morada. AGUA DEL ABLANDADOR - Al agregar el indicador P, no se tiñe de rosado. El agua sigue siendo ácida; por lo que aun no hay alcalinidad P. - Al agregar el indicador M, el color obtenido es azul, sin embargo se estaba esperando obtener un color amarillo o color naranja. Luego la titulación se culminó al obtener una coloración morada. El gasto del titulando es menor que en el agua de pozo. AGUA DE CONDENSADOR - La muestra obtenida del condensador presenta una coloración mostaza por presencia de iones hierro provenientes del equipo - condensador. - Al evaluar la alcalinidad P, no hay viraje de color, indicando que la muestra es acida. Por lo que no tiene alcalinidad P. Sin embargo debería tener dicha alcalinidad por la presencia de los iones hierro. - Al evaluar la alcalinidad M, se tiene un gasto de titulante menor que las muestras anteriores. AGUA DE FONDOS DE CALDERA - La muestra de los fondos de caldera presentan las dos alcalinidades (M y P). - Al evaluar la alcalinidad P, se está neutralizando los iones hidroxilo (OH-) presentes en la muestra. El final de la titulación indicará la culminación de reacción del titulante con OHpresente en la muestra. - Al evaluar la alcalinidad M, se está neutralizando los iones carbonatos y bicarbonatos presentes en la muestra.
V.
CALCULOS Y RESULTADOS
Para la evaluación de la alcalinidad se obtuvieron los siguientes datos: AGUA DE POZO
color Evaluación
Alcalinidad P
Alcalinidad M
Gasto de acido
con adición del indicador:
con la titulación:
incoloro
-
azul
morado
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
(mmol/L)
2.6
8
Tratamiento de aguas Industriales I
AGUA DE ABLANDADOR color Evaluación
Gasto de acido
con adición del indicador:
con la titulación:
incoloro
-
azul
morado
Alcalinidad P
Alcalinidad M
(mmol/L)
2.4
AGUA DE CONDENSADOR color Evaluación
Alcalinidad P
Gasto de acido
con adición del indicador:
incoloro
-
azul
morado
Alcalinidad M
(mmol/L)
con la titulación:
1.8
AGUA DE FONDOS DE CALDERA
Evaluación
Alcalinidad P
Alcalinidad M
color
Gasto (mmol/L)
con adición del indicador:
con la titulación:
rosado
incoloro
azul
morado
23.3 20.8
Con los gastos obtenidos de las titulaciones, se obtendrá las alcalinidades respectivas en ppm CaCO3: En donde la alcalinidad P será hallada de la siguiente manera:
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
9
Tratamiento de aguas Industriales I
Determinación de la alcalinidad P y M.
Muestra
Alcalinidad en ppm CaCO3 P
M
Agua de pozo
-
130
Agua de ablandador
-
120
Agua de condensador
-
90
1165
1040
Agua de fondos de caldera
Determinación de OH- , CO3-- , HCO3Muestra
Pozo Ablandador Condensador
Relación
Condición
Valores de alcalinidad (ppm CaCO3) OH-
CO3--
HCO3-
Total
P=0
HCO3-
0
0
130
130
P=0
HCO3-
0
0
120
120
P=0
HCO3-
0
0
90
90
DUREZA CARBONATADA
Ppm CaCO3 Agua de pozo
130
Agua de ablandador
120
Agua de condensador
90
DETERMINACION DE ALCALINIDAD
Tratamiento de aguas Industriales I
Agua de fondos de caldera
VI .
10
1040
CONCLUSIONES
A partir de la experiencia se puede concluir que: VII.
El agua de pozo, ablandador y condensador no contienen alcalinidad P. Esto se debe a que son agua con acidez ya que tienen disuelto el CO 2. La muestra del agua de caldera si presenta alcalinidad P.
ANEXO
Adjunto al documento, se encuentra un artículo de aplicación: CONTROLE LA ACIDEZ Y ALCALINIDAD Y AUMENTE LA FERTILIDAD DE SU SUELO. VIII.
BIBLIOGRAFIA
http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-alcalinidad.pdf http://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=tabla%20de%20relaciones%20de%20alcalinidad &source=web&cd=3&ved=0CCYQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.dinama.gub.uy%2Findex.php %3Foption%3Dcom_docman%26task%3Ddoc_download%26gid%3D1062%26Itemid%3D384&ei =2wzZTrwyiMOBB4_d1e4O&usg=AFQjCNHOk_iwpAQi-BM8XPQ3hZ9tGCYvGw http://www.hannainst.es/catalogo/index.php?pg=9&Familia=1300&Familia2=2518&CodProdu cto=844 http://www.ipni.net/ppiweb/iamex.nsf/$webindex/2C1CD131A9F4ECF706256B8000629397/$f ile/CONTROL+DE+LA+ACIDEZ+Y+ALCALINIDAD+Y+AUMENTE+LA+FERTILIDAD+DE+SUELO.pdf
DETERMINACION DE ALCALINIDAD