“ Año de la consolidación consolidación del Mar de Grau” UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
Facultad de Ciencias Departamento de Química
DETERMINACION DE LA ALCALINIDAD EN AGUAS NATURALES
CURSO: Laboratorio de Química Ambiental Ambiental PROFESOR DE LABORATORIO: Suarez, Diego INTEGRANTES:
Ala Arau!o, Arau!o, "ean #ool )enítez Morales, Fernando *rlando+ - Canales *rmac.ea, Da/anna C.ampi Cruzado, Ana 0atia #adilla 2uiz, Da/ana
$%&'%'(% $%&$%&& $%&$%&& $%&'%&% $%&'%$1(
GRUPO DE LABORATORIO: 3
La Molina, 27 d !"i#$% 2&'(
1. OB OBJE JETI TIV VOS
$%&'%&$(
•
•
Determinar la alcalinidad de la muestra de agua tomada en el estanque de agua con presencia de Nelumbo Nucifera en el jardín botánico de la Universidad Nacional Agraria la Molina. Determinar la alcalinidad de las muestras del agua tomadas en el estanque de agua con presencia de Azolla liculoides en el jardín botánico de la Universidad Nacional Agraria la Molina.
2. MARCO TEORICO 2.1. ALCALINIDAD La alcalinidad es una medida de la capacidad para neutralizar ácidos. Los que contribuyen a la alcalinidad del agua son principalmente los iones bicarbonato !"# $%&' carbonato "# $(%& e )idr*+idos #!%&. "#( , !(# !("#$ !("#$ !, , !"# $% !"#$% !, , "#$%( #tras especies que contribuyen a la alcalinidad' aunque en menor grado' son el amoniaco y las bases conjugadas de los ácidos -os-*rico' silícico' b*rico y los ácidos orgánicos. Mana)an' (/&. 0sta propiedad es importante para determinar la idoneidad del agua para el riego y 1 o mezclar algunos pesticidas y la )ora de interpretar y controlar procesos residuales de tratamiento. La alcalinidad por lo general se mide como los equivalentes de carbonato de calcio "a"# $&. 2a3yer' (4&.
Alcalinidad (
mgCaCO3 L
)=
A ∗ N ∗50000 ml muestra
Donde5 A5 volumen total gastado de ácido en la titulaci*n. N5 normalidad de la diluci*n del ácido. A partir de la alcalinidad total y de la alcalinidad de la -enol-taleína' se puede obtener la clasi6caci*n estequiometria de las tres -ormas principales de alcalinidad que se encuentran en muc)as aguas5 4. !ay alcalinidad de "arbonatos "# $ (%& cuando la alcalinidad a la -enol-taleína no es nula pero es menor que la total. (. !ay alcalinidad de !idr*+idos #!%& cuando la alcalinidad a la -enol-taleína es mayor de la mitad de la total. $. !ay alcalinidad de 7icarbonatos !"#$ %& cuando la alcalinidad a la -enol-taleína es menor de la mitad de la total.
TABLA 1: RELACION DE ALCALINIDAD Resultado de la Titulació 8 8 8 8 8
9 ;<: 9<: > 41(: 9:
Alcaliidad de !id"ó#idos
(8 = : : %uete5 A8!A 4??(&
Alcaliidad de Ca"$oatos
Alcaliidad de Bica"$oatos
(8 (8 ( : = 8&
: : = (8
8 9 alcalinidad de -enol-taleína mg1L& "a"#$ : 9 alcalinidad total mg1L "a"#$& Además la alcalinidad no s*lo representa el principal sistema amortiguador del agua dulce' sino que tambi@n desempea un rol principal en la productividad de cuerpos de agua naturales' siendo una -uente de reserva para la -otosíntesis. La alcalinidad )a sido utilizada como un indicador de la productividad de lagos' donde niveles de alcalinidad altos indicarían una productividad alta y viceversa :abla 4&. Dic)a correlaci*n se debe en parte a que la disponibilidad del carbono es mayor en lagos alcalinos y tambi@n al )ec)o de que las rocas sedimentarias que contienen carbonatos' a menudo contienen tambi@n concentraciones relativamente altas de nitr*geno y -*s-oro.
TABLA 1: RAN&O DE ALCALINIDAD
%uete: Bevern 4?C?&
0l sistema de alcalinidad tiene interacciones importantes con los procesos de -otosíntesis y respiraci*n celular. La alcalinidad del agua se debe entonces principalmente a sales de ácidos d@biles y bases -uertes' estas sustancias actan como amortiguadoras que ayudan a evitar Euctuaciones drásticas de p! en el agua y que puedan causar problemas en los animales acuáticos.
&"a'co 2: Va"iació de la alcaliidad e el d(a.
Fuente: Wurts & Durborow. 1992
2u valor puede variar signi6cativamente con el p! del punto 6nal.
Ta$la 2: Valo"es de )! * su "elació co CO 2+ !CO,- CO,2-.
Fuente5 Hutcinson. 19!"
0n la siguiente ilustraci*n5
Durante la -otosíntesis se consume "#( desplazándose el equilibrio en la 6gura )acia la derec)a' causando a su vez que el p! aumente. 0l aumento en p! se debe a que la baja en concentraci*n de "#( libre ocasiona a su vez una disminuci*n en la concentraci*n del i*n )idronio !,& y por ende un aumento en p!. 2i las concentraciones de "#( libres disminuyen' entonces
disminuyen tambi@n las concentraciones de !, y la constante de disociaci*n B4. Goldan. ($&
0n adici*n' si el equilibrio se desplaza )acia la derec)a durante periodos intensos de -otosíntesis' entonces la concentraci*n de carbonatos debe aumentar causando que la concentraci*n de !, disminuya de acuerdo con la ecuaci*n y la constante de disociaci*n B(5
2egn el "#( sea incorporado a la -otosíntesis se puede agotar los niveles de "#( libre' a tal punto que el crecimiento de plantas acuáticas se ve limitado y el p! puede alcanzar valores mayores de ? * 4.
,. RES/LTADOS TABLA N01: VOL/MEN &ASTADO DE !CL .13 M EN LA TIT/LACION DE M/ESTRAS DE A&/A OBTENIDAS EN %/ENTES DE A&/A DENTRO DEL CAM4/S DE LA /NALM.
M/ESTRA
Muest"a 1
0stanque de agua con presencia de
Volu5e de la 5uest"a 65l7
5l de !Cl .13 M 8astado Idicado" 9eol9tale(a
Idicado" a"aa de 5etilo
1
-
12 5l
1
-
21. 5l
Nelumbo Nucifera
Muest"a 2
Flor de Loto& 0stanque de agua con presencia de Azolla liculoides
%/ENTE: 0laboracion propia
TABLA N02: DETERMINACI;N DE LA ALCALINIDAD 4ARA LAS %/ENTES DE A&/A Muest"a de a8ua
Volu5e de !CL 8astado
Mola"idad del !Cl
Volu5e de la 5uest"a
Alcaliidad 58 CaCO, < L
12 5l
.13 M
1 5l
??. 2 58
21. 5l
.13 M
1 5l
[email protected] 58
Esta=ue de a8ua co )"esecia de Nelumbo Nucifera
6>o" de Loto7 Esta=ue de a8ua co )"esecia de Azolla liculoides
%/ENTE: 0laboracion propia TABLA N0,: RELACIONES DE ALCALINIDAD M/ESTRAS DE A&/A
Muest "a 1 Muest "a 2
0stanque de agua con presencia de Nelumbo Nucifera
Eor de Loto& 0stanque de agua con presencia de Azolla liculoides
G02UL:AD# D0 LA :H:ULA"H#N
AL"ALHNHDA D 8#G !HDG#IHD#
Al"ALHNHDAD 8#G "AG7#NA:#
AL"ALHNHDAD D0 7H"AG7#NA: #
Alcaliidad de la 9eol9tale(a
??.2 58
[email protected] 58
Alcaliidad de la 9eol9tale(a
%/ENTE: 0laboracion propia . DISC/SION 8ara determinar la alcalinidad de la -enol-taleína de ambas muestras de agua se adicionaron gotas de este indicador' en ambos casos no )ubo un viraje de color. 0sto indica que el p! a la que se encontraban ambas muestras de agua tiene un valor menor a C.$' ya que el indicador -enol-taleína acta entre un p! de C.$ a 4. Del mismo modo para determinar la alcalinidad total se us* el indicador naranja de metilo' el cual acta en un rango de p! entre $.4 a J.J. 0n este caso se observ* que en ambas muestras tuvo un
viraje de color a naranja suave' indicando que estas -uentes de agua tienen un p! mayor a J.J. 0n la tabla NK$ de los resultados se observa que para la muestra 4 estanque de agua con presencia de la Nelumbo Nucifera& la alcalinidad tuvo un valor de CC.( mg de "a"#$1L y para la muestra ( estanque de agua con presencia de la Azolla Filiculoides& su alcalinidad -ue de 4/. (? mg de "a"#$1L. Al comparar ambas muestras se observa que la muestra dos tiene una mayor alcalinidad. 0n el caso de estar e+puestas a la presencia de ácido la segunda muestra tiene una mayor capacidad amortiguadora que la primera muestra. 0n la tabla $ se observa la relaci*n de alcalinidad de ambas muestras' ambas indican que tienen una alcalinidad de bicarbonato' es decir que las muestras se encuentran en un rango de p! de .$/ a 4.$$ donde el bicarbonato va a ser el amortiguador.
@. CONCL/SIONES •
•
La alcalinidad de la muestra del estanque del agua con presencia de Nelumbo Nucifera o Flor de loto es de CC.( mg de "a"#$1L. La alcalinidad de la muestra del estanque del agua con presencia de Azolla Filiculoides es de 4/.( mg de "a"# $1L.
. REVISION BIBLIO&RA%ICA •
•
•
•
"lair N.2a3yer and 8erry L. Mc"arty. (4. uímica para ingeniería ambiental. 0d. 0mma Ariza. J. 0d. 7ogotá' "olombia. Cp. 2tanley 0. Mana)an. (/. Hntroducci*n a la química ambiental. 0d. Gevert@. 4ra edici*n. Geussel. AOOA.A8!A.O8"F. 4?C?. M@todos normalizados para el análisis de aguas potables y residuales. 0d. Díaz de 2antos. Bevern N. 4?C?. :o+icity o- "opper to PooplanQton. Rournal o- 0nvironmental uality.
