Determinacion de Solidos

UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”

FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE ESCUELA PROFESIONAL INGENIERÍA SANITARIA

INFORME DE LABORATORIO N 0 07 DETERMINACIÓN DE SOLIDOS TOTALES, DISUELTOS Y SEDIMENTABLES

CURSO: ANÁLISIS DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES DOCENTE: POMA VILLAFUERTE CARLOS BORROMEO INTEGRANTES: 1. CARRION SALAZAR EDWIN DHEYVI 2. HUAROMA ROMERO EMELYN RUIZ 3. LEYVA MILLA ROSINA MARIA

HUARAZ_2014_PERU

DETERMINACION DE SOLIDOS TOTALES, FILTRABLES Y SEDIMENTABLES

DETERMINACIÓN DE SOLIDOS TOTALES, FILTRABLES Y SEDIMENTABLES I.

INTRODUCCION:

El término sólido hace referencia a la materia suspendida o disuelta en un medio acuoso. Una de las características físicas más importantes del agua es el contenido total de sólidos, esta incluye la materia en suspensión, la materia sedimentable, la materia coloidal y la materia disuelta. La determinación de sólidos disueltos totales mide específicamente el total de residuos sólidos filtrables (sales y residuos orgánicos). Los sólidos disueltos pueden afectar adversamente la calidad de un cuerpo de agua o un efluente de varias formas; las aguas para el consumo humano, con un alto contenido de sólidos disueltos, son por lo general de mal agrado para el paladar y pueden inducir una reacción fisiológica adversa en el consumidor. Por esta razón los análisis de sólidos disueltos son también importantes como indicadores de la efectividad de procesos de tratamiento biológico y físico de aguas usadas; y por ende se ha establecido un límite de 500mg/L. o su equivalente a 500 ppm (partes por millón). En cambio los sólidos sediméntales se depositan por la fuerza de la gravedad en un recipiente donde el líquido permanezca inmóvil durante 60 minutos. La determinación de sólidos totales en muestras de agua por desecación es un método muy utilizado, algunas de sus aplicaciones son: determinación de sólidos y sus fracciones fijas y volátiles en muestras sólidas y semisólidas como sedimentos de río o lagos, lodos aislados en procesos de tratamiento de aguas limpias y residuales y aglomeraciones de lodo en filtrado al vacío, de centrifugación u otros procesos de deshidratación de lodos. Los sólidos en suspensión son aquellos que se encuentran en el agua sin estar disueltos en ellas, pueden ser sedimentables o no y, para determinar su cantidad en forma directa es complicado, para ello se calcula matemáticamente conociendo la cantidad de sólidos no sedimentables y de sólidos en suspensión y realizando una diferencia de estas dos medidas.

Los Alumnos

ANALISIS DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES - FCAM FCAM-- ING. SANITARIA

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II.

OBJETIVOS:

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Objetivo General: 

Aprender a realizar la determinación Solidos Totales, filtrables y Sedimentables de la muestra de agua del Rio, reconocer la importancia de estos parámetros en la definición de la calidad de agua, según sea su tipo y uso al que se destine el agua.



Objetivos Específicos: 

Determinar la cantidad de Solidos Totales que hay en la muestra de agua del Rio, así mismo reconocer las unidades de medición, los límites máximos y mínimos establecidas en la normatividad vigente.



Determinar la cantidad de Solidos filtrables que hay en la muestra de agua del Rio, así mismo reconocer las unidades de medición, los límites máximos y mínimos establecidas en la normatividad vigente.



Determinar la cantidad de Solidos Sedimentables (utilizando el cono de Imhoff) que hay en la muestra de agua del Rio reconocer las unidades de medición, los límites máximos y mínimos establecidas en la normatividad vigente.

ANALISIS DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES - FCAM- ING. SANITARIA

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III.

FUNDAMENTO TEÓRICO:

3.1.

SOLIDOS:

El término solidos hace ilusión a materia suspendida o disuelta en un medio acuoso. Los sólidos se refiere a toda materia sólida que permanece como residuo de evaporación y secado bajo una temperatura entre 103-105 grados centígrados, en la cual existe una gran variedad de materia orgánica e inorgánica, comúnmente se clasifican en suspendidos, disueltos, totales y sedimentables. Las aguas naturales, residuales contienen una gran variedad de materiales sólidos que varían desde hilachas hasta materiales coloidales.



Sólidos disueltos totales: Indicador de la calidad de sales y sólidos disueltos en una muestra de agua. Existe una relación directa entre los sólidos disueltos totales y la conductividad, ya que ambos miden los compuestos iónicos disueltos. También, se define como grupo de partículas que incluye a los sólidos disueltos, suspendidos y sedimentables en agua.



Sólidos disueltos: Los sólidos disueltos, a veces denominados sólidos filtrantes, son aquellos que pasan a través del medio filtrante cuando se determinan los sólidos suspendidos. Es una medida de la concentración total de sales inorgánicas en el agua e indica salinidad. Para muchos fines, la concentración de STD constituye una limitación importante en el uso del agua.



Sólidos sedimentables: Son aquellos que sedimentan en el fondo de un recipiente de forma cónica (cono Imhoff) en el transcurso de un periodo de 60 minutos. Los sólidos sedimentables, expresados en unidades mL/L, constituyen una medida aproximada de la cantidad de fango que se obtendrá en la decantación primaria del agua residual.

(Fuente: Aguamarket y Cía. Ltda. Productos y Servicios para la Industria del Agua Iberoamericana)


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

SOLIDOS TOTALES: Es la cantidad de materia que permanece como residuo después de una evaporación a temperatura entre 103 y 105 grados centígrados; de estos hacen parte los sólidos suspendidos y los sólidos disueltos. No se define como sólida aquella materia que se pierde durante la evaporación debido a su alta presión de vapor.

La determinación de sólidos totales en muestras de agua, por el método

de

desecaciones es muy utilizado, algunas de sus aplicaciones son: Determinación de sólidos y sus fracciones fijas y volátiles en muestras sólidas y semisólidas como sedimentos de río lagos, lodos aislados en procesos de tratamiento de aguas limpias y residuales y aglomeraciones de lodo en filtrado al vacío, de centrifugación u otros procesos de deshidratación de lodos. 

SÓLIDOS DISUELTOS TOTAL (TDS): Es una expresión para el contenido combinado de materia inorgánico y orgánico contenidas en un líquido que están presentes en una molécula, ionizado o microgranular (coloidal solenoide) forma suspendida. Los sólidos disueltos normalmente se discuten solamente para los sistemas de agua dulce, puesto que la salinidad abarca alguno de los iones que constituyen la definición del TDS.

(Fuente:http://www.elergonomista.com/saludpublica/residuales.htm)


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El uso principal del TDS está en el estudio de calidad del agua para corrientes, ríos y lagos, aunque el TDS se considera generalmente no como agente contaminador primario (no se juzga ser asociado a efectos de salud), sino que se utiliza algo como indicación de características estéticas de agua potable y como indicador agregado de la presencia de un amplio arsenal de contaminantes químicos. Ciertos sólidos disueltos totales naturales se presentan del desgaste por la acción atmosférica y de la disolución de rocas y de suelos.

Sólidos suspendidos y Sólidos totales 

SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES (SST): Es la cantidad de Sólidos que el agua conserva en suspensión después de 10 minutos de asentamiento. Se mide en ppm. Los sólidos en suspensión son aquellos que se encuentran en el agua sin estar disueltos en ellas, pueden ser sedimentables o no y, para determinar su cantidad en forma directa es complicado, para ello se calcula matemáticamente conociendo la cantidad de sólidos no sedimentables y de sólidos en suspensión y realizando una diferencia de estas dos medidas. La OMS en sus normas internacionales para el agua potable, considera como admisible una concentración máxima deseable de 500mg/ml.

(Fuente: www.worldlingo.com)


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

SOLIDOS SEDIMENTABLES: La sedimentación: Es la operación consistente en separar de una suspensión un fluido claro, que sobrenade la superficie, y un lodo con una concentración elevada de materias sólidas que se depositan por efecto gravitacional y por tener peso específico mayor que el fluido. La sedimentación se realiza en unidades o reactores en los cuales teóricamente, la masa líquida se traslada de un punto a otro con movimiento uniforme y velocidad constante. El principal parámetro que influye en la eficiencia remocional de una unidad de sedimentación es la carga superficial, la cual constituye la velocidad crítica de sedimentación. En vista de que los componentes de la estructura, tales como compuertas, tuberías de presión, turbinas, ruedas y cajas, que están en contacto con el agua, son susceptibles a la destrucción por el efecto abrasivo de las materias en suspensión, es necesario determinar la concentración y la composición de las materias en suspensión. En general, se puede constatar que las materias en suspensión se componen de partículas de diferentes tamaños de grano. En ríos de llanura y montañas de mediana altura las partículas coloidales pueden abarcar un amplio rango granulométrico desde la fracción de limo hasta la fracción de arena (Ø 0.002 [mm] - 0.2 [mm] y ~ 1 [mm], respectivamente), mientras que en los ríos de montaña con pendientes fuertes los tamaños de grano pueden llegar hasta 2 a 3mm.La cantidad de las materias en suspensión es expresada por la concentración de materias en suspensión como sigue: Concentración de materias en suspensión = km de materias en suspensión / m3 de agua En general, las concentraciones de materias en suspensión (C) son de: C = 0.1 - 1.0 [kg/m3] en ríos de terreno llano, C = 2.0 - 10 [kg/m3] en ríos/riachuelos de montañas Fuente:http://greenfoox.wordpress.com/2012/03/30/correlacion-entre-los-solidossuspendidos-y-los-solidos-sedimentables/


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Estos valores pueden ser superiores o inferiores, de acuerdo a las características de las cuencas (topografía, geología, condiciones de riego, vegetación natural, etc.). La concentración de materias en suspensión en el "Río Amarillo" en China, por ejemplo, varía en su tramo inferior entre 60 y 600 [kg/m3], según estación del año (en avenidas extraordinarias estas concentraciones son aún sobrepasadas) La concentración de las materias en suspensión puede ser averiguada por la toma de muestras en el fondo del río y evaluada por presentación del agua (agua limpia, que admite ver hasta el fondo, es pobre en materias en suspensión; agua turbia de coloración marrón-amarillo indica una concentración elevada de materias en suspensión). El contenido de materias en suspensión cambia con las estaciones del año y depende de las precipitaciones en el área de la cuenca y del nivel de agua en el río o riachuelo. El análisis de sólidos sedimentables presentes en una muestra de agua indica la cantidad de sólidos que pueden sedimentarse a partir de un volumen dado de muestra en un tiempo determinado. Es una medida de la cantidad de sólidos que pueden ser eliminados en el tratamiento primario de un agua residual. Los sólidos sedimentables son aquellos Sólidos Suspendidos que sedimentan cuando el agua se deja en reposo durante 1 hora. Se determinan volumétricamente mediante el uso del cono Imhoff. Por ejemplo en 10 minutos o en 2 horas. Constituyen una medida aproximada de la cantidad de barro que se obtendrá en el proceso de decantación.

Fuente: ANÁLISIS DE LAS AGUAS / J. Rodier / edit. Omega S.A.


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La parte de sólidos en suspensión que por tamaño y peso pueden sedimentar al lapso de una hora en el cono Imhoff, se denominan sedimentables, siendo en promedio un 75% orgánicos y un 25% inorgánicos. A la diferencia entre sólidos sedimentables y sólidos suspendidos totales se les denomina coloidales. GRADO DE EVACUACION DE SEDIMENTOS El grado de evacuación de sedimentos es expresado por la relación entre la concentración Cadm. de sedimentos en el agua motriz desarenada y la concentración C de sedimentos en el agua del río no desarenada: Grado de evacuación de sedimentos = 100 Cadm/C en % No hay ningún reglamento ni normas para la selección del grado de evacuación de sedimentos. Más bien se basa en valores empíricos tomados de la operación de centrales hidroeléctricas existentes. Criterios decisivos para la determinación del grado de evacuación de sedimentos son: - Minimización de los daños originados por materias en suspensión (abrasión, etc.) en los componentes de la obra. - Susceptibilidad de las turbinas a materias en suspensión, en dependencia del tipo de la turbina de la composición metalúrgica de la turbina (aleación) del tamaño de las partículas de la naturaleza mineralógica de las partículas (efecto abrasivo) de la caída útil (velocidad) Según experiencias: - Turbinas de tipo rueda son poco susceptibles a la abrasión causada por impurificaciones blandas tales como limos, arcillas y otros materiales flotantes como hierbas, hojas, etc. ( Fuente: Grupo de Tratamiento de Aguas Residuales. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla.)


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IV. 

MATERIALES:

Determinación de Solidos Totales (Muestra sin filtrar): 

Materiales:   



Una capsula de porcelana. Una probeta. Una pinza.

Equipos: Balanza analítica. Estufa de secado. Mechero Bunsen. Mufla Desecador.

    



Muestra: 



Agua de Río

Determinación de Solidos Disueltos: 

Materiales:    



Un papel filtro. Una capsula de porcelana. Una probeta. Una pinza.

Equipos: Equipo de filtro Balanza analítica. Estufa de secado. Mechero Bunsen. Desecador.

    



Muestra: 



Agua de Río

Determinación de Solidos Sedimentables: 

Materiales: Cono Imhoff. Varilla

 



Equipos:



Soporte para el cono Imhoff. Muestra: Agua de Río 


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V. 

PROCEDIMIENTOS:

Determinación de Solidos Totales (Muestra sin filtrar): a. Pesamos una porcelana de crisol en una balanza analítica y anotamos la lectura y es de 52.1479 gr.

b. Luego de pesar colocamos el crisol en la estufa a 103°C por media hora. Después de pasado los 30 minutos, sacamos el crisol son una pinza y colocamos en el desecador para enfriar a este. Pesamos nuevamente el crisol. (se repite este proceso hasta que el peso del crisol sea casi constante o una diferencia de peso menor a 0.004)

c. Después de obtener un peso constante del crisol, medimos en una probeta 40 ml de la muestra y lo echamos en el crisol.


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d. Colocamos el crisol con la muestra en un mechero bunsen y calentamos el crisol hasta evaporar todo el agua (el agua se debe eliminarse evaporando en la estufa a una temperatura de 103-105°C).

e. Luego de evaporar toda el agua a sequedad, colocamos el crisol en un desecador para enfriar.

f. Pesamos el crisol más el residuo y anotamos una lectura de 55.9604 gr.

g. Para determinar sólidos totales.

.   ⁄ =

(  − ) ×    


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

Determinación de solidos disueltos: a. Pesamos una porcelana de crisol en una balanza analítica y anotamos la lectura y es de 51.9985gr.

b. Luego de pesar colocamos el crisol en la estufa a 103°C por media hora. Después de pasado los 30 minutos, sacamos el crisol son una pinza y colocamos en el desecador para enfriar a este. Pesamos nuevamente el crisol. (se repite este proceso hasta que el peso del crisol sea casi constante o una diferencia de peso menor a 0.004).

c. Después de obtener un peso constante del crisol, filtramos una porción de la muestra. Medimos en una probeta 40 ml de la muestra filtrada y lo echamos en el crisol.


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d. Colocamos el crisol con la muestra en un mechero bunsen y calentamos el crisol hasta evaporar todo el agua (el agua se debe eliminarse evaporando en la estufa a una temperatura de 103-105°C).

e. Luego de evaporar toda el agua a sequedad, colocamos el crisol en un desecador para enfriar.

f. Pesamos el crisol más el residuo y anotamos una lectura de 54.9224 gr.

g. Para determinar sólidos Disueltos (muestra filtrada): .   ⁄ =

(  − ) ×    


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

Determinación de Solidos Sedimentables: a. Tenemos una muestra de aproximadamente 2 L. b. Agregamos 1L de la muestra al cono de Imhoff c. Dejamos sedimentar por un tiempo de una hora, luego de 45 minutos de haber agregado la muestra, se debe golpear suavemente las paredes del cono con una varilla para facilitar la sedimentación. d. Luego realizar la lectura en la parte final graduada del cono. e. El resultado de los sólidos sedimentables es de 3.5 mL/L/h.

Muestra recién vaciada al cono de Imhoff.

Muestra vaciada al cono de Imhoff después de trascurrido una hora.


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VI. 

CALCULOS Y RESULTADOS: Determinación de Solidos Totales (Muestra sin filtrar): Formula a usar:

.   ⁄ =

(  − ) ×    

Dónde: 

A: Peso del residuo seco mg + crisol en mg.



B: Peso de la placa en mg.

.   ⁄ =

(55.9604 − 52.1479) × 1000 40

.   ⁄ = 95.3125 

Determinación de Solidos Disueltos (Muestra filtrada): Formula a usar:

.   ⁄ =

(  − ) ×    

Dónde: 

A: Peso del residuo seco mg + crisol en mg.



B: Peso de la placa en mg. .   ⁄ =

(54.9224 − 51.9985) × 1000 40

.   ⁄ = 73.0975


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Determinación de Solidos Sedimentables:



Lectura del cono de Imhoff: 0.025 ml/L/Hora

4.1.

RESULTADOS: CUADRO N°01

Muestra

Solidos Totales

Solidos Disueltos

Solidos Sedimentables

Agua del Rio Quillcay

95.3125 mg/L

73.0975 mg/L

0.025 ml/L/Hora

VII. 

ANALISIS DE LA DISCUSIÓN: En el análisis para la determinación de Solidos Totales se encontró 95.3125 mg de Sólidos Totales en un litro de muestra (Agua del Rio Quillcay), este viene a ser el residuo después de someter al agua a un proceso de evaporación a temperaturas por lo general entre 103°C y 105°C. Son grupo de partículas que incluye a los sólidos disueltos, suspendidos y sedimentables en agua. Es una medida de la cantidad de sólidos que pueden ser eliminados en el tratamiento primario de un A.R. Para agua potable el contenido de solidos debe ser menor de 500ml/L, solo así será apto para consumo humano. Debemos tener en cuenta que no se define como sólida aquella materia o residuo que se pierde durante la evaporación debido a su alta presión de vapor.



En el análisis para la determinación de Solidos Disueltos se encontró 73.0975 mg de Sólidos Disueltos en un litro de muestra (Agua del Rio Quillcay), este viene a ser el residuo del agua filtrada después de someterla a un proceso de evaporación a temperaturas por lo general entre 103°C y 105°C. Son grupo de partículas que incluye a los sólidos disueltos, suspendidos y sedimentables en agua.


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VIII. 

CONCLUSIONES:

Se logró que el alumno tenga bien en claro que la determinación de los sólidos sedimentables interesa fundamentalmente a efectos del tratamiento de aguas, a fin de conocer el volumen y la densidad del fango que se obtendrá en los decantadores. y en cuanto a los sólidos en suspensión y los sólidos totales son de interés, tanto para definir la calidad del agua, como a efectos de su tratamiento.

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Como no se ha encontrado sólidos suspendidos, esto nos quiere decir que el agua contiene sólidos disueltos, los cuales se van a determinar por filtración y una serie de procesos los cuales no se pudo realizar por falta de instrumentos.



La poca sedimentación de sólidos, también se debe a las diversas estaciones del año ya que cuando existen lluvias, existen arrastres de deshielos y esto hace que el agua se vuelva más turbio y por lo tanto será mayor la cantidad de sólidos totales encontrados.



La muestra de agua que analizamos (Agua del Rio), presenta una cantidad de mg/L de Solidos Totales, no siendo este número una muy alto. El que la muestra presente una cantidad baja de Solidos Totales no es indicativo que sea apta para consumo humano, pero si es un buen indicativo para para saber tal vez el tratamiento que debe seguir el agua.



La muestra de agua que analizamos (Agua del Rio), presenta una cantidad de mg/L de Solidos Disueltos, siendo este resultado no muy alto. El que la muestra presente una cantidad baja de Solidos Disueltos no es indicativo que sea apta para consumo humano, pero si es un buen indicativo para para saber tal vez el tratamiento que debe seguir el agua.



La muestra de agua que analizamos (Agua del Rio), presenta una cantidad de mg/L de Solidos Sedimentables, no siendo este número una muy alto. El que la muestra presente una cantidad baja de Solidos Sedimentables no es indicativo que sea apta para consumo humano, pero si es un buen indicativo para para saber tal vez el tratamiento que debe seguir el agua.


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IX.

RECOMENDACIONES:

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Tener cuidado con el uso de los instrumentos de laboratorio.



No tocar las porcelanas con las manos ya que podría variar el peso de estas y nos daría datos erróneos, es preferible cogerlas con las pinzas



Seguir detalladamente las indicaciones del docente, así como los pasos recomendados por la guía.

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Al medir los volúmenes se debe hacer con mucho cuidado y precisión ya que un error en este proceso también traería errores en los resultados finales.



Se recomienda seguir el proceso de secado del crisol y de la muestra hasta que sus pesos sean casi constantes o con una diferencia menos a 0.0004 de los pesos medidos de cada uno de ellos.


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X.

BIBILIOGRAFÍA:

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ANÁLISIS DE LAS AGUAS / J. Rodier / edit. Omega S.A.

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Aguamarket y Cía. Ltda. Productos y Servicios para la Industria del Agua Iberoamericana

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Grupo de Tratamiento de Aguas Residuales. Escuela Universitaria Politécnica. Universidad de Sevilla.)



http://es.scribd.com/doc/43546362/Determinacion-de-Solidos-Totales



http://www.monografias.com/trabajos93/determinacion-solidos-dureza-del-agua-ypigmentos-fotosinteticos/determinacion-solidos-dureza-del-agua-y-pigmentosfotosinteticos.shtml



http://es.scribd.com/doc/29119345/Solidos-totales



http://www.buenastareas.com/ensayos/Determinacion-De-Solidos/1728752.html



http://greenfoox.wordpress.com/2012/03/30/correlacion-entre-los-solidossuspendidos-y-los-solidos-sedimentables/



http://www.elergonomista.com/saludpublica/residuales.htm



www.worldlingo.com


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XI.

ANEXOS

FOTO 01:

Filtrado de la muestra para la obtención de Sólidos Suspendidos y Sólidos

Filtrables

FOTO 02:

Secado de muestra para la determinación de Sólidos Totales, Sólidos Totales

Fijos y Sólidos Totales Volátiles


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FOTO 03:

Porcelanas Puestas al Desecador para el enfriamiento

FOTO 04:

Pesado de la porcelana con la muestra


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Determinacion de Solidos

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