UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS – VILLAVICENCIO Facultad de Ingeniería Civil
INFORME DE LABORATORIO TRATAMIENTO DE AGUAS
Cloruros, Acidez, Alcalinidad y Dureza total Integrantes CASTELLANOS HERNÁNDEZ YAMID – 2150149
[email protected] MARTÍNEZ TURRIAGO JUAN EDUARDO – 2150808
[email protected] REY CARABALLO NÉSTOR CAMILO – 2150416
[email protected] SERRANO CHUIMA MARIA ROSA – 2224409
[email protected] Facultad de Ingeniería Civil. Programa: Ingeniería Civil RESUMEN
En el presente informe se realiza un análisis de las sustancias presentes en el agua, para estimar los parámetros de acidez, alcalinidad, cloruros y dureza total que son factores importantes para determinar la calidad del agua, ello significa que debe estar libre de microorganismos patógenos, de minerales y sustancias orgánicas que puedan producir efectos fisiológicos adversos. Este análisis se basa en ensayos de laboratorio donde se realiza una comparación de la reacción de una muestra base con la muestra tomada de la fuente hídrica caño conejo, de esa manera se estima los parámetros diversos que contiene esta fuente. Palabras claves: Cloruros, Acidez, Alcalinidad, Dureza Total. ABSTRACT
In this report, an analysis of the substances present in the water is carried out to estimate the parameters of acidity, alkalinity, chlorides and total hardness that are important factors in determining the quality of the water. This means that it must be free of microorganisms Pathogens, minerals and organic substances that may produce adverse physiological effects. This analysis is based on laboratory tests where a comparison of the reaction of a base sample with the sample taken from the water source rabbit pipe is carried out; in this way, the various parameters contained in this source are estimated. Key words: Chlorides, Acidity, Alkalinity, Total Hardness.
INTRODUCCIÓN El agua para consumo humano tanto el agua que se bebe, el que se usa para recreación o para agricultura, entre otros usos; debe ser sometida, reglamentariamente, a un control de calidad anterior a su distribución y posterior utilización. El objetivo de controlar la calidad del agua es la eliminación o reducción de los constituyentes del agua que sean perjudiciales para la salud humana y el bienestar de la comunidad.
De esta forma se asegura que los consumidores del agua obtengan un recurso en condiciones de ser utilizado. Los parámetros de control que se realizarán en esta práctica son acidez, alcalinidad y cloruros utilizando el método volumétrico para una muestra tomada de la fuente hídrica caño conejo.
Sólidos Sedimentables
El método volumétrico, es aplicable para la determinación de la alcalinidad de carbonatos y bicarbonatos, en aguas naturales, domésticas, industriales y residuales. La medición de la alcalinidad, sirve para fijar parámetros del tratamiento químico del agua, así como ayudarnos al control de la corrosión y la incruptación en los sistemas que utilizan agua como materia prima o en su proceso. La determinación de cloruros se basa en una valoración con nitrato de plata utilizando como indicador cromato de potasio. La plata reacciona con los cloruros para formar un precipitado de cloruro de plata de color blanco. En las inmediaciones del punto de equivalencia al agotarse el ión cloruro, empieza la precipitación del cromato. La formación de cromato de plata puede identificarse por el cambio de color de la disolución a anaranjado-rojizo así como en la forma del precipitado. La acidez de un agua puede definirse como su capacidad para neutralizar bases, como su capacidad para reaccionar con iones hidroxilo como su capacidad para ceder protones o como la medida de su contenido total de substancias ácidas. La determinación de la acidez es muy importante debido a las características corrosivas de las aguas ácidas y al costo que supone la remoción y el control delas substancias que producen corrosión. OBJETIVOS Objetivo General Analizar la muestra de agua con el fin de estimar ciertos parámetros para determinar si el agua está apta para el uso que se le quiere dar en función de los valores permisibles y estándares. Objetivos específicos -
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Comprender y aplicar el concepto de acidez, alcalinidad y cloruros en muestras de agua como su influencia en su tratamiento Aplicación del método volumétrico en procedimientos analíticos para la cuantificación de Cloruros, alcalinidad y acidez en muestras líquidas. Con base en los datos experimentales obtenidos compararlos con los estándares definidos por el RAS/2000 o con las normas aplicables.
MARCO TEORICO ALCALINIDAD En el agua es la capacidad de esta para neutralizar ácidos. También se utiliza el término capacidad de neutralización de ácidos, y representa la suma de las bases que pueden ser valoradas.
Esta alcalinidad de las agua naturales se debe principalmente a las sales de ácidos débiles, aunque las bases débiles o fuertes también puede contribuir. Los bicarbonatos son los compuestos que más contribuyen a la alcalinidad, puesto que se forman en cantidades considerables por la acción del CO2 sobre la materia básica del suelo. Además de estas sales se puede considerar ácidos orgánicos que son resistentes a la oxidación biológica como es el caso del ácido húmico que forman sales que se adicionan a la alcalinidad. ACIDEZ. La acidez de un agua es su capacidad cuantitativa para reaccionar con una base fuerte hasta un pH designado. Por tanto, su valor puede variar significativamente con el pH final utilizado en la valoración. Se puede deber a la presencia entre otros, de dióxido de carbono no combinado, de ácidos minerales o de sales de ácidos fuertes y bases débiles. En muchas aguas naturales, que se usan para propósitos potables, existe un equilibrio entre carbonato, bicarbonato y dióxido de carbono CLORUROS Los cloruros son una de las sales que están presentes en mayor cantidad en todas las fuentes de abastecimiento de agua. El ion cloruro se encuentra con frecuencia en aguas residuales, en concentraciones que varían de unos pocos ppm hasta varios gramos por litro. Este ion ingresa al agua en forma natural, mediante el lavado que las aguas lluvias realizan sobre el suelo. DUREZA TOTAL Es una característica química del agua que está determinada por el contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmente nitratos de calcio y magnesio. Es un agua que no produce espuma con el jabón, el agua dura forma un residuo grisáceo con el jabón y se impregna en la pared de los grifos.
Sólidos Sedimentables
MATERIALES, REACTIVOS E INDICADORES
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Soportes
MATERIALES:
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Muestra de agua (caño Conejo)
Figura 4. Soportes
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Bureta Graduada
Figura 1. Muestra.
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Pipeta Pasteur
Figura 2. Pipeta Pasteur Figura 5. Bureta Graduada.
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Matraz de Erlenmeyer -
Figura 3. Matraz de Erlenmeyer.
Pipeta graduada
Figura 6. Pipeta graduada
Sólidos Sedimentables
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Piseta de laboratorio
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Ácido sulfúrico – alcalinidad
Figura 7. Piseta de laboratorio
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Agua destilada
Figura 10. Ácido sulfúrico
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Nitrato de plata – cloruros
Figura 8. Agua destilada.
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REACTIVOS Hidróxido de potasio – acidez
Figura 11. Nitrato de plata
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EDTA(Etilendiaminotetracetico) - Dureza
Figura 9. Hidróxido de potasio Figura 12. EDTA
Sólidos Sedimentables
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Negro de eriocromo T – dureza
INDICADORES Fenolftaleína – acidez
Figura 16. Negro de eriocromo T
METODOLOGÍA (PROCEDIMIENTO) Figura 13. Fenolftaleína
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Naranja de metileno o metilo – alcalinidad
METODO VOLUMETRICO El análisis volumétrico consiste en la determinación de la concentración de una sustancia presente en una solución midiendo el volumen de otra solución de concentración conocida, cuyo soluto reaccione estequiometricamente con el constituyente que se analiza o en cualquier otra sustancia presente pero químicamente equivalente. TECNICA TITULACION
Figura 14. Naranja de metileno
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Dicromato de potasio – cloruros
La titulación es un método corriente de análisis químico cuantitativo en el laboratorio, que se utiliza para determinar la concentración desconocida de un reactivo conocido. Debido a que las medidas de volumen juegan un papel fundamental en las normalizaciones se le conoce también como análisis volumétrico. Un reactivo llamado “valorante” o “titulador”, de volumen y concentración conocida (una solución estándar o solución patrón) se utiliza para que reaccione con una solución de concentración desconocida. Utilizando una bureta calibrada para añadir el valorante es posible determinar la cantidad exacta que se ha consumido cuando se alcanza el punto final. El punto final es el punto en el que finaliza la valoración, y se determina mediante el uso de un indicador Para este laboratorio se toma una muestra de 2 litros en CAÑO CONEJO, y es transportado al laboratorio con todas las medidas de refrigeración para no perder ninguno de sus características. ACIDEZ Paso 1: se llena la pipeta con el reactivo hidróxido de potasio, luego se llena en la bureta graduada y se gradúa hasta una medida exacta.
Figura 15. Bicromato de potasio
Sólidos Sedimentables
Paso 2: se purga el matraz Erlenmeyer y se llena 100 ml con agua destilada
Paso 3: se le añade 5 gotas del indicador fenolftaleína y agitar para una mezcla uniforme.
Paso 5: añadir las gotas necesarias hasta que la muestra adquiera un color fucsia tenue.
Paso 6: se realiza el mismo procedimiento con la muestra de agua tomada del caño conejo y se realiza la comparación respectiva.
ALCALINIDAD: La alcalinidad se determina por la valoración de la muestra de agua con una solución previamente normalizada de un ácido fuerte Paso 4: posteriormente se añade el reactivo sin dejar de agitar para que la mezcla se realice de manera uniforme y aumente su efectividad.
PASO 1: se llena la pipeta con el reactivo ácido sulfúrico, luego se llena en la bureta graduada y se gradúa hasta una medida exacta.
Sólidos Sedimentables
Paso 2: se purga el matraz Erlenmeyer y se llena 100 ml con agua destilada.
Paso 2: se purga el matraz Erlenmeyer y se llena 100 ml con agua destilada. Paso 3: se le añade 5 gotas del indicador naranja de metileno o metilo y se agita para una mezcla adecuada.
Paso 3: se le añade 5 gotas del indicador bicromato de potasio y se agita para una mezcla adecuada.
Paso 4: Posteriormente se añade el reactivo sin dejar de agitar para que la mezcla se realice de manera uniforme y aumente su efectividad. Paso 5: Añadir las gotas necesarias hasta que la muestra adquiera un color salmón tenue.
Paso 4: Posteriormente se añade el reactivo sin dejar de agitar para que la mezcla se realice de manera uniforme y aumente su efectividad.
Paso 6: se realiza el mismo procedimiento con la muestra de agua tomada del caño conejo.
CLORUROS Paso 1: se llena la pipeta con el reactivo nitrato de plata, luego se llena en la bureta graduada y se gradúa hasta una medida exacta.
Paso 5: Añadir las gotas necesarias hasta que la muestra adquiera un color sapote oscuro o amarillo ladrillo y registrar el volumen añadido. Paso 6: se realiza el mismo procedimiento con la muestra de agua tomada del caño conejo.
Sólidos Sedimentables
REFERENCIAS [1] Ingeniería de Tratamiento y Acondicionamiento de Aguas: Parámetros y características de las aguas naturales. Recuperado de http://www.oocities.org/edrochac/sanitaria/paramet ros1.pdf
DUREZA TOTAL No se efectuó dicha prueba. RESULTADOS ACIDEZ
[2] MinDesarrollo, Ministerio de desarrollo económico. (2000). Reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico, RAS 2000. Bogota D.C. [3] Oballe y Moreno (2014). Cartilla guía para la ejecución de prácticas de laboratorio en saneamiento de agua potable, Universidad Católica de Colombia. Bogotá.
Consumo de hidróxido de potasio Base = 3 gotas Muestra = 2 gotas ALCALINIDAD
Consumo de ácido sulfúrico Base = 3 gotas Muestra = 3 gotas CLORUROS
Consumo de nitrato de plata Base = 3 gotas Muestra = 3 gotas
CONCLUSIONES ACIDEZ: La Muestra de agua necesitó menos gotas de hidróxido de potasio en relación con la base, indicando que el cuerpo hídrico, tal vez tenga vertimientos de aguas industriales. ALCALINIDAD: La muestra de agua tuvo un consumo de tres gotas de ácido sulfúrico igual a la base, indicando que el cuerpo hídrico tiene una capacidad alta de neutralizar ácidos.
CLORUROS: No tiene vertimientos de uso doméstico porque no presenta materia orgánica poca concentración de cloruros.
[4]OMS (2006). Guías para la calidad del agua potable. Recuperado de http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq3_es_fulll_lowsres.pdf
