Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación
INFORME #4: ALCALINIDAD
CURSO: ANALISIS DE AGUA Y DESAGUE UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD: Ing. Civil ESCUELA PROFESIONAL: Ing. Sanitaria NOMBRE: Kelly Tejada Perfect CUI: !"#!!$"!
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AQP2015 PRACTICA N° 4: ALCALINIDAD
INTRODUCCION La alcalinidad de un agua puede definirse como su capacidad para neutralizar ácidos, como su capacidad para reaccionar con iones hidrógeno, como su capacidad para aceptar protones o como la medida de su contenido total de sustancias alcalinas OH. La determinación de la alcalinidad total y de las distintas formas de alcalinidad es importante en los procesos de coagulación química, ablandamiento, control de corrosión y evaluación de la capacidad tampón de un agua, es una medida práctica de la capacidad del manto acuífero de contrarrestar la acidificación cuando precipita el agua de lluvia ácida en l. La alcalinidad es debida generalmente a la presencia de tres clases de iones!
"l factor dos delante de la concentración de ion carbonato se debe a que la presencia de iones H está controlada, en primer lugar, por el ion bicarbonato, que luego es convertido por un segundo ion Hidrógeno a ácido carbónico
"n algunos suelos es posible encontrar otras clases de compuestos #boratos, silicatos, fosfatos, etc.$ que contribuyen a su alcalinidad sin embargo, en la práctica la contribución de esto es insignificante y puede ignorarse. La alcalinidad del suelo se determina por titulación con ácido sulf%rico &.&' ( y se e)presa como mg*l de carbonato de calcio equivalente a la alcalinidad determinada. Los iones H+ procedentes de la solución &.&' ( del ácido neutralizan los iones OH libres y los disociados por concepto de la Hidrólisis de carbonatos y bicarbonatos. "n la titulación con H'O- &.&' ( los iones Hidrógeno del ácido reaccionan con la alcalinidad de acuerdo con las siguientes ecuaciones!
La titulación se efect%a en dos etapas sucesivas, definidas por los puntos de equivalencia para los bicarbonatos y el ácido carbónico, los cuales se indican electromtricamente por medio de indicadores. "l mtodo clásico para el cálculo de la alcalinidad total y de las distintas formas de alcalinidad hidró)idos, carbonatos y bicarbonatos$ consiste en la observación de las curvas de titulación para estos compuestos, suponiendo que la alcalinidad por hidró)idos y carbonatos no pueden coe)istir en la misma muestra #fig. $ de las curvas de titulación, obtenidas e)perimentalmente, se puede observar lo siguiente.
./La concentración de iones OH libres se neutraliza cuando ocurre el cambio brusco de pH a un valor mayor de 0.1. './La mitad de los carbonatos se neutraliza a pH 0.1 y la totalidad a pH de -.2 1./Los bicarbonatos son neutralizados a pH &.2
eg%n lo anterior, la fenolftaleína y el 3naran4ado de metilo o el metacresol purpura y el verde de bromocresol, son los indicadores usados para la determinación de la alcalinidad. 5ara valorar solamente #6O1$/' y no H6O/1, debe usarse fenolftaleína como indicador #alcalinidad fenoltaleinica$ o bien otro de características similares. La fenolftaleína cambia de color en el rango de pH comprendido entre 1 y 7, de manera que suministra un punto final bastante alcalino. 3 estos valores de pH, sólo una cantidad despreciable de ión bicarbonato se convierte a ácido carbónico, pero la mayoría del 6O1$/' se convierte H6O/1 3sí! "n la coagulación química del agua, las sustancias usadas como coagulantes reaccionan para formar precipitados de hidró)idos solubles. Los iones H originados reaccionan con la alcalinidad del agua y, por lo tanto, la alcalinidad act%a como 8uffer del agua en un intervalo de pH en que el coagulante puede ser efectivo. Los suelos que son demasiado alcalinos para aplicaciones agrícolas pueden remediarse por adición de azufre elemental, el cual libera iones hidrógeno a medida que el azufre se va o)idando a sulfato por mediación de las bacterias, o por adición de una sal de sulfato como la del 9e #:::$ o aluminio, las cuales reaccionan con el agua del suelo para e)traer iones hidró)ido y liberar iones hidrógeno.
RESUMEN
La práctica de alcalinidad se realizó el día ; de octubre del presente a
ealizar con satisfacción la práctica teniendo un me4or conocimiento de lo que es alcalinidad y su importancia en las aguas /5oner en práctica los conocimientos adquiridos en las clases teóricas.
MARCO TEORICO
ALCALINIDAD La alcalinidad o basicidad del agua se puede definir como una medida de su capacidad para neutralizar ácidos. "n las aguas naturales, esta propiedad se debe principalmente a la presencia de ciertas sales de ácidos dbiles, aunque tambin puede contribuir la presencia de bases dbiles y fuertes. "n general, en las aguas naturales, los compuestos que más contribuyen a la alcalinidad son los bicarbonatos, puesto que se forman fácilmente por la acción del dió)ido de carbono atmosfrico sobre los materiales constitutivos de los suelos en presencia de agua, a travs de la siguiente reacción! 6O' + 6a6O1 + H'O ? 6a'+ + 'H6O1/
"s decir que las aguas adquieren su alcalinidad por medio de la disolución de minerales básicos carbonatados, los que además aportan al medio sus cationes mayoritarios, como
6a'+, @g'+, (a+ y A+. Los silicatos suelen tambin hacer una contribución significativa a la alcalinidad total de las aguas naturales, debiendo su presencia esencialmente a la meteorización de feldespatos. 5or otra parte, otros aniones mayoritarios e)istentes en las aguas naturales #con e)cepción de carbonatos y bicarbonatos$ provenientes de la disolución de sales minerales como los sulfatos y cloruros apenas tienen incidencia en la alcalinidad total. "n general podría decirse que en promedio el 0& B de la alcalinidad de un agua natural proviene de la disolución de rocas carbonatadas, en tanto que el '& B restante se origina por la meteorización de aluminio/silicatos #o feldespatos$. Cna consecuencia de la presencia de un cierto grado de alcalinidad en el agua se refle4a en la capacidad de la misma de mantener su pH relativamente estable ante el agregado de un ácido, lo que es conocido como efecto tampón o buffer. La determinación cuantitativa de la alcalinidad del agua se logra fácilmente por titulación con una solución de ácido sulf%rico de normalidad conocida y utilizando fenolftaleína y verde de bromocresol como indicadores, dependiendo esto del pH inicial de la muestra en análisis. Habitualmente, el contenido de alcalinidad se e)presa en mg*l #miligramos por litro$ o ppm #partes por millón$ de carbonato de calcio #6a6O1$. La determinación de la alcalinidad reviste suma importancia en los procesos de potabilización del agua ya que la eficiencia del proceso de coagulación depende fuertemente de este parámetro= asimismo, en el antiguo proceso de ablandamiento químico del agua la medida de la alcalinidad es fundamental para determinar las cantidades necesarias de cal y carbonato de sodio para lograr la precipitación de las sales de calcio y magnesio
PROCEDIMIENTO EXPERMENTAL TEORICO
La alcalinidad se determina por titulación con una solución estándar de un ácido mineral fuerte a los puntos sucesivos de equivalencia del bicarbonato y el ácido carbónico #pH D -,2/-,1$ #fig.$. 5ara determinar la 3lcalinidad total se emplea una mezcla de reactivos indicadores #anaran4ado de metilo*verde bromocresol$. e recomienda realizar la determinación en el laboratorio. (o olvide utilizar recipientes bien limpios para tomar y acarrear las muestras de agua #preferentemente lávelos previamente y en4uáguelos con agua destilada$. 6onserve las muestras refrigeradas para su transporte. La determinación debe ser realizada preferentemente dentro de las primeras '- horas a partir de la colecta, ya que pueden modificarse por interacción con el anhídrido carbónico atmosfrico #6O'$. Materiales: E >eactivo :ndicador acuoso! anaran4ado de metilo*9enolftaleína. E @atraz aforado de 2& mL E "rlenmeyer de '2& mL E 8ureta y soporte E olución de ácido sulf%rico &.&' ( E 3gua destilada Precauci!es " c!se#s $e se%uri$a$ i bien se traba4ará con una solución diluida de ácido sulf%rico, debe tenerse en cuenta que la misma es corrosiva e irritante por contacto y tó)ica por ingestión. "l docente encargado debe planificar la actividad con el fin de disminuir los riesgos asociados a la utilización de esta sustancia. Ctilícese protección para los o4os. "n caso de contacto con la piel o los o4os lávese prontamente con agua en abundancia y ac%dase inmediatamente al mdico. Prce$i&ie!t Pas '( @ida 2& mL de muestra en el matraz aforado. 5ara esto, a
alcalinidad total equivalente a I)J mg de 6a6O1 por litro #mg 6a6O1*L$ o su equivalente, partes por millón #ppm$. K3lternativamente la variación de pH puede monitorearse con un pHmetro si este está disponible en la institución participante. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PR+CTICO /34ustar la temperatura de la muestra a temperatura ambiente /5rimero se preparó una solución de cido sulf%rico H'O- de &. ( a &.&' (, en una fiola de '2& ml para luego pasarlo a una bureta= que nos servirá despus para la titulación. /3parte se tomó dos muestras de '& ml de agua en vasos de precipitado. /3 cada uno de los vasos se le agrego dos reactivos distintos= a uno ' gotas de anaran4ado de metilo para determinar la alcalinidad total y al otro ' gotas de fenolftaleína /"n el caso de la fenolftaleína no cambio de color, en el anaran4ado de metilo se volvió amarillo. /9inalmente titularemos con el cido ulf%rico ya preparado y listo= se a
A!ara!#a$ $e Metil ,e!l0tale1! a
Vlu&e! %asta$ Vlu&e! .)SO4 /&l( &uestra /&l( .1 '& &
'&
,OTO-RA,IAS DE LA PR+CTICA
CONCLUSIONES 5ara que una muestra sea considerada adecuada,
esta
debe
ser
lo
más
representativa posible al todo. La
alcalinidad
en
poca
cantidad
en
da
a la vida acuática y
al "n
cuerpo
humano. nuestro
e)perimento, el ob4etivo era calcular la calidad de la muestra de agua mediante sus niveles de alcalinidad "s importante mantener niveles aceptables de alcalinidad tanto en cuerpos de agua como en la sangre para poder neutralizar ácidos y permitir que cualquier metabolismo funcione adecuadamente :nternacionalmente es aceptada una alcalinidad mínima de '& mg*L de carbonato de calcio para mantener la vida acuática. 6uando tiene alcalinidades inferiores es propenso a contaminación ya que no posee la capacidad a oponerse a las modificaciones que generan disminución de pH. "n nuestro caso, podemos entonces concluir que nuestros resultados son aceptables.
BIBLIO-RA,IA /3rnedo 3lberto, 8ellido Muan, 8arbera Moan, 3rtero 3drián, 8aptista Moan, Fillamarín Mose, auder 6arlos= ureza del agua de consumo domstico y prevalencia de eczema atópico en escolares de6astellón, "spaev. 6:"LO / http!**NNN.uprm.edu*biology*profs*massol*manual*p'/alcalinidad.pdf / http!**NNN.monografias.com*traba4os7*determinacion/alcalinidad/agua/ proceso*determinacion/alcalinidad/agua/proceso.shtml
