ANÁLISIS DE AGUA Y DESAGUE
LABORATORIO Nº5
ALUMNOS: •
ALVINO GRANADOS, Katherine GONZALES OCHOA, Nancy Raqu! RO"AS ORTIZ, Ga#$%!a A&na'
(RO)ESOR: ZA(ATA (AYCO, Arturo
TEMA: •
LABORATORIO NO5: DETERMINACI*N DE DUREZA
1
ANÁLISIS DE AGUA Y DESAGUE
LABORATORIO Nº5
INDIC + OB"ETIVOS + )UNDAM AME ENTO TE*RIC ICO O + MATERIALES + (ROCEDIMIENTO . + RESULTADOS + CONCLUSIONES
/0
+ RECOMENDACIONES /1 + BIBLIOGRA)2A
/1
2
ANÁLISIS DE AGUA Y DESAGUE
LABORATORIO Nº5
DETERMINACI*N DE LA DUREZA CÁLCICA CÁLCICA Y TOT TOTAL AL I3 •
•
•
•
II3
OB"ETIVOS Determinar la dureza cálcica la dureza total de la mue!tra de "ara#allo, $or el m%todo &olum%trico con 'DTA, con e!to calc calcula ularr la dure dureza za ma(n ma(n%! %!ic ica, a, a $art $artir ir de la dure dureza za tota totall cálcica) "ontra "ontra!ta !tarr lo! re!ul re!ultad tado! o! con la! norma! norma! &i(ent &i(ente! e! !o#re !o#re la calidad del a(ua $ota#le) Lle(ar a conocer el !i(ni*cado de dureza en una mue!tra, a +ue +ue ello ello !er& !er&ir irá á de #a!e #a!e $ara $ara re!o re!ol& l&er er duda duda! ! re!$e e!$ect cto o a la calidad del a(ua) Realiza ealizarr la titula titulaci cin n en !olucio !olucione! ne! ha!ta ha!ta o#!er& o#!er&ar ar un color color !imilar al del te!ti(o -#lanco.)
)UNDAMENTO TE*RICO 4u6 ' !a 7u$8a 7! a9ua
•
La dureza e! una caracter/!tica +u/mica mediante la cual !e &alora la concentracin de minerale! en el a(ua) Al(uno! de lo! com$ue com$ue!to !to! ! +ue a0ect a0ectan an a la dureza dureza del a(ua !on: -
•
"ar#onato! Bicar#onato! Nitrato! de ma(ne!io Nitrato! de calcio, etc)
La dureza del a(ua !e di&ide en do! cate(or/a!:
DUREZA TEM(ORAL: arcada $or la $re!encia de car#onato! #icar#onato!) arcada $or $or la $re!encia $re!encia DUREZA (ERMANENTE: arcada de !ale! de calcio ma(ne!io)
ANÁLISIS DE AGUA Y DESAGUE
LABORATORIO Nº5 •
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La dureza tem$oral $uede reducir!e de 0orma !encilla) Ba!ta con her&ir el a(ua $ara con!e(uir +ue car#onato! #icar#onato! $reci$iten !e$arándo!e del a(ua) La dureza $ermanente e! má! com$licada de eliminar $or lo +ue !e re+uerirá recurrir a $roce!o! +u/mico!) 'n el ho(ar lo má! $ráctico e! recurrir a un de!calci*cador $ara ocu$ar!e del $ro#lema)
CONSIDERACIONES GENERALES
A(ua! dura! !on a+uella! +ue re+uieren con!idera#le cantidad de 3a#n $ara $roducir e!$uma +ue tam#i%n $rodu $r oducen cen inc incru! ru!tac tacion ione! e! en tu# tu#er/a er/a! ! de a(u a(ua a cal aliiente, cal ale entadore!, caldero! otra! unid un idad ade! e! en +u +ue e la te tem$ m$era eratu tura ra de dell a( a(ua ua e! incrementada materialmente)
4ara
la (ente de $oco conocimiento, la ca$acidad de con!umo de 3a#n e! lo má! im$ortante, de#ido al a!$ect a!$ecto o econm econmico ico $or +u% encuen encuentra tra di0/ci di0/cill o#tene o#tenerr una $tima $tima lim$ieza lim$ieza $ara el In(eniero In(eniero 6anitario 6anitario el $ro#lema $ro#lema de la! incru!tacione! e! el maor $ro#lema)
"on la a$aricin de lo! deter(ente! !int%tico!, e!ta! di*cultade! han di!min di!minuid uido o en ca!a) ca!a) 6in em#ar em#ar(o, (o, el 3a#n e! $re0er $re0erido ido $ara al(uno! ti$o! de la&ado $ara a!eo $er!onal, la! a(ua! dura! im$iden e!to! $ro$!ito!) La dure dureza za del a(ua a(ua &ar/a &ar/a de lu(ar lu(ar a lu(a lu(arr)
'n (ene (enera ral, l, !a'
a9ua' a9ua ' 'u 'u; ;$< $
CAUSAS Y )UENTE DE LA La dureza de una a(ua !e de#e a +ue ine! metálico! #i&alente! !on !on ca$ace! de reaccionar con el 3a#n $ara 0ormar $reci$itado! cierto! anione! $re!ente! en el a(ua $ara 0ormar incru!tacione!) '!to! '!to! ione! ione! lo! $rinci$a $rinci$ale! le! anione! anione! en orden orden de a#und a#undanc ancia ia en a(ua! naturale! !on: 4rinci$ale! A(ua lo! ello!)
ANIONE S HCO@+ SO C!+ NO@+ S%O@
ione! cau!ante! de la Dureza en $rinci$ale! anione! a!ociado! a
(M 91)2 ;9)< 5)89 92)1 <9);
8
ANÁLISIS DE AGUA Y DESAGUE
LABORATORIO Nº5 IONES Ca M9 S$ ) Mn -
(M 8)= 28)2 =<)92 55)=5 58);8
La dureza !e de#e maormente al contacto con el !uelo roca!)
LA AGUAS DURAS
LIMITES DE
? ))u contienen en dilucin ione! metálico! #i&alente! reaccionan con !u! anione! a!ociado! $ara 0ormar incru!tacione!) ? ))u contienen en dilucin ione! metálico! #i&alente! reaccionan con el 3a#n $ara 0ormar $reci$itado!) DUREZA
La! a(ua! $ueden cla!i*car!e en t%rmino! del (rado de dureza en: AGUAS BLANDAS
0 a -5 >9!& c=>= CaCO@
AGUAS AGU MODE MO DERA RADA DAME MENT NTE E <5 a 15 m(@lt como DURAS "a"O AGUAS DURAS 15 a m( m(@l @ltt co como mo "a"O a -. -. "a"O
AGUAS MUY DURAS
m(@l m( @ltt com como o
I4ORTAN"IA La! a(ua! dura! !on tan !ati!0actoria! al con!umo humano como la! a(ua! #landa!, no ha#i%ndo!e demo!trado nin(una correlacin entre la! a(ua! con alto contenido de dureza da>o! al or(ani!mo) Lo! $ro#lema! !on ma! #ien del ti$o dome!tico e indu!trial) •
• •
•
•
•
Aume Aument nta a el (a!t (a!to o de 3a# 3a#n n dura durant nte e el la&ado o el a!eo $er!onal a +ue !e $roducen !ale! in!olu#le!) 4reci$itacin en la! !u$er*cie! metálica!) A0ect A0ecta a al 0uncio 0uncionam namien iento to de calder caldera! a! !i!t !i!tem ema! a! de re0ri re0ri(e (era raci cin n $or $or a(ua a(ua di!m di!min inu uen endo do !u rendimiento) Lo! de$!ito! de cal di*cultan el intercam#io de calor ca lor)) Da>o! a indu!tria! de te3ido!, te>ido, $roce!amiento de alimento!, 0oto(ra0/a!, etc) 'n ca!o de +ue !e rie(ue con a(ua dura ha +ue tener en cuenta +ue no toda! la! $lanta! la toleran -$uede a0ectar a culti&o!.) A0ecta ne(ati&amente al !a#or del a(ua)
5
• •
TI4O6 D' •
•
Ademá demá! ! de la dur dureza eza tota total, l, e! de!e de!ea# a#le le,, al(u al(una na! ! &ece &ece! ! nece!a nece!ario rio,, conocer conocer la cla!e cla!e de dureza dureza $re!en $re!ente) te) La dureza dureza $uede !er cla!i*cada de do! manera!:
•
a) 'n rela relaci cin n al in in metáli metálico, co, #) 'n relacin relacin a lo! anione anione! ! a!ociado! a!ociado! con lo! lo! ione! metálic metálico!) o!) •
I3
DUREZA CÁLC CÁLCICA ICA Y MAGN MAGNSIC SICA A • •
'n al(uno al(uno! ! ca!o! ca!o! e! inter intere!a e!ante nte conoce conocerr la! cantid cantidade ade! ! de dureza dureza cálcica cálcica dureza ma(n%!ic ma(n%!ica a $re!ente $re!ente en el a(ua) 4or 4or e3em$lo, e! nece!ario conocer la dureza ma(n%!ica o de ( $ara calcular la cantidad de cal re+uerida en el a#landamiento -cal !oda.) •
La dur dureza eza cálc cálcic ica a la ma(n ma(n%! %!ic ica a $ued $ueden en !er !er calc calcul ulad ada! a! $artiendo del análi!i! +u/mico com$leto, calculando la dureza de#ido a cada in en $articular $or la 0ormula !i(uiente: •
++¿ ++ ¿
Peso equivalentede M mg 50 ++ ¿ en x
(
•
Dureza Dureza,,
¿
)
¿
mg ¿ CaCO 3 = M
¿
•
-
re$re!enta el in metálico #i&alente)
•
•
Peso equivalente (1) W 1 = Peso equivalente (2) W 2
•
•
∴
W 1=
W 2 x pesoequivalente ( 1 ) Peso equivalente ( 2)
• •
"omo e!te ti$o de in0ormacin -determinacin directa del . al(una! &ece! no e! o#teni#le, !e a$lica un m%todo +ue $ermita conocer conocer una de la! durez dureza!) a!) 6e calcula calcula la cálcica cálcica la dureza dureza ma(n%!ica !e o#tiene $or di0erencia)
• •
Du$8a T=&a! + Du$8a C?!c%ca
• • •
'!te $rocedimiento e! razona#lemente $reci!o, $ue! en la (ran maor/a de la! a(ua! naturale! la dureza e! de#ida a e!to! 2 catione!)
•
II33 II
DURE DU REZA ZA CAR CARBO BONA NAT TAD ADA A Y NO CAR CARBO BONA NAT TAD ADA A
• •
A+uell ella $arte dela dureza total +ue e! +u/micamente e+ui e+ui&a &ale lent nte e a lo! lo! #ica #icar# r#on onat ato! o! $re! $re!en ente te! ! en el a(ua a(ua,, !e con!idera dureza dureza car#onatada) "omo el #icar#onato #icar#onato e! medido (eneral (eneralmen mente te como como alcali alcalinid nidad ad e$re e$re!ad !ado o en t%rmin t%rmino! o! de "a"O, la alcalinidad en la maor/a de la! a(ua! naturale! !e con!idera i(ual a la dureza car#onatada)
•
A!ca!%n%7a7 K>9!& Du$8a
• • •
6e menciona lo! #icar#onato! en e!$ecial $or +ue e! la 0uente de ione ione! ! car# car#on onat ato! o! $ara $ara $reci $reci$i $ita tarr el "a como como "a"O "a"O a tem$eratura ele&ada o en el a#landamiento con cal)
• •
Tam#i%n Tam#i%n !e $uede con!iderar dureza dureza car#onatada a+uella $arte de la dureza total +ue !e de#e a la accin del ácido car#nico en la! caliza!) La dureza car#onatada ha !ido !ido llamada Dureza Dureza tem$oral, $or +ue $uede $reci$itar $or calentamiento a tem$eratura ele&ada)
•
EF>;!=: •
"a 2E"O?
"a -E"O.2
• •
(=$ acc%n 7! ca!=$ • •
"a -E"O.2
"a"O "O2 E2O
• •
Aqu!! Aqu !!a a 7u 7u$ $8a 8a n= $ $!a !ac% c%=n =na7 a7a a qu qu> >%c %ca> a>n n& & a != !=' ' '! #%ca$#=na&=' e! 7u$ u$ 8a n= ca ca$# $#= =na na&&a7aJ) (eneralment (eneralmente e de#ida a !ul0ato!, !ul0ato!, cloruro!, cloruro!, nitrato!, nitrato!, etc) De lo! ione! metálico! cau!ante! cau!ante! de dureza) dureza) La cantidad de dureza dureza no car#onatada e! normalmente calculada re!tando la alcalinidad de la dureza dureza total, llamándo!e llamándo!e dureza dureza $ermanen $ermanente te $or +ue no $ued $uede e !er remo& emo&id ida a o $rec $reci$ i$it itad ada a $or $or calen alenta tam mient iento o a tem$eratura ele&ada)
• •
Dureza Total ? Alcali Alcalinidad nidad F Dureza no
• •
Am#a! cantidade! !on e$re!ada! como "a"O
•
III3 II I3
DURE DU REZA ZA NO CA CARB RBON ONA ATAD ADA A NEG NEGA ATI TIV VA
• •
"ierta! a(ua! naturale!, en e!$ecial a(ua! alcalina!, contienen alca alcali lini nida dad d en ece!o ce!o de dur dureza eza tota total l al hace hacerr la re!ta e!ta mencionada anteriormente, el re!ultado da un &alor ne(ati&o)
'!te
re!ultado n9a&%aJ)
e!
llamado
7u$ 7 u$8 8a a
n=
ca$# ca $#=n =na& a&a7 a7a a
• •
'!to '%9n%?' #%ca$#=na&=' 7 != nc'a$%= $ara com#inar!e con lo! ione! metálico! #i&alente! $re!ente!) 'l ece! ce!o o de ione ione! ! #ica #icar# r#on onat ato! o! !e com# com#in inan an con con ione ione! ! metálico! mono&alente!) -'3em$lo: Na K .
• •
'3em$lo 1:
•
•
Du$8a T=&a!
•
P 5 ; ; >
•
< $ $ m 2 5 $ $ m
• • •
'n e!te ca!o la !erá de < car#onatada
!a nu>6$%ca>n& !a a!ca!%n%7a7 a! 7u$8a ' ca$#=na&a7a3
•
A!ca!%n%7 a7 T=&a!
Cuan7=
ha
dureza
D%Q$nc %a
•
no
• •
•
•
Du$8a T=&a!
•
P 5 ; ; >
•
A!ca!%n%7 a7 T=&a!
•
; 5 $ $ m
'3em$lo 2:
• • •
'n e!te ca!o la !erá de ;5 car#onatada
• •
'3em$lo :
• •
•
Du$8a D%Q$nc T=&a! %a
• •
• • •
'n e!te ca!o la !erá de = car#onatada
• •
SEUDO
•
A!ca!%n% 7a7 T=&a!
•
dureza car#onatada $$m la dureza no de 25 $$m
7u$8a &=&a! ' %9ua! = >n=$ qu &=&a!, &=7a !a 7u$8a 'n tale! ca!o! no car#onatada)
dureza car#onatada $$m la dureza no !erá )
. 0 $ $ ; m ; > dureza car#onatada ; $$m la dureza no !erá tam#i%n ) $ $ m
DUREZA
• •
6e $re!enta en la! a(ua! con alto contenido de in Na , el cual inter*ere con el com$ortamiento normal del 3a#n, de#ido al e0ecto del in comGn como e! el Na en e!te ca!o)
• • •
III3
ANEOS
A(LICA A(LICACI* CI*N N DE LA IN)OR IN)ORMAC MACI*N I*N SOBRE SOBRE DURE DUREZA ZA ENLA (RÁCTICA DE LA INGENIERIA SANITARIA3 • •
•
•
•
La dureza de un a(ua e! una con!ideracin im$ortante en la determin minacin de la con&eniencia del a(ua $ara u!o! dom%!tico! e indu!triale!) 'l In(eniero 6anitario la u!a como #a!e $ara la recomendacin de la nece!idad de $roce!o! de a#landamiento!) La cantidad relati&a de dureza car#onatada no car#onatada $re!ente en una a(ua, !on un 0actor $ara determinar el ti$o! má! econmico de $roce!o de a#landamiento a u!ar, &iene a !er una con!ideracin im$ortante en di!e>o) Determinacione! de dureza !ir&en de #a!e $ara control rutinario de $roce!o! de a#landamiento) •
DUREZA DEL AGUA Y SU ABLANDAMIENTO
• • • • • • • • •
• • • • • • • • • • • • • •
IV3
BIBLIOGRA)2A •
HI'NO BLA6"O, 'nri+ue) ANALI6I6 D' AA6 J D'6A'6)
6e(unda 'dicin) 1;;=) )E)'DITOR'6) RO'RO RO'RO ROHA6, ROHA6, Hairo Hairo Al#erto Al#erto)) "ALID "ALIDAD AD D'L AA AA)) 6e(und 6e(unda a 'dicin)25)'ditorial '!cuela "olom#iana de In(enier/a) htt$:@@)me(aozono)com@dureza)htm htt$:@@)narom)or(@A(uaM2de!tilada)html htt$:@@)lenntech)e!@$h??alcalinidad)htm htt$:@@ciencia?#a!ica?e$erimental)net@2o?cur!o@dureza)htm •
• •
