PH, ALCA LINI LINIDAD DAD Y A CI CIDEZ DEZ
Laura Marcela Marinez Riascos 1101696 Arley Alexander Puentes Méndez 1101411 Jeison Peña Rojas 1101422
Universidad Militar Nueva Granada, Facultad de Ingeniería, Ingeniería Civil, Octavo Semestre, Laboratorio calidad de aguas, Grupo Civ E, 17 de Febrero de 2014. OBJETIVOS: Objetivo general Realizar la cuantificación del pH experimentalmente experimentalmente a las muestras muestras dispuestas en el laboratorio por medio de los diversos métodos, para establecer si las soluciones son de tipo acida, neutras o sustancias alcalinas.
Objetivos específicos Realizar el estudio experimental experimental del pH de diferentes muestras muestras de cuerpos de aguas y diferentes residuos líquidos utilizando el método del electrodo con el potenciómetro y el método método de indicadores con el naranja de metilo metilo y la fenolftaleína. Cuantificar las sustancias acidas presentes en un determinado cuerpo de aguas o residuos líquidos utilizando la solución indicadora naranja de metilo. Determinar la alcalinidad de diferentes muestras muestras de cuerpos de aguas y residuos líquidos utilizando la solución indicadora de fenolftaleína.
FUNDAMENTO TEÓRICO El PH es una expresión del carácter ácido o básico de un sistema acuoso. Se denomina además como una medida de la intensidad ácida o alcalina de una muestra de agua, que define los térm inos de “ Acidez y/o Alcalinidad”, en la medida en que estos últimos expresan especialmente “la capacidad amortiguadora de la muestra”, más que su carácter ácido o básico propiamente dicho. La escala
de PH va de 0 a 14, siendo acidad las sustancias con pH<7 y alcalinas las pH>7, el ph=0 es neutro.
La Alcalinidad y/o Acidez hace referencia a la abundancia de iones de hidrogeno en una disolución acuosa (en relación con los iones presentes en agua pura). La acidez, se refiere a su capacidad para reaccionar con una base fuerte hasta un determinado valor de PH. Al obtener su medida, se permite cuantificar las sustancias acidas presentes en un cuerpo de aguas o un residuo líquido, con el fin de neutralizar y adecuar el agua para un determinado fin o aplicación, además se toma (la acidez con PH<5). Encontramos por lo general que las fuentes como el CO2 atmosférico, ácidos orgánicos, descomposición de materia vegetal o animal y contenido en ácidos fúlvicos.
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Por otra parte tenemos que la Alcalinidad es causada principalmente por los bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos presentes en la muestra. La alcalinidad es un indicador importante que permite la coagulación química. Generalmente la alcalinidad en aguas residuales es ligeramente mayor a las naturales, por las descargas de químicos. Los conceptos de PH, Alcalinidad y Acidez se relacionan mutuamente debido a que el PH de la muestra se utiliza como criterio para determinar si la capacidad amortiguadora de una muestra de agua se ha de medir en función de su acidez o en función de su alcalinidad. En este sentido los conceptos de PH, Acidez y Alcalinidad, se asemejan mucho a los de temperatura y calor.
MUESTREO Y ALMACENAMIENTO En el caso de PH, Acidez y alcalinidad a la hora de tomar la muestra, siempre sería más recomendable medirlo en campo para evitar alteraciones en la muestra, sin embargo en la aplicación de laboratorio se tienen diferentes muestras que se disponen para la ejecución de la práctica en condiciones óptimas y aceptables. Se recoge una muestra simple de mínimo 100 ml una botella de polietileno o vidrio y se conservar a baja temperatura
INTERFERENCIAS Las muestras deben colocarse en recipientes limpios y la determinación deberá hacerse dentro de un periodo de tiempo razonable, porque durante el almacenamiento pueden ocurrir cambios físicos y biológicos que afectan el color, lo cual podrá interferir a la hora de realizar la práctica, además de conservarse herméticamente y evitando su agitación y exposición al aire.
MATERIALES Y REACTIVOS Materiales específicos para laboratorio de PH:
PH metro o potenciómetro: es un instrumento analítico que consta de un sensor o electrodo selectivo para un ion H y de un sistema electrónico que captura la señal de concentración como una señal eléctrica y se traduce a una escala logarítmica. Puede ser de campo o laboratorio, se recomienda que la medida se haga en cambio para que no varíen los dato
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Cinta para PH:
Estas cintas o tiras permiten cuantificar de una manera rápida la acidez o alcalinidad, la escala está diseñada en los rangos de 4,9 a 7,9, en la que 7 es neutro los valores por debajo de 7 son más ácidos mientras los que están por encima son más alcalinos o básicos.
Vasos de precipitado
Recipiente de vidrio transparente, con forma cilíndrica y boca ancha, tiene además una escala de graduación impresa con líneas blancas que indican el volumen de forma ascendente.
Materiales específicos para laboratorio de Acides y alcalinidad:
Agitador magnético El agitador magnético sirve para la elaboración de soluciones, suspensiones y dispersiones fluidas o poco viscosas, este consiste en colocar el vaso de precipitado con la solución sobre la plataforma e introducir el imán agitador la cual es una es una barra imantada cubierta de plástico inerte y el motor produce la fuerza magnética rotacional.
Pipetas aforadas de 25,50 y 100ml:
Instrumento volumétrico el cual determina una cantidad específica la cual es parametrizada en varios volúmenes, este tipo de herramienta esta echa generalmente de vidrio y sus extremos tienen una terminación cónica.
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Erlenmeyers de 250 ml:
Elemento elaborado en vidrio el cual tiene como función principal la realización de mezclas por agitación y además sirven para evaporaciones controladas, este frasco conocido también como matraz no es muy conveniente utilizarlo para mediciones ya que sus mediciones son muy imprecisas.
Bureta de 25 o 50 ml:
Tubo elaborado generalmente en vidrio, abierto por su extremo superior y el inferior terminado en punta, este elemento de laboratorio está provisto por una llave la cual tiene como función la dosificación y control del paso del líquido.
Materiales generales para los laboratorios de PH, Alcalinidad y acidez:
Frasco lavador
Se les emplea fácilmente para enjuagar materiales previamente lavados, completar volúmenes de líquidos y lavar precipitados, para pasar estos del papel de filtro a un vaso de precipitado o para efectuar lavados que presiden hacerse con agua destilada.
Agua destilada El agua destilada es aquella sustancia que no tiene impurezas y sus únicos elementos de pureza son, tanto sus dos átomos de hidrogeno como el de oxígeno, el proceso de destilación corresponde en separar los componentes líquidos de una mezcla entre los cuales se encuentran las sales.
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Muestra de agua.
Dosificación de agua recolectada de una fuente en condiciones de temperatura ambiente, a la cual se le realizarán los métodos establecidos por el laboratorista para sus condiciones de tonalidad y presencia de materia orgánica.
Naranja de metilo:
Este de igual manera que la fenolftaleína es un indicador de ph, lo característico de este es que se utiliza en sustancias muy acidas ya que las escalas entre 3,1 a 4,4, son más de tonalidad amarillas por lo cual el Naranja de Metilo es más conveniente en estos casos.
Fenolftaleína:
Sustancia que permite indicar el grado de ph presente en las soluciones de acuerdo con su tonalidad, ya que en sustancias acidas esta permanece incolora, y en condiciones de presencia de bases tiende a tomar un color rosa o violeta dependiendo a la concentración de bases.
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PROCEDIMIENTO
Etapas del procedimiento del PH
1. MÉTODO DEL ELECTRODO: - El PH se determina mediante el potenciometro: a) se calibra con sustancias bufer de P H conocido (7,4 y 10). b)se limpia el electrodo del portenciometro c) se procede a maedir el PH de las muestras (agua de jugo de limon, agua oxigenada, agua con desengrasante, leche de magnecia), donde tendremos alcalinos, acidos y basicos. d) se limpia el electro tras la medida del PH de cada muestra.
NOTA: despues de utilizar este metodo de identificacion de la naturaleza de las sustancias y el PH se procede a utilizar el metodo de los indicadores.
2. METODO DE INDICADORES DE COLOR: - utilizado para definir si la muestra es ácida o basica, lo que genera es un cambio de reaccion quimica, entre estos indicadores encontramos la fenoftaleina (que toma un color rosado cualdo el PH>8,13 y es incolora PH>8.3), metil naranja para identificar las sustancias acidas.
a) se utiliza la muestra de agua potable. b) se tomasn sustancias como (agua de jugo de limon, agua oxigenada, agua con desengrasante, leche de magnecia), donde tendremos alcalinos, acidos y basicos.
c) se diluyen estas sustancias en a gua y se observan las reacciones con los distintos indicadores.
como se utilizan difentes indicadores sus colores variaran de acuerdo a du PH obteniendo por medio del ensayo su naturaleza alcalina o acida.
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Etapas del procedimiento de la Acidez PH<5
1. Tomar una alícuota de 100 ml con pipeta aforada en un erlenmeyer de 250 ml.
A) si el PH<4 - Adicionar 3 gotas de indicador N. de metilo -Titule con NaOH 0,02 N hasta viraje de Naranja a Amarillo y registrar el volumen consumido como ACIDEZ
MINERAL.
B) Si el PH < 6 - Adicionar 3 gotas de indicador fenoftaleina -Titule con NaOH 0,02 N hasta viraje incoloro a rosado y registrar el volumen consumido como ACIDEZ CARBONACEA.
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Etapas del procedimiento de la Alcalinidad PH>6
1. Tomar una alícuota de 100 ml con pipeta aforada en un erlenmeyer de 250 ml.
A) si el PH > 8,5 - Adicionar 3 gotas de indicador fenoftaleinaAdicionar 3 gotas de i ndicador N. de metilo -Titule con NaOH 0,02 N hasta viraje Rosado a incoloro y registrar el volumen consumido como ALCALINIDAD
"P".
B) Si el PH < 8,5 - Adicionar 3 gotas de indicador N. de metilo -Titule con NaOH 0,02 N hasta viraje de Amarillo a Naranjay registrar el volumen consumido como ALCALINIDAD
"M".
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CALCULOS PH:
Se obtiene a partir de datos puntuales, que en primera estancia se dan:
1) A partir de la lectura de valor de PH mediante la lectura del valor en el electrodo digital. 2) Por la caracterización de color mediante indicadores por medio de la cinta de PH. ACIDEZ:
La sumatoria de estas dos mediciones, expresadas en términos de miligramos de carbonato de calcio por el litro de solución ( mg/L CaCO3), se conoce como acidez total. ALCALINIDAD:
Alcalinidad
Donde:
A= ml Ácido sulfúrico N= Normalidad del Ácido sulfúrico ml muestra = muestra de agua residual con jabón. Bibliografía
Stanley E. Manahan (2007) Introducción a la Química Ambiental. Mexico: editorial Reverte ediciones S.A. Colaguas laboratorios de PH, ALCALINIDAD y ACIDEZ (PDF) Guía PH, ALCALINIDAD y ACIDEZ (laboratorio calidad de aguas UMNG), Youtube.
Links: http://www.youtube.com/watch?v=AorEOQlr37I http://www.youtube.com/watch?v=ELfNmKgJ4dA http://www.youtube.com/watch?v=yzqRUbOu9Mk
