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UNIVERSIDA CATOLICA BOLIVIANA SAN PABLO FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIA. LABORATORIO DE SANEAMIENTO AMBIENTAL PRACTICA Nro. 3: Tratamiento Químico para la precipitación de metales en aguas servidas Docente: Díaz García Esperanza del Carmen Grupo: Martes 7:30-9:00 Estudiante: Franz José Velasco Campos 72447049 Fecha de realización de la práctica: 24-03-2015 Fecha de entrega de informe: 07-04-2015 Semestre: 1/2015

Celular:

TRATAMIENTO QUIMICO PARA LA PRECIPITACION DE METALES EN AGUAS SERVIDAS PRECIPITACION DE CALCIO Y MAGNESIO 1. Objetivo General Precipitar metales presentes en aguas residuales por el método químico de reaccione de precipitación. 1.1.

Objetivos Específicos

Precipitar Calcio y Magnesio en muestras de aguas servidas. 2. Fundamento Teórico Como constituyentes importantes de muchas aguas podemos encontrar un número importante de metales pesados aunque su cuantificación sea a niveles de traza. Cualquier catión que tenga un peso atómico superior a 23 (que corresponde al peso atómico del sodio) se considera un metal pesado; así, las aguas residuales contienen gran número de metales pesados diferentes. Entre ellos se puede destacar níquel, manganeso, plomo, cromo, cadmio, zinc, cobre, hierro y mercurio, entre otros. Todos ellos se encuentran catalogados en la Directiva Europea 96/61/CE IPPC (Ley 16/2002) como sustancias contaminantes que deben tenerse obligatoriamente en consideración para fijar valores límites de emisiones, aunque algunos de ellos son imprescindibles para el normal desarrollo de la vida biológica, y la ausencia de cantidades suficientes de ellos podría limitar, por ejemplo, el crecimiento de las algas.

Las fuentes habituales de aguas residuales que contienen grandes cantidades de metales como el cromo, cadmio, cobre, mercurio, plomo y zinc proceden, principalmente, de limpieza de metales, recubrimientos, curados, refino de fosfato y bauxita, generación de cloro, fabricación de baterías y teñidos. Los efectos que provocan sobre el medio ambiente son los siguientes: mortalidad de los peces, envenenamiento de ganado, mortalidad de plancton, acumulaciones en el sedimento de peces y moluscos. Otra serie metales como el hierro, calcio, magnesio o manganeso también están presentes en aguas residuales de las industrias de metalúrgica, fabricación de cemento, cerámicas y bombeos de gasolina. Sus efectos, menos peligrosos que los anteriores, principalmente son el cambio en las características del agua: color, dureza, salinidad e incrustaciones. Debido a su toxicidad, la presencia de cualquiera de ellos en cantidades excesivas interferirá en gran número de los usos del agua. El BOCM nº269 (1993) sobre vertidos líquidos industriales al Sistema Integral de Saneamiento establece los valores límites de los siguientes metales: Cromo Total : 5 mg/L Bario: 20 mg/L Cobre: 3mg/L Manganeso: 2 mg/L Níquel: 10 mg/L Zinc: 5 mg/L

Cromo Hexavalente: 3 mg/L Cadmio: 0,5 mg/L Hierro: 10 mg/L Mercurio: 0,1 mg/L Plomo: 1 mg/L

En la siguiente tabla se recogen las EC 50 de algunos de los anteriores metales obtenida mediante diferentes ensayos de Ecotoxidad con microorganismos de referencia: Metal Cadmio

Organismo P.subcapitata V.fisheri

Cromo IV

P.subcapitata V.fisheri

Cobre

P.subcapitata V.fisheri

EC50 (g/L) 65-74 17-452 7965 16500 40-900 13756 16000 12-19 12-917 580 150

Referencia Guéguen y col.,2004 USEPA,2001 Guéguen y col.,2004 Blaise y col.,1994 Guéguen y col.,2004 Guéguen y col.,2004 Blaise y col.,1994 Guéguen y col.,2004 USEPA,2001 Guéguen y col.,2004 Blaise y col.,1994

Plomo

P.subcapitata V.fisheri

Zinc

P.subcapitata V.fisheri

500 1900-4600 122 160 55-79 45-2600 488 1200 1480

Utgikar y col.,2004 USEPA,2001 Guéguen y col.,2004 Blaise y col.,1994 Guéguen y col.,2004 USEPA,2001 Guéguen y col.,2004 Blaise y col.,1994 Utgikar y col.,2004

Debido a esta naturaleza tóxica, algunos metales pesados causan impacto negativo sobre los tratamientos biológicos convencionales, así como sobre los ecosistemas receptores. En la siguiente tabla se muestran los límites de concentración de algunos metales que inhiben el tratamiento biológico:

Sustancia Cadmio (Cd2+) Bicromato (CrO42-) Cobre (Cu2+) Níquel (Ni2+) Zinc (Zn2+)

Concentración de inhibición (mg/L) 2-5 3-10 1-5 2-10 5-20

Es por ello que a menudo resulta conveniente medir y controlar las concentraciones de estas substancias. Las cantidades de muchos de estos metales pueden determinarse, a concentraciones muy bajas, empleando métodos instrumentales entre los que destacan la espectroscopia de emisión de plasma con detención óptica o con detención de masas y la espectroscopia de absorción atómica. En nuestro país lamentablemente no existe un control efectivo del cumplimiento de las leyes que penalizan la descarga de sustancias contaminantes en cursos de ríos. 3. Parte Experimental Se analizaran muestras de aguas servidas del Rio Choque llapu MATERIAL -

2 vasos de precipitado de 1000 ml 4 vasos de precipitados de 400 ml 4 vasos de precipitados de 100 ml 1 varilla de vidrio

-

1 espatula 1 vidrio reloj 2 embudos de vidrio 1 probeta de 100 ml 1 pipeta de 5 ml 1 cepillo 1 piseta de plastic Papel filtro Cinta de Ph

REACTIVOS 4.

Cloruro de calico Sulfato de magnesio Carbonato de amonio Hidrosxido de amonio Fosfato acido de sodio Cloruro de amonio Procedimiento

Para realizar la práctica se utilizara una muestra de agua servida y otra muestra de agua preparada en laboratorio que contenga los iones a precipitar Para preparar la muestra de agua de laboratorio se procederá de la siguiente manera: En un vaso de precipitado de 1000 ml de capacidad, colocar 600 ml de agua destilada y adicionar 2 gr de cloruro de calcio (CaCl2), y 2 gr de sulfato de magnesio (MgSO4) agitar y disolver, luego se paso a etiquetar. Después se midió el Ph y se trasvaso 300 ml de la muestra preparada en 2 vasos de precipitado; en el primer vaso se adiciono 2 ml de hidróxido de amonio (NH4OH), 0.4 gr de cloruro de amonio (NH 4Cl) y 1 gr de carbonato de amonio (NH4)2CO3 ; luego se disolvió y se volvió a medir el Ph. En el segundo vaso de muestra preparada se adiciono 0.4 gr de cloruro de amonio (NH4Cl), 2 ml de hidróxido de amonio (NH 4OH), y 1 gr de fosfato acido de sodio (Na2HPO4) ; se agito y se volvió a medir el Ph. En dos vasos de precipitado de 400 ml se coloco 300 ml de la muestra de agua sefvida previamente filtrada, en el primer vaso se adiciono 2 ml de hidróxido de amonio (NH4OH), 0.4 gr de cloruro de amonio (NH4Cl) y 1 gr de carbonato de amonio (NH4)2CO3 ; luego se disolvió y se volvió a medir el Ph. En el segundo vaso de muestra preparada se adiciono 0.4 gr de cloruro de amonio (NH4Cl), 2 ml de hidróxido de amonio (NH 4OH), y 1 gr de fosfato acido de sodio (Na2HPO4) ; se agito y se volvió a medir el Ph y se observo si existe precipitado.

5. Calculos y Resultados TABLA 1. PRECIPITADOS DE MAGNESIO Y CALCIO Precipita do Ph inicial Ph final Magnesio 7 9 Servida Calcio 7 9 6 9 Preparad Magnesio a Calcio 6 8 En la primera columna se obseva el tipo de muestra en estudio, en la segunda el precipitado,en la tercera columna se muestra el pH medido antes de adicionar los reactivos, y en la ultima columna se encuentra el pH después de adicionar los reactivos para cada tipo de precipitado. En ambos casos se pudo observar la existencia de precipitado de calcio y magnesio respectivamente.

6. Bibliografía http://www.madrimasd.org/blogs/remtavares/2008/02/02/83698