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• Alexis Puente Burga

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UNIVERSIDAD

NACIONAL

DE

INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL

INFORME N°1 Determinación de Cloro residual en una muestra de lejía

CURSO:

SANEAMIENTO AMBIENTAL I

ALUMNOS: CÁRDENAS PEREZ, RONALD ANTHONY OSCATA HUAYCHA, JEAN PAUL PICÓN SARMIENTO, JAVIER ZABALETA GARCIA JESUS

DOCENTE: ZAPATA PAYCO, ARTURO

Rímac, Lima Perú 2019

UNIVERSIDA D NACIONA L DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Ambiental

ÍNDICE

1. RESUMEN……………………………………………………………………. 2. INTRODUCION………………………………………………………………. 3. OBJETIVOS………………………………………………………………………. 4. MARCO TEÓRICO………………………………………………………………… 5. RESULTADOS……………………………………………………………………. 6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS………………………………………………… 7. CONCLUSIONES…………………………………………………………………. 8. RECOMENDACIONES………………………………………………………….. 9. FUENTES DE INFORMACIÓN…………………………………………………. 10. ANEXOS…………………………………………………………………………… 11. APÉNDICE………………………………………………………………………….. •

DIAGRAMA DE FLUJO

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PROCEDIMIENTO CÁLCULO

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1. RESUMEN En este laboratorio se realizó la experiencia de determinar el cloro residual en una muestra y su respectiva gráfica, por métodos volumétricos. Se usó como muestra una lejía cuyo valor en el envase indica una concentración del 4%, posteriormente, los cálculos que se hallaron en el experimento arrojaron un valor mayor al 3%. Para el grado de desinfección de una muestra, es importante conocer el valor del cloro residual y comprender estas diferencias.

2. INTRODUCCIÓN La mayoría de las enfermedades más comunes que se encuentran en comunidades, están relacionadas con el consumo de agua contaminada. La contaminación se puede dar por microorganismos o por productos químicos naturales o hechos por el hombre (OMS, 2009). La desinfección del agua para los sistemas de abastecimiento constituye una de las barreras más importes contra las bacterias y los virus patógenos, el cloro de una forma u otra, es el principal agente desinfectante utilizado en la mayoría de los países. La preeminencia del cloro como desinfectante se da por su fácil disponibilidad, su bajo costo, su confiabilidad y su facilidad de manipuleo. (OPS, 1988). En los procesos de cloración podemos encontrar dos tipos de cloro residual; cloro libre y cloro combinado. El cloro se consume a medida que los organismos se destruyen. Si se añade suficiente cloro, quedará un poco en el agua luego de que se eliminen todos los organismos; se le llama cloro libre. El cloro libre permanece en el agua hasta perderse en el mundo exterior o hasta usarse para contrarrestar una nueva contaminación. (ITSD, 1999). En la agroindustria podemos encontrar usualmente desinfectantes de hipoclorito de sodio y compuestos de Yodo. Las cuales son usadas en la desinfección de equipos, alimentos, mesas de trabajo, materiales, pisos, zapatos, entre otros. En práctica evaluamos la concentración de cloro libre residual en muestras de lejías comerciales como CLOROX y SAPOLIO.

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3. OBJETIVOS 

Calcular con precisión la cantidad de cloro activado que se deberá agregar a el agua por depurar para asegurar una desinfección eficiente



Diferenciar las etapas que lleva consigo agregar cloro a una masa de agua con sustancias inorgánicas oxidables, amonio y materia orgánica



Determinar la cantidad de cloro residual libre que contiene la lejía que se utilizo en el laboratorio



Aprender a utilizar el quipo medidor de cloro para obtener el valor del cloro residual libre.

3. MARCO TEÓRICO cloro residual es la concentración de cloro presente en el agua, tras la aplicación de la dosis considerada y transcurrido el tiempo de contacto necesario para realizar su acción oxidante, en el que se ha consumido parte del mismo. demanda de cloro es la cantidad de cloro que se emplea para la reacción con los compuestos reductores y orgánicos. cloro residual combinado es el cloro que se usa para la formación de las cloraminas. cloración de ruptura es el cloro que se encarga de la destrucción de las cloraminas. cloro residual total es el resultado de la suma de cloro residual combinado y cloro libre residual. reacciones del cloro en el agua Básicamente podemos considerar dos tipos de reacciones del cloro en el agua que se producen en el siguiente orden: Hidrólisis

Cl2 + H 20 —> H Cl + HOCI

Al agregar cloro al agua, lo primero que ocurre es que éste se hidrolizapara producir ácido hipocloroso y luego este se ioniza y se establece un equilibrio con el ion hipoclorito HOCl -> H + OCl A estos compuestos se les llama cloro libre el primero es un desinfectante muy activo, bactericida y el segundo (ocI) muy pobre

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reacciones de oxidación - reducción así: Cede uno o varios de los siete electrones periféricos para formar cloraminas con el amoniaco: H O Cl + N H 3 -> H 20 + NH2 Cl Monocloramina, desinfectante, cloro combinado H O Cl + N H -> C l 2 H 20 + N H C l2 - Dícloramina, desinfectante, cloro combinado HOCI + NHCl2 -> 3H20 + N C l3

Tricloramina, tóxica, explosiva

Las monocloraminas y dicloraminas son desinfectantes menos eficaces que el cloro libre, pero más estables, las tricloraminas son tóxicas y explosivas. El cloro puede aplicarse de tal forma que el compuesto predominante se ácido hipocloroso, ion hipoclorito, monocloroaminas, dicloraminas o una combinación de las sustancias anteriores. El adicionar amoníaco para formar las cloraminas ocasiona un aumento en los costos de desinfección. La dosis de NH3 está comprendida entre 'A y de la dosis en cloro, depende del pH y de la temperatura. Las cloraminas disminuyen el riesgo de la formación de trihalometanos en el agua. desinfección La desinfección del agua es un proceso que consiste en la reducción de los microorganismos patógenos para el humano hasta alcanzar un nivel que no represente un peligro para la salud. La adición al agua de cloro elemental o sus derivados constituye uno de los procesos químicos más utilizados en los procesos de desinfección del agua. Este proceso es conocido como cloración. Otros agentes desinfectantes usados son el ozono, el permanganato de potasio, el bromo y el yodo. La desinfección con cloro del agua tiene dos funciones: la primera es destruir o desactivar a la mayoría de los microorganismos que producen enfermedades; la segunda -en especial en el agua de consumo-. es mejorar su calidad al reaccionar con el amonio, hierro, manganeso, sulfuros y algunas substancias orgánicas. La cloración puede producir efectos adversos al reaccionar el cloro con los fenoles y otros compuestos orgánicos presentes en el agua, produciendo cloraminas y organoclorados que le dan al agua sabor y olor característicos. Más aún, los organoclorados son considerados carcinogenogénicos.

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. valores permisibles Las normas nacionales e internacionales para agua potable indican como límites permisibles de cloro de 0.4 a 0.8 mg/1 en la red de distribución (toma domiciliaria) como concentración deseable. El reglamento sobre agua de bebida en Estados Unidos de Norteamérica permite la sustitución de los exámenes bacteriológicos por las determinaciones de cloro residual, indicando que debe de existir por lo menos 0.2 mg/1 de cloro libre en los sistemas de distribución.

5. RESULTADOS Los resultados que se presentan a continuación muestran: el valor de la lectura medida en el equipo medidor de cloro residual para la segunda dilución (lectura inicial), el valor de la concentración “y” para la primera dilución, el valor de la concentración “x” de hipoclorito de sodio en la lejía; los valores de las lecturas medidas en el equipo medidor de cloro residual para cada dosis y volumen, y la gráfica respectiva de cloro residual.

CONCENTRACIONES lectura inicial

y

x

1.53 mg/L

0.0153%

3.06%

DOSIS (mg/L)

V (ml)

Cl res (mg/L)

0.20

0.07

0.16

0.40

0.13

0.58

0.60

0.20

0.85

0.80

0.26

0.61

1.00

0.33

0.42

1.20

0.39

0.77

1.60

0.52

1.41

2.00

0.65

1.98

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6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS El laboratorio inicialmente proponía dosis para el experimento de 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16 y 20 mg/L pero se obtuvo valores de cloro residual elevados que impedían conocer los resultados exactamente. Solo en el primer caso, de dosis igual a 2mg/L, se obtuvo el máximo valor de lectura del equipo igual a 2.2 mg/L y en el resto de mediciones aparecían rayas en la pantalla que hacían suponer que la lectura sobre la muestra superaba el valor máximo, por ello se aplicaron dosis de menor intensidad para que los volúmenes usados de concentración “y” sean menores y el equipo pueda leer con precisión los valores de cloro residual en cada muestra analizada desde 0.2 mg/L hasta 2 mg/L. El análisis de las concentraciones previas a las dosis arrojó un valor de la concentración de hipoclorito de sodio “x” de 3.06%, sin embargo, esta concentración no coincide con el 4% que aparece en la etiqueta del producto. Si la muestra está expuesta a la luz puede verse afectada en sus resultados y la diferencia de estos porcentajes de 3.06% y 4% está ocasionada por la falta de tiempo y oscuridad requeridos para realizar la lectura de la muestra.

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La grafica de cloro residual obtenida a partir de las lecturas del equipo medidor de cloro residual de cada muestra con una dosis y volúmenes diferentes, permiten conocer aproximadamente que el punto de quiebre ocurre a partir de la dosis de 1.00 mg/L para una concentración de cloro residual igual a 0.42 mg/L manteniendo esta tendencia para dosis mayores en la curva de la gráfica.

7. CONCLUSIONES 

El registro de cloro residual libre que se muestra en la lejía fue de 4% , sin embargo , en el laboratorio fue de 3.6%

 8. RECOMENDACIONES 

 



En cada medición de cloro residual utilizar no exponer los frascos a los rayos luminosos dado que esta es una interferencia que puede alterar los valores obtenidos Diferenciar las bolsas de DPD, dado que son muy similares, pero se usan con diferentes finalidades Comprender las etapas que sufre el cloro cuando se es agregado en agua con compuestos oxidables, materia orgánica y amonio antes de empezar el experimento en el laboratorio Utilizar los equipos de medición de cloro residual libre calibrados para así obtener resultados fidedignos

9. FUENTES DE INFORMACIÓN

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https://www.ircwash.org/sites/default/files/245.11-91AD-9089.pdf https://www.meta.gov.co/web/sites/default/files/adjuntos/P-SA89%20METODO%20COLORIMETRICO%20PARA%20DETERMINACION%20DE%20 CLORO%20RESIDUAL%20V1.pdf https://www.academia.edu/11312398/VALIDACI%C3%93N_DE_UN_M%C3%89 T ODO_VOLUM%C3%89TRICO_PARA_LA_DETERMINACI%C3%93N_DE_CLORO_RE SIDUAL_EMPLEANDO_N_N-DIETIL-P-

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_FENILENDIAMINA_DPD_EN_DE_AGUA_POTABLE

10. ANEXOS

Reactivos a.- lejía comercial (hipoclorito de sodio): riqueza de sodio:35-50gr/l b.-solución de lejía comercial:2.00mg/l de cloro activo (0.02%) c.-reactivos DPD (método de la EPA para medir cloro residual total) Materiales y equipos a.-probetas de 50 ml y 100ml b.-pipeta de 1ml y 10ml c.-frascos de vidrio (8) d.- una pera e.-medidor de cloro por espectrofotometría (método DPD)

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11. APÉNDICE

DIAGRAMA DE FLUJO

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Método convencional

Numerar “n” frascos desde 1 hasta n.

Introducir en cada uno de los frascos previamente enumeradas 50 mL de muestra.

Añadir en orden creciente a cada frasco las siguientes dosis: 4, 8, 20, 28, 40, 48, 60 y 80 mg/L.

Cada frasco se tapa, se agita y se deja en la oscuridad inmediatamente(15 minutos)

Se determina del cloro residual total con reactivo DPD (método US-EPA adaptado)

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PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO Inicialmente se midió la concentración de la muestra en el equipo para la segunda dilución, el resultado de la lectura fue de 1.53 mg/L. Con este valor hallamos la concentración “y” de la primera dilución considerando, además, que 1% es igual a 10000 mg/L.

Con el valor de “y” procedemos a hallar el valor de la concentración de la lejía “x”, con la ecuación:

𝐶1 𝑥 𝑉 1 = 𝐶2 𝑥 𝑉 2 (𝑥)𝑥 (0.5 𝑚𝑙) = (𝑦) 𝑥 (100) 𝑥 = 3.06

Es decir, la concentración de hipoclorito de sodio en la lejía es de 3.06%. lectura inicial

1.53 mg/L

y

0.0153%

x

3.06%

Las dosis se usaron para calcular los valores de los volúmenes que se agregarían a la muestra, según la ecuación:

Reemplazando los valores de las dosis y el valor de y=0.0153, hallamos los volúmenes a usar:

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DOSIS (mg/L)

V (ml)

0.20

0.07

0.40

0.13

0.60

0.20

0.80

0.26

1.00

0.33

1.20

0.39

1.60

0.52

2.00

0.65

Los volúmenes hallados se agregan a las muestras a analizar en el equipo. Antes de la lectura, se deja reposar por diez minutos a oscuras en una bolsa negra. Los resultados de la lectura fueron:

DOSIS (mg/L)

Cl res (mg/L)

0.20

0.16

0.40

0.58

0.60

0.85

0.80

0.61

1.00

0.42

1.20

0.77

1.60

1.41

2.00

1.98

Con estos valores construimos la gráfica de cloro residual, siendo el eje de abscisas el valor de la dosis y el de las ordenadas, el de cloro residual.

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