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• Deisy Ramos

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INFORME DE LABORATORIO Nº 06

CURSO

:

TRATAMIENTO DE AGUAS

AL

:

DR. SC. NORBERTO MIRANDA ZEA

DE

:

EDITH JIMÉNEZ GUTIÉRREZ

ASUNTO

:

DETERMINACION DE LA ACIDEZ

FECHA

:

03/09/2018

DETERMINACION DE LA ACIDEZ TOTAL Y ACIDEZ MINERAL

I.OBJETIVOS.



Determinar la cantidad de ácido carbónico (acidez total) y ácido sulfúrico (acidez mineral), NTU, TDS y conductividad eléctrica.



INTERPRETAR el resultado de los análisis según el ECA - A2.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO. La muestra fue obtenida a 2 kilómetros de un ojo de agua de la provincia de Canchis de Comunidad de Chumo, está cerca de la carretera de Capillani, misma que fue analizada durante el transcurso del curso de tratamiento de aguas, se determinó varios parámetros de calidad de dicha muestra. En el presente informe de práctica de laboratorio se determinó la cantidad de ácido carbónico (acidez total) y ácido sulfúrico (acidez mineral), NTU, TDS y conductividad eléctrica. Siempre comparando los resultados con las normas E.C.A de calidad del agua para saber si es apta. ACIDEZ DEL AGUA

El CO2 es un componente normal de las aguas naturales, puede estar presente en la superficie del agua y ser captada por absorción, esto sucede cuando la presión del CO2 en el agua es menor que la presión parcial del CO2 en la atmosfera. También puede producirse en las aguas a través de oxidación biológica de la materia orgánica, especialmente en aguas polucionadas. La acidez mineral está presente en muchos desechos industriales particularmente en aquellos de la industria metalúrgica y en algunos de la producción de materiales orgánicos. DETERMINACION DE LA TURBIDEZ La turbiedad de una muestra se puede medir por el efecto sobre la transmisión de la luz, que se denomina turbidimetría, o por el efecto en la difusión de la luz, que se denomina nefelometría. Estas propiedades se utilizan en los procedimientos de los 'Métodos estándar" para la medición de la turbiedad. Mientras que estos procedimientos se valen del ojo humano para detectar la luz emitida, los métodos que emplean fotómetros eléctricos comunes también se pueden usar, con la ventaja de que se pueden hacer y registrar mediciones continuas de turbiedad, sin que exista el factor de error humano al hacer las observaciones. La medición nefelométrica es más sensible para suspensiones muy diluidas, pero para la turbiedad moderadamente considerable se pueden hacer mediciones nefelométricas o turbidimétricas. En la turbidimetría se mide la cantidad de luz que pasa a través de una solución. A mayor turbiedad es menor la cantidad de luz transmitida. En la nefelometría, la celda que detecta la luz se coloca en ángulo recto a la fuente de luz para medir la luz dispersa por las partículas de turbiedad. Cualquier espectrofotómetro o fotómetro es satisfactorio como turbidímetro, sin modificaciones. Sin embargo, para la nefelometría se requiere un aditamento especial. Aunque los análisis turbidimétricos se pueden llevar a cabo a cualquier longitud de onda de la luz, los procedimientos de los 'Métodos estándar' para la determinación de sulfatos por análisis turbidimétrico recomiendan una longitud

de onda de 420nm. Esto produce un análisis más sensible, debido a que la luz azul de esta longitud de onda se dispersa más que la luz roja, que tiene longitudes de onda mayores. DETERMINACION DE LA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA: La conductividad es una medida de la propiedad que poseen las soluciones acuosas para conducir la corriente eléctrica. Esta propiedad depende de la presencia de iones, su concentración, movilidad, valencia y de la temperatura de la medición. Las soluciones de la mayor parte de los compuestos inorgánicos son buenas conductoras. Las moléculas orgánicas al no disociarse en el agua, conducen la corriente en muy baja escala. Para la determinación de la conductividad la medida física hecha en el laboratorio es la resistencia, en ohmios o megaohmios. La conductividad es el inverso de la resistencia específica, y se expresa en microhomio por centímetro (µmho/cm), equivalentes a microsiemens por centímetro (µS/cm) o milisiemens por centímetro (mS/cm) en el Sistema Internacional de Unidades. El intervalo de aplicación del método es de 10 a 10.000 (o hasta 50.000) µmho/cm, las conductividades fuera de estos valores son difíciles de medir con los componentes electrónicos y las celdas convencionales. El método es aplicable a aguas potables, superficiales, salinas, aguas residuales domésticas e industriales y lluvia ácida. El rango de trabajo en el IDEAM oscila entre 0.0 y 1999 µS/cm DETERMINACION DE SOLIDOS TOTALES DISUELTOS (TDS) En el agua que se encuentra en la naturaleza se pueden encontrar varias impurezas de forma suspendida o disuelta. En la cuantificación de los niveles de impurezas, el término sólido en suspensión describe las partículas en suspensión presentes en una muestra de agua. Prácticamente, estas partículas se definen por su imposibilidad de ser separadas de la muestra de aguas usando un filtro. Las partículas más pequeñas, incluyendo especies conteniendo cargas iónicas, se refieren como sólidos disueltos. En el agua potable es importante tomar en cuenta ambas concentraciones de sólidos disueltos y en suspensión. El contaminante más

común del mundo es la tierra en forma de TSS (siglas en inglés de total suspended sólidos, sólidos en suspensión totales). Primero, debemos considerar algunas implicaciones de los sólidos en suspensión totales (TDS). Altas concentraciones de sólidos en suspensión pueden depositarse en el fondo de un cuerpo de aguas, cubriendo organismos acuáticos, huevos, o larvas de macro invertebrados. Este depósito puede impedir la transferencia de oxígeno y resultar en la muerte de los organismos enterrados bajo esta capa. - Altas concentraciones de sólidos en suspensión disminuyen la eficacia de agentes desinfectantes del agua potable; por proveer a los microorganismos de un sitio protector frente la presencia de desinfectantes. Esta es una de las razones por las que los TDS, también conocido como la turbidez de agua, se filtran en una planta de tratamiento de aguas residuales. Hay contaminantes de origen orgánico e inorgánico que son absorbidos en la tierra y que subsiguientemente aumentan la concentración de contaminantes presentes en los sólidos. Es decir que contaminantes absorbidos en sólidos pueden ser transportados a otros cuerpos de agua, resultando en la exposición de contaminantes a organismos lejos del origen de contaminación III.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL METODOS DE DETERMINACION DE LA ACIDEZ EN EL LABORATORIO A. REACTIVOS Solución de Hidróxido de Sodio 0.02N. Indicador de Fenolftaleína al 0,1%. Indicador de Anaranjado de metilo al0.2% Solución de tiosulfato de Sodio Aprox. 0.01N B. INTERFERENCIAS La presencia de concentraciones apreciables de fierro y aluminio contribuyen con frecuencia a un vire transitorio e impreciso, por la cual

hidrolisis de esas sales; estas interferencias hacen difícil una determinación exacta. El cloro libre residual puede decolorar el indicador, en cuyo caso es necesario decolorar con una gota de Tio-sulfato de Sodio 0.1N. C. MUESTREO Y ALMACENAMIENTO Las muestras deben tomarse en frascos de polietileno o cristal pírex, conservándose a baja temperatura 0 a 4°C.Las determinaciones deben hacerse tan pronto como sea posible de preferencia dentro de las 24horas. D. PROCEDIMIENTO Se recomienda que se usen volúmenes de muestra que necesiten menos de 50ml de la solución tituladora, pues se obtiene un vire más preciso. Acidez total Se agregan 3 gotas de indicador fenolftaleína a una muestra de volumen adecuado, 50 o 100 ml si es posible, contenida en un matraz Erlenmeyer. Se titula una superficie blanca, con NaOH 0.02N; hasta el vire a un color ligeramente rosado, características de pH de 8.3. Acidez de ácidos minerales I.

Se agregan 2 gotas de indicador de anaranjado de metilo a una mezcla de volumen adecuado, 50 o 100ml, si es posible, contenida en, matraz Erlenmeyer. Se titula sobre una superficie blanca, con NaOH 0.02N, hasta el vire a un ligero rojo de pH 4.5.

Calculo: (𝑉 ∗ 𝑁)𝑁𝑎𝑂𝐻 × 0.44 ∗ 106 (𝑚𝑔⁄𝑙) 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑚𝑔⁄𝑙 𝑑𝑒 𝐻2 𝐶𝑂3 =

(𝑉 ∗ 𝑁)𝑁𝑎𝑂𝐻 × 0.331 ∗ 106 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙𝑒𝑠, 𝑒𝑛 𝑚𝑔⁄𝑙 𝑑𝑒 𝐻2 𝐶𝑂3 (𝑉 ∗ 𝑁)𝑁𝑎𝑂𝐻 × 0.331 ∗ 106 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

IV.

CALCULOS Y RESULTADOS ACIDEZ TOTAL 𝐶𝑂2 + 𝐻2 𝑂 → 𝐻2 𝐶𝑂3 (𝑉 ∗ 𝑁)𝑁𝑎𝑂𝐻 × 0.331 ∗ 106 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑚𝑔⁄𝑙 𝑑𝑒 𝐻2 𝐶𝑂3 = 𝑚𝑙 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝐻2 𝐶𝑂3 𝑚𝑔⁄𝑙 =

0.7 × 0.09 × 0.031 ∗ 106 25

𝐻2 𝐶𝑂3 𝑚𝑔⁄𝑙 = 7.812 OBSERVACION: El viraje de la muestra de agua es rosada pero al cabo de 3 minutos se vuelve incoloro, esto sucede porque en el ambiente hay dióxido de carbono que sigue reaccionando con la muestra. ACIDEZ MINERAL 𝑆 +2 + 𝑂 −2 → 𝑆𝑂3 𝑆𝑂3 + 𝐻2 𝑂 → 𝐻2 𝑆𝑂4(𝐿) 𝑆 +2 + 𝐻 → 𝐻2 𝑆 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝐻2 𝑆𝑂4 (𝑚𝑔⁄𝑙 ) =

(𝑉 ∗ 𝑁)𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑚𝑒𝑞𝐻2 𝑆𝑂4 ∗ 106 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

(2.6 ∗ 0.009) × 0.049 ∗ 106 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝐻2 𝑆𝑂4 (𝑚𝑔⁄𝑙 ) = 25 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 𝐻2 𝑆𝑂4 (𝑚𝑔⁄𝑙 ) = 45.864 DETERMINACION DE 𝐶𝑂2 DE EQUILIBRIO: El anhídrido carbónico que tiene el agua en ese instante T y por lo tanto la determinación será la siguiente:

𝐶𝑂2 (𝑚𝑔⁄𝑙 ) =

(𝑉 ∗ 𝑁)𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑚𝑒𝑞 𝐶𝑂2 ∗ 106 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

𝐶𝑂2 (𝑚𝑔⁄𝑙 ) =

(0.7 ∗ 0.009) × 0.044 ∗ 106 25

𝐶𝑂2 (𝑚𝑔⁄𝑙 ) = 11.088

DETERMINACION DE LA TURBIDEZ: 3 NTU DETERMINACION DE LA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA: 𝑅𝐸𝑆𝑈𝐿𝑇𝐴𝐷𝑂: 1750 𝜇𝑆/𝑐𝑚 a una temperatura de 13.2°C DETERMINACION DE SOLIDOS TOTALES DISUELTOS (TDS) RESULTADO: 866 mg/L a una temperatura de 13.2°C V. IMPORTANCIA SANITARIA DEL CO2 Y LA ACIDEZ MINERAL La acidez tiene poca importancia desde el punto de vista sanitario o de la salud pública. El CO2 está presente en bebidas carbonatadas en concentraciones mayores que las conocidas en aguas naturales y no se conocen efectos dañinos en las personas. Aguas que contienen acidez mineral son usualmente de tal mal sabor que no existen problemas relacionados con su consumo humano. Aguas acidas son de importancia en el campo de la ingeniería, por sus características corrosivas y por el costo que resulta en remover o controlar las sustancias que producen la corrosión. El factor corrosivo en la mayor parte de las aguas es debido a CO2 pero en muchos casos se debe a desechos industriales por la acidez mineral. Cuando se emplean procesos de tratamiento biológico, el pH debe mantenerse ordinariamente entre 6 y 9.5.Este criterio requiere a menudo ajuste de pH a niveles favorables y los cálculos de la cantidad de las sustancias químicas que se necesitan, en la mayor parte de los casos se basan en los datos de acidez. Una excesiva acidez de las aguas favorece la solución del zinc presente en el galvanizado de los tubos que puede llegar a imposibilitar su uso subsecuente.

VI.CONCLUSIONES. La muestra agua cumple con los límites máximos permisibles del ECA ya que la acidez mineral y total están dentro loslimitez máximos permisibles; el límite para exceder es 5 del NTU y nuestro valor de 3 está por debajo y es aceptable para

el consumo humano esto según la subcategoría A2 (Aguas que pueden ser potabilizadas con tratamiento convencional). La muestra agua no cumple con los límites máximos permisibles del ECA, ya que el límite para exceder es 𝟏𝟔𝟎𝟎 𝝁𝑺/𝒄𝒎 y nuestro valor de 𝟏𝟕𝟓𝟎 𝝁𝑺/𝒄𝒎 está por encima y no es aceptable para el consumo humano esto según la subcategoría A2 (Aguas que pueden ser potabilizadas con tratamiento convencional).Por lo que requiere un tratamiento avanzado A3. La muestra agua cumple con los límites máximos permisibles del ECA ya que el límite para exceder es 1000 mg/L del TDS y nuestro valor de 866 mg/L, está por debajo y es aceptable para el consumo humano esto según la subcategoría A2 (Aguas que pueden ser potabilizadas con tratamiento convencional.

VII.BIBLIOGRAFÍA.

 Miranda, Zea, N. (2012).Tecnología de aguas tratamiento y control de calidad. Perú, puno. edit centro papelero  SKOOG, D y WEST, D, HOLLER F. Química Analítica. 6 Ed. Mc GrawHill. México. 1995 

JORGE CARDENAS LEON. ‘Documentos sobre la calidad de aguasalcalinidad’

VIII.

ANEXOS