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• Alex Colo BaKa

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DEMANDA DE CLORO Y PUNTO DE QUIEBRE 8.1. Alcance Cálculo de la demanda de cloro en aguas superficiales naturales turbias. 8.2. Principios Básicos La demanda de cloro es la diferencia entre la cantidad de cloro añadida al agua y la cantidad de cloro residual libre y residual combinado que permanece al final del periodo de contacto especificado. Cuando el cloro es añadido al agua que contiene agentes reductores y amonio, el cloro residual se comporta de la siguiente forma: Inicialmente el cloro reacciona con los agentes reductores presentes (NO2, Fe, H2S), y no presenta cloro residual medible, por tanto la dosis de cloro en el punto antes de ser medible el cloro residual disponible es la cantidad requerida para cumplir con la demanda. La adición de cloro en exceso de la demanda en resulta en la formación de las cloraminas (si existe NH3). Las cloraminas resultantes representan cloro residual combinado disponible y son menos efectivas como desinfectantes que el cloro libre. Cuando todo el amonio ha reaccionado con el cloro, el cloro oxida las cloraminas y luego empieza a quedar el cloro residual libre en el punto de quiebre. El punto de quiebre es el punto a partir del cual el cloro residual disponible es únicamente cloro libre (Delgado, C. et al,

2003). 8.3. Materiales y Equipos      

Pinza para bureta Vaso de 250ml Erlenmeyer de 250ml Bureta de 25 o 50ml Probeta de 50ml Botellas de vidrio color ámbar

Reactivos DPD, buffer de fosfato Disolver 24 g de Na2HPO4 y 46 g de KH2PO4 en agua destilada, disolver en 100ml de agua destilada con 800mg de EDTA y posteriormente llevar a un litro. Adicionar 20mg de Cloruro Mercúrico. Llevar a un litro. DPD, Solución indicadora Disolver 1.5 g de Sulfato p-amino – N: N dietil anilina en agua destilada libré de cloro que contiene 8 ml de ácido sulfúrico 1 + 3 y 200 mg de EDTA. Completar a un litro, almacenar en un frasco oscuro con tapón esmerilado, descartar cuando se coloree.

Solución sulfato ferroso amoniacal (FAS) Disolver 1.106 g de Sulfato Ferroso Amoniacal, en agua destilada que contenga 1 ml de H2SO4 1+3 y completar a un litro con agua destilada recién hervida y enfriada. Este solución puede ser usada por un mes y se titula con dicromato. Ioduro de potasio en solución (KI) Disolver 500 mg de KI y diluir a 100 ml, usando agua destilada recién hervida y enfriada. Almacenar en botella oscura y refrigerada. Solución de Almidon Pesar 2 g de almidón, adicionar 100 ml de agua hirviendo, dejar reposar. Solución patrón de cloro de 1000 mg / l La solución de cloro que se debe utilizar para la prueba de demanda de cloro debe ser de la misma clase de solución de cloro aplicado en la planta de tratamiento. Una solución de cloro disponible se puede obtener por burbujeo de cloro gaseoso a través de agua destilada. Se puede conservar por más tiempo esta solución si se guarda en la oscuridad en envases ámbar de tapón esmerilado. Si se utiliza Hipoclorito de sodio comercial este se encuentra en una concentración de 5, 25% la cual equivale a 25000 mg/l. Estandarización de la solución patrón de cloro Pesar 1g de yoduro de potasio (KI) y adicionar aproximadamente 10ml de agua destilada, posteriormente añadir 5ml de la muestra y esperar un minuto, luego adicionar 5ml de ácido sulfúrico (1+9), de nuevo se espera 1 minuto y finalmente se adiciona 5 ml de almidón (la solución pasa a un color azul oscuro). Se hace la titulación con el tiosulfato 0.025N (la solución de tiosulfato se prepara disolviendo 6.205 g de Na2S2O3. 5H2O en agua destilada recién hervida y se diluye a 1 litro) y se registra el volumen. mg Cl /l = (V tiosulfato en ml* N tiosulfato* 35500) / V muestra en ml Solución de cloruro de Amonio 0,0035 M. Pesar 0,18 g de Cloruro de Amonio y aforar a un litro. 8.4. Procedimiento 8.4.1. Determinación de cloro por DPD Este método esta calculado para concentraciones máximas de 4 mg/L. por tanto cuando una muestra supere este valor será necesario hacer disolución.

8.4.2. Cloro disponible libre Colocar 5ml de solución amortiguadora y 5ml de solución indicadora de DPD en el matraz de titulación y mezclar. Añadir 100ml de muestra y mezclar. Titular rápidamente con FAS, hasta que desaparezca el color rojo (lectura A en ml gastados por cloro libre). 8.4.3. Cloro disponible total Para determinar monocloro aminas, dicloro amina y cloro residual libre a un mismo tiempo, añadir 1g de KI a un erlenmeyer, adicionar 100ml de muestra, adicionar 5ml de solución amortiguadora y 5ml de solución indicadora de DPD, titule con FAS después de dos minutos de reposo (B ml). B-A = ml gastados por cloro combinado disponible. 8.4.4 Demanda de cloro y punto de quiebre Limpiar 10 frascos de color ámbar de una capacidad no menor a 500 ml y enumerarlos del 1 al 10. Agregar a cada uno de los frascos 500ml de agua para analizar, filtrar en caso de estar turbia. Añadir la solución clorada a cada una de las botellas de la siguiente forma: 1 mg Cl /l a la primera, 2 mg Cl /l a la segunda, 3 mg Cl /l a la tercera y así sucesivamente. Agitar suavemente las botellas y dejar reposar 1 hora. Determinar el Cloro libre y el cloro residual total. Registrar los datos en el cuadro. Recomendaciones: 

Tener en cuenta realizar la adición de la alícuota de cloro con una diferencia de 5 minutos entre botella y botella. Pasada la hora se debe determinar el Cloro libre y el Cloro combinado por el procedimiento de DPD.



De consumirse todo el cloro en la botella de más alta concentración, se debe repetir el ensayo con concentraciones más altas de cloro.



En caso de realizar la prueba con agua destilada, como esta no ejerce demanda se adiciona a cada botella 6 ml de Solución de Cloruro de Amonio 0,0035M, este caso aplica solo como el ejercicio académico para conocer el principio de la prueba.

8.4.5 Demanda de Cloro Medir 500 ml de muestra, llevar a una botella ambar, luego adicionar 10 mg Cl /l y esperar 1 hora de contacto. Determinar el Cloro libre y cloro residual total. Recomendaciones 

De consumirse todo el cloro en la botella de más alta concentración, se debe repetir el ensayo con concentraciones más altas de cloro.



En caso de realizar la prueba con agua destilada como esta no ejerce demanda se adiciona a cada botella 6 ml de Solución de Cloruro de Amonio 0,0035M, este

caso aplica solo como el ejercicio académico para conocer el principio de la prueba.

Cálculos Cloro añadido Cloro añadido mg Cl /L = (Conc. Solución patrón de Cl * ml de Sol. Patrón) / ml muestra en la botella Cálculo de cloro por el método DPD

1ml FAS = 1 mg Cl /L

8.5. Preguntas 1. ¿Explique los siguientes tipos de cloración: cloración marginal, cloraminación, cloración sobre el punto de quiebre, supercloración y decloración? 2. ¿Cómo varían los tiempos de contacto para eliminar los diferentes tipos de microorganismos? 3. ¿De qué factores depende la realización de una demanda de cloro a un agua natural a ser desinfectada?

REGISTRO DE RESULTADOS DEMANDA DE CLORO Y PUNTO DE QUIEBRE

Botella 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Cloro añadido Cloro residual libre (mg Cl /L) (mg Cl/L)

Cloro residual total (mg Cl /L)

Cloro residual Combinado (mg Cl/L)