ANLISIS FISICO QUIMICO Y MICROBIOLOGICO DEL AGUA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y METALURGIAESCUELA DE POST
GRADOMAESTRA EN INGENIERA AMBIENTAL
TCNICAS DE MUESTREO Y ANLISIS MEDIO AMBIENTAL
ANLISIS FISICOQUMICO DEL AGUA
DOCENTE
: Mg.Sc. Tarcila ALCARRAZ ALFARO
PRESENTADO POR
: JUAN VCTOR FLORES MARTNEZ
MNICA RONDINEL BARBOZA
FECHA PRESENTACIN: 13/02/2010Ayacucho Per2010ANLISIS FISICO
QUIMICO I. INTRODUCCIN
Dadas las propiedades fisico-qumicas del agua, esta se comporta
como un magnfico disolvente tanto de compuestos orgnicos como
inorgnicos, ya sean de naturaleza polar o apolar; de forma que
podemos encontrarnos en su seno una gran cantidad de sustancias
slidas, lquidas y gaseosas diferentes que modifican sus
propiedades. A su comportamiento como disolvente hay que aadir su
capacidad para que se desarrolle vida en su seno, lo que la
convierte en un sistema complejo sobre el que habr que realizar
anlisis tanto cualitativos como cuantitativos con objeto de conocer
el tipo y grado de alteracin que ha sufrido, y consecuentemente
como se encuentran modificadas sus propiedades para usos
posteriores. Puesto que la alteracin de la calidad del agua puede
venir provocada tanto por efectos naturales como por la actuacin
humana derivada de la actividad industrial, agropecuaria, domstica
o de cualquier otra ndole, no es de extraar que el anlisis de los
parmetros de calidad del agua se deba realizar a todo tipo de
aguas, independientemente de su origen.Al hablar de calidad de
aguas sean para su vertido, tratamiento de depuracin, potabilizacin
o cualquier otro uso, es imprescindible determinar una serie de
parmetros fisico-qumicos mediante mtodos normalizados, con objeto
de conocer si el valor de estos parmetros se encuentra dentro del
intervalo que marca la legislacin vigente. En el presente trabajo
se resumen los parmetros ms comnmente estudiados.
II. OBJETIVO GENERAL
Realizar e interpretar los anlisis bsicos del agua incluidos en
las Normas Oficiales Peruanas, que permitan caracterizar una
muestra de agua analizada.
III. OBJETIVOS ESPECFICOS
1. Conocer la importancia de los anlisis del agua.
2. Determinar los principales parmetros fsicoqumicos del agua.3.
Determinar la calidad del agua.IV. MARCO TERICO
4.1. CALIDAD DEL AGUA
La calidad natural del agua depende de diversos factores
ambientales como: la constitucin geolgica de cauces y terrenos
donde se ubican los cuerpos de agua, el clima que determina la
abundancia o escasez de lluvias y las actividades humanas como:
minera, agricultura, industria y domsticas.
4.2. CLASIFICACIN DE LOS INDICADORES DE LA CALIDAD DEL AGUA
Indicadores fsicos: turbidez, SS, color, olor, sabor,
temperatura, conductividad.
Indicadores qumicos: pH, dureza, oxgeno disuelto, materia
orgnica, nutrientes, pesticidas, metales pesados.
Indicadores biolgicos: mtodos ecolgicos, microbiolgicos,
fisiolgicos y bioqumicos, ecotoxicolgicos.4.3. IMPORTANCIA DE LOS
ANLISIS DEL AGUA
Con el aumento de la poblacin y de la actividad industrial en
las ciudades a nivel mundial, la calidad de agua se ha deteriorado
tanto en volumen como en pureza, de modo que en la actualidad
contamos con diferentes alternativas para el tratamiento de
agua.
Adems de cumplir con la normatividad de los gobiernos locales,
es beneficioso para una planta de tratamiento controlar
regularmente la eficiencia y correcta operacin de su planta. En el
caso de sistemas de purificacin como la filtracin, destilacin y
smosis inversa, es necesario realizar un monitoreo externo para
valorar la correcta operacin de estos. Asimismo, el anlisis
peridico de las aguas municipales para uso domstico o agua de
entrada a un proceso industrial le darn informacin valiosa sobre
los niveles de contaminacin a travs del tiempo.
4.4. PARMETROS FISICOQUMICOS DEL AGUAa) Slidos: El agua puede
contener tanto partculas en suspensin como compuestos
solubilizados, definindose la suma de ambos como Slidos Totales
(ST). La determinacin de ST se realiza, evaporando un volumen
conocido de muestra y secando el residuo en estufa a 105 C, hasta
pesada constante, indicndose el resultado en mg/L. Esta medida nos
permite conocer el contenido total de sustancias no voltiles
presentes en el agua.
Adems del contenido en slidos totales, conviene conocer que
parte de estos slidos se encuentra disuelta (SD) y que otra es
sedimentable (Ss).
b) Temperatura: La temperatura del agua tiene una gran
importancia en el desarrollo de los diversos procesos que en ella
se realizan, de forma que un aumento de la temperatura modifica la
solubilidad de las sustancias, aumentando la de los slidos
disueltos y disminuyendo la de los gases. La actividad biolgica
aproximadamente se duplica cada diez grados, aunque superado un
cierto valor caracterstico de cada especie viva, tiene efectos
letales para los organismos. Un aumento anormal (por causas no
climticas) de la temperatura del agua, suele tener su origen en el
vertido de aguas utilizadas en procesos industriales de intercambio
de calor. c) Color, olor y sabor: Son lo que se denomina
propiedades organolpticas o determinables por los sentidos. No
suelen ser una medida precisa del nivel de contaminacin, aunque su
presencia es un indicio de que la depuracin de un efluente no est
siendo correcta. Tiene gran importancia en aguas potabilizables,
por el rechazo que puede darse en el consumidor al detectar
colores, olores o sabores que no asocie con agua pura.
Color: No existe una relacin directa entre color y grado de
contaminacin, pues al tratarse de un parmetro fuertemente influido
por interferencias con otras sustancias coloreadas, es difcil su
evaluacin absoluta. Dado que muchas de las sustancias coloreadas se
degradan con el tiempo, la determinacin del color se debe realizar
en las veinticuatro horas posteriores a la toma de muestra,
conservndose las mismas refrigeradas (2-5 C) y en la oscuridad. La
determinacin del color se efecta visualmente empleando luz diurna
difusa sobre fondo blanco, o mediante el uso de un espectrofotmetro
visible.
El color que presenta el agua puede ser aparente (agua bruta) o
verdadero (agua sin slidos en suspensin).
Olor: Generalmente los olores son producidos por sustancias
voltiles (COVs) o gaseosas (H2S, NH3, etc.), y suelen ser debidos a
materia orgnica en descomposicin o productos qumicos producidos o
empleados en la industria y tratamiento de aguas residuales. El
olor se determina por sucesivas diluciones de la muestra original
con agua inodora (T 40 C) hasta que es indetectable (umbral de
percepcin), siendo un ensayo muy subjetivo y de escasa
reproducibilidad. Las muestras deben conservarse en vidrio un mximo
de 6 h a 2-5 C.
Sabor: Suele estar ntimamente asociado al olor (respuesta
fisiolgica parecida). Algunas sustancias, como es el caso de sales
de cobre, zinc o hierro, pueden modificar el sabor, sin alterar el
color del efluente. Su determinacin se efecta, al igual que el
olor, por dilucin hasta determinar el umbral de percepcin y slo se
realizar con muestras que sean sanitariamente aptas para consumo
humano.
d) Oxgeno disuelto (OD): Es un parmetro indicativo de la calidad
de un agua. El valor mximo de OD es un parmetro muy relacionado con
la temperatura del agua y disminuye con ella. La concentracin mxima
de OD en el intervalo normal de temperaturas es de aproximadamente
9 mg/L, considerndose que cuando la concentracin baja de 4 mg/L, el
agua no es apta para desarrollar vida en su seno.
e) Demanda bioqumica de oxgeno (DBO): Es la cantidad de oxgeno
necesaria para que los microorganismos aerobios puedan oxidar
metablicamente la materia orgnica presente en la muestra de agua.
Se determina por diferencia entre el oxgeno disuelto en la muestra
inicial y el medido en funcin del tiempo de incubacin. La incubacin
se realiza en viales de volumen conocido colocados en estufa a 20
C, en ausencia de luz. Generalmente la demanda de oxigeno para la
degradacin biolgica de la muestra, supera los valores de OD a 20 C,
es por ello que se hace necesario diluir la muestra hasta valores
inferiores de DBO de 3 mg/L. Si la muestra no presenta
microorganismos de forma natural (situacin muy corriente en
vertidos de origen industrial), la muestra a ensayar se sembrar con
un cultivo de bacterias aerobias. Al observar la variacin del OD en
funcin del tiempo para una temperatura de 20 C, se aprecia que sta
no sufre una variacin constante, sino que al cabo de un periodo de
aproximadamente 8 das, la velocidad a la que se consume el oxgeno
aumenta bruscamente; esto se debe a que se ha iniciado la
biodegradacin de los compuestos orgnicos nitrogenados por efecto de
las bacterias nitrificantes, con lo cual estamos observando la
superposicin de dos curvas, la de biooxidacin de los compuestos
hidrocarbonados (lnea de trazo fino) y la de los compuestos
nitrogenados orgnicos. Al ser la DBO un parmetro fuertemente
influido por el tiempo, se suele determinar a dos tiempos
diferentes:
DBO5: variacin de la OD determinada al cabo de cinco das en
condiciones estndar, y que nos proporciona una idea del carbono
orgnico biodegradable existente en la muestra. En estas condiciones
de tiempo y temperatura se biooxidan aproximadamente los 2/3 del
carbono orgnico biodegradable total de un agua residual urbana
estndar.
DBOult: variacin del OD determinada al cabo de ms de 20 das en
las condiciones estndar del ensayo, siendo la suma de la materia
hidrocarbonada y nitrogenada biooxidable.
La toma de muestras para la determinacin de la DBO, se har
inmediatamente antes del anlisis, o en su defecto se conservarn en
nevera durante el menor tiempo posible a 4 C.
La DBO nos da informacin de la cantidad de materia orgnica
biodegradable presente en una muestra, sin aportar informacin sobre
la naturaleza de la misma. Hay que tener presente, que un bajo
valor de DBO no tiene por que ser indicativo de un bajo nivel de
contaminacin orgnica, dado que existen sustancias difcilmente
biodegradables (sustancias refractarias) o que incluso inhiben el
proceso biolgico (txicos).
En muchos casos, tan importante o ms que la determinacin de la
DBO de un efluente en mg/L, es conocer la carga contaminante total
del mismo como kg de DBO por da, siendo funcin de la DBO5 y del
caudal Q de efluente, calculndose la misma mediante la siguiente
expresin
kg DBO/da = DBO5 (mg/L) Q (m3/da) 10-3f) Demanda qumica de
oxgeno (DQO): La determinacin de la DBO5 tiene dos grandes
inconvenientes, su lentitud (cinco das) y que existen muchas
sustancias, no fcilmente biodegradables, que no se evaluaran con
dicha determinacin. Es por ello que resulta interesante un mtodo
rpido y que determine todo el carbono oxidable de una muestra, como
es la demanda qumica de oxgeno o cantidad de oxgeno consumida
(mg/L) por los compuestos orgnicos presentes en el efluente.
La DQO se determina adicionando una cantidad pesada de dicromato
potsico (K2Cr2O7) a un volumen conocido de muestra, acidulando el
medio (pH 300 agua muy dura
Las normas internacionales, establecen como lmite mximo
permisible 300 mg/l de dureza.
La mayora de los suministros de agua potable tienen un promedio
de 250 mg/l de dureza. Para el agua utilizada en calderas, el lmite
es de 0 mg/l de dureza.
Dureza Total = Dureza de Calcio + Dureza de Magnesio (expresada
como ppm de CaCO3)
MATERIAL Y EQUIPO
2 Matraz Erlenmeyer de 125 ml
1 Probeta de 100 ml
1 Balanza analtica
1 Bureta
1 Soporte universal
1 Pinzas para soporte
REACTIVOS
Solucin acondicionadora (BUFFER) pH 10
Negro de Eriocromo T
EDTA
Hidrxido de sodio (NaOH) 0.1N
Murexida
PROCEDIMIENTO
Para Dureza Total
Tomar con una probeta una muestra de 20 ml.
Transferir a un matraz Erlenmeyer.
Aadir 2 ml de la solucin acondicionadora pH 10 y mezclar.
Mientras la solucin se est agitando, aadir 0.2 g del indicador
negro de eriocromo T. La muestra debe tomar un color vino
rojizo.
Titular con la disolucin de EDTA 0.0089 N, agitando
continuamente hasta que desaparezcan los ltimos matices rojizos.
Aadir las ltimas gotas con intervalos de 3 s a 5 s. En el punto
final la muestra cambia de color rojizo a azul. V x N x 1000
meq/l (Ca2+ y Mg2+) = -----------------------
ml de muestra
Dnde:
V = ml gastados de EDTA
N = Normalidad del EDTA
Para Dureza Clcica
Transferir a un matraz Erlenmeyer una muestra de 20 ml.
Aadir 2 ml de hidrxido de sodio 0.1 N y mezclar. Hasta obtener
un pH de 12 a 13 unidades.
Mientras la solucin se est agitando, aadir 0.15 g del indicador
murexida. La muestra debe tomar un color rosa.
Titular con la disolucin de EDTA 0.0089 N, agitando
continuamente hasta que desaparezcan los ltimos matices de color
rosa. Aadir las ltimas gotas con intervalos de 3 s a 5 s. En el
punto final la muestra cambia de color rosa a lila prpura.
V x N x 1000
meq/l (Ca2+ ) = -----------------------
ml de muestra
Dnde:
V = ml gastados de EDTA
N = Normalidad del EDTA
Clculos
Para Magnesio:
meq/l Mg2+ = [meq/l (Ca2+ y Mg2+)]-(meq/l Ca2+) Para Dureza
Total: Expresada como ppm de CaCO3
mg/l de Dureza Total = [ meq/l (Ca2+ y Mg2+)] * (50)
Para Dureza de Calcio: Expresada como ppm de CaCO3
mg/l Dureza de Calcio = (meq/l Ca2+) * (50)
Para Dureza de Magnesio: Expresada como ppm de CaCO3
mg/l Dureza de Magnesio = (meq/l Mg2+) * (50)
4.5.5. DETERMINACIN DE LA TURBIDEZ DEL AGUA
La turbiedad en el agua puede ser causada por la presencia de
partculas suspendidas y disueltas de gases, lquidos y slidos tanto
orgnicos como inorgnicos, con un mbito de tamaos desde el coloidal
hasta partculas macroscpicas, dependiendo del grado de turbulencia.
En lagos la turbiedad es debida a dispersiones extremadamente finas
y coloidales, en los ros, es debido a dispersiones normales. La
eliminacin de la turbiedad, se lleva a cabo mediante procesos de
coagulacin, asentamiento y filtracin. La medicin de la turbiedad,
en una manera rpida que nos sirve para saber cuando, como y hasta
que punto debemos tratar el agua para que cumpla con la
especificacin requerida.
La turbiedad es de importante consideracin en las aguas para
abastecimiento pblico por tres razones:
Esttica:Cualquier turbiedad en el agua para beber, produce en el
consumidor un rechazo inmediato y pocos deseos de ingerirla y
utilizarla en sus alimentos. Filtrabilidad:La filtracin del agua se
vuelve ms difcil y aumenta su costo al aumentar la turbiedad.
Desinfeccin: Un valor alto de la turbidez, es una indicacin de la
probable presencia de materia orgnica y microorganismos que van a
aumentar la cantidad de cloro u ozono que se utilizan para la
desinfeccin de las aguas para abastecimiento de agua potable.
El lmite mximo permisible en el agua potable es de 10 NTU
(unidades de turbidez nefelomtricas.
Principios
Algunos de estos instrumentos dependen de comparaciones
visuales, otros utilizan una celda fotoelctrica que miden la luz
dispersada a 90 a la trayectoria del rayo de luz en la muestra
(nefelometra). Dichos aparatos son los que actualmente se estn
usando, por su mayor precisin. El turbidmetro de Hellige, que es el
utilizado en este mtodo es del tipo nefelomtrico, se basa en el
efecto de Tyndall. Se compara un rayo de luz que se hace pasar
hacia arriba por la muestra, con la luz dispersada hacia arriba por
las partculas suspendidas de la solucin turbia, la cual es
iluminada lateralmente a 90 . La unidad de turbiedad, fue definida
"como la obstruccin ptica de la luz, causada por una parte por
milln de slice en agua destilada", 1 unidad nefelomtrica de
turbiedad (NTU) = 7.5 ppm de Si02
Actualmente, la unidad utilizada es la NTU, unidad Nefelomtrica
de Turbidez y equivale a: 1 unidad nefelomtrica de turbidez (NTU) =
1 ppm de formazina estndarLos valores de turbiedad pueden variar
desde cero hasta varios miles de unidades en aguas altamente
turbias, consecuentemente no hay un mtodo de determinaciones que
abarque tan amplio intervalo. Existen tres mtodos comnmente
empleados. a) Mtodo del Turbidmetro Hellige. b) Mtodo del
Nefelmetro Fotoelctrico. c) Mtodo Turbidimtrico de Buja de
Jackson.
Material
Recipientes para muestreo. Matraces de aforo de 1000, y 100 ml
Pipeta volumtricas de 10 ml Probeta de 100 ml
Reactivos
a) Agua destilada libre de turbidez Preparada filtrando el agua
a travs de una membrana de 0.2 mm b) Solucin patrn de turbidez, de
400 NTU
Solucin I Disuelva 1.000 g de sulfato de hidrazina (NH2 )H2SO4
en agua destilada y afore a 100 ml .
Solucin II Disuelva 10.00 g de hexametilenotetramina ( CH2 )6N4
en agua destilada y afore a 100 ml .
En un matraz volumtrico de 100 ml, mezcle 5.0 ml de la solucin I
con 5 ml de la solucin II. Deje reposar por 24 horas a una
temperatura de 25 +/- 3 C. Diluya a la marca de 100 ml con agua
destilada. Esta suspensin tiene una turbidez de 400 NTU. Estas
soluciones se deben preparar cada mes.
Solucin patrn de 40 NTU de turbidez En un matraz aforado de 100
ml, diluya 10 ml de solucin patrn de 400 NTU y afore a la marca.
Diluya proporcionalmente para obtener otros valores de turbidez.
Esta solucin se debe preparar semanalmente. Estandarizacin
Verifique dos o tres puntos de la tabla de calibracin del
turbidmetro para asegurar que las lecturas son confiables. Haga las
correcciones correspondientes. 6.-Procedimiento
Conectar el aparato a la corriente elctrica
Agitar la muestra problema y llenar el tubo hasta 120 ml .
Prender el foco, mover la escala y observar por el visor hasta
que desaparezca el punto central negro.
Con la lectura de la escala y con la carta de turbidez, calcular
las unidades de turbidez reales.
Verificar la confiabilidad de las lecturas con las soluciones
patrn diariamente.
Clculos Con la lectura de la escala del turbidmetro y con la
carta de turbidez, calcular las unidades de turbiedad.Si se diluyo
la muestra, multiplique por el factor de dilucin correspondiente.
4.5.6. DETERMINACIN DE LA CONDUCTIVIDAD La conductividad elctrica,
se define como la capacidad que tienen las sales inorgnicas en
solucin (electrolitos) para conducir la corriente elctrica. El agua
pura, prcticamente no conduce la corriente, sin embargo el agua con
sales disueltas conduce la corriente elctrica. Los iones cargados
positiva y negativamente son los que conducen la corriente, y la
cantidad conducida depender del nmero de iones presentes y de su
movilidad. En la mayora de las soluciones acuosas, entre mayor sea
la cantidad de sales disueltas, mayor ser la conductividad, este
efecto contina hasta que la solucin est tan llena de iones que se
restringe la libertad de movimiento y la conductividad puede
disminuir en lugar de aumentas, dndose casos de dos diferentes
concentraciones con la misma conductividad. Todos los valores de
conductividad estn referidos a una temperatura de referencia de 25
C.
Algunas sustancias se ionizan en forma ms completa que otras y
por lo mismo conducen mejor la corriente. Cada cido, base o sal
tienen su curva caracterstica de concentracin contra conductividad.
Son buenos conductores: los cidos, bases y sales inorgnicas: HCl,
NaOH, NaCl, Na2CO3...etc. Son malos conductores: Las molculas de
sustancias orgnicas que por la naturaleza de sus enlaces son no
inicas: como la sacarosa, el benceno, los hidrocarburos, los
carbohidratos.... etc, estas sustancias, no se ionizan en el agua y
por lo tanto no conducen la corriente elctrica. Un aumento en la
temperatura, disminuye la viscosidad del agua y permite que los
iones se muevan ms rpidamente, conduciendo ms electricidad. Este
efecto de la temperatura es diferente para cada in, pero tpicamente
para soluciones acuosas diluidas, la conductividad vara de 1 a 4 %
por cada C. Conociendo estos factores, la medicin de la
conductividad nos permite tener una idea muy aproximada de la
cantidad de sales disueltas.
Campo de aplicacin
Este mtodo de prueba es aplicable a la deteccin de impurezas y
en algunos casos a la medicin cuantitativa de los constituyentes
inicos disueltos presentes en el agua:
Verificacin de la pureza del agua destilada y desionizada.
Verificar en forma rpida la variacin del contenido de sales
disueltas en aguas superficiales, de uso domstico e industrial.
Analizar cuantitativamente los slidos totales disueltos en una
muestra de agua. Esto se puede obtener, multiplicando el valor de
la conductividad por un factor de correlacin emprico que puede
variar de 0.5 a 0.9, dependiendo de los componentes solubles y la
temperatura de la muestra. Este factor se puede determinar mediante
anlisis comparativos de slidos disueltos totales por evaporacin y
determinaciones del valor de la conductividad correspondiente. Este
factor de correlacin solo es vlido cuando la muestra tiene un pH
entre 5 y 8 a valores mayores o menores del pH, los resultados no
sern confiables.
Principios La conductividad elctrica es el recproco de la
resistencia a-c en ohms, medida entre las caras opuestas de un cubo
de 1.0 cm de una solucin acuosa a una temperatura especificada.
Esta solucin se comporta como un conductor elctrico donde se pueden
aplicar las leyes fsicas de la resistencia elctrica. Las unidades
de la conductividad elctrica son el Siemens/cm (las unidades
antiguas, eran los mhos/cm que son numricamente equivalentes al
S/cm). En la prctica no se mide la conductividad entre electrodos
de 1 cm3 sino con electrodos de diferente tamao, rectangulares o
cilndricos, por lo que al hacer la medicin, en lugar de la
conductividad, se mide la conductancia, la cual al ser multiplicada
por una constante ( k ) de cada celda en particular, se transforma
en la conductividad en S/cm. Conductividad = Conductancia de la
muestra * k k = d/A k: Constante de la celda d: distancia de la
separacin de los electrodos A: rea de los electrodos
As, un electrodo de 1 cm de separacin y con rea de 1 cm, tendr
una k = 1
La medicin elctrica se efecta mediante un puente de Wheastone
para medir resistencias. Las resistencias R1 y R2 son fijas y su
valor va de acuerdo al intervalo de conductividad que se pretende
medir. La resistencia Rx es la que proporciona la solucin a la cual
se le va a medir la conductividad. La resistencia R3 se vara en
forma continua hasta poner en equilibrio el puente, de tal forma
que no pase corriente hacia el medidor.
Aparatos
Conductmetro manual o automtico que se base en un puente de
Wheastone para medir la conductividad o la conductancia de la
muestra. Deber tener correccin automtica o manual para la
temperatura Ya que las lecturas se refieren a 25 C. La lectura
puede ser analgica o digital.
Celdas del tipo de inmersin de constante de celda de acuerdo con
el circuito del aparato. Es necesario leer el instructivo de
operacin del equipo.
Material - Termmetro de 0 a 110 C.- Vaso de precipitado de forma
larga, de 100ml
Reactivos
Alcohol etlico del 95 % (Para el lavado de los electrodos).
Agua destilada ultra pura, especificacin ASTM D1193 Tipo I
Cloruro de potasio: de 100 % +/- 0.1 de pureza. Secarlo a 150 C
durante 2 horas, guardarlo en un desecador. Solucin estndar (1) de
cloruro de potasio KCl: Disolver 0.7440 g de KCl en agua destilada
ASTM tipo I y diluir a 1 litro. Esta solucin tiene una
conductividad de 1408.8 S/cm. Solucin estndar (2) de cloruro de
potasio KCl: Diluir 100 ml de la solucin estndar (1) a 1000 ml en
un matraz aforado y a 20 C. Esta solucin tiene una conductividad
especfica de 146.9 S/cm.
Procedimiento Hay un gran nmero de marcas y modelos de
conductmetros en el mercado, para un detallado procedimiento habr
que referirse al manual de manejo del instrumento que se este
usando.
Clculos
Si el instrumento da lecturas en conductancia:
Conductividad = Conductancia * k
k = Constante de la celda
Si el instrumento da lecturas en conductancia, anotar el valor
tal como se observa en la escala.Para ambos casos el valor de la
conductividad est en microSiemen/cm; referido a una temperatura de
25 C. DETERMINACIN DEL OXIGENO DISUELTO (OD) POR EL MTODO DE
WINKLER (TITULACIN)
Este mtodo permite determinar la cantidad de mg/l de Oxgeno
Disuelto (OD) a travs de una reaccin qumica. Una solucin de
manganeso se aade a la muestra que se va a analizar. Despus de
tratarla con una base de yoduro, el manganeso reacciona con el
oxgeno para formar un compuesto estable de manganeso y oxgeno (el
precipitado que se forma). Luego se trata la solucin con cido, que
disuelve el compuesto de oxgeno y manganeso y forma una cantidad
proporcional de yodo libre (proporcional al oxgeno disuelto
original). Luego se determina la cantidad de yoduro en la solucin.
Para esto se titula con una solucin estandarizada de tiosulfato
hasta que todo el yodo libre (I2) es cambiado a yoduro (I-). El
almidn se torna prpura en presencia de yodo pero es incoloro en
contacto con yoduro. El almidn es el indicador de que todo el yodo
se convirti en yoduro. La cantidad de tiosulfato usado en la
titulacin es proporcional al yoduro, que es proporcional al OD. EL
OD se calcula, pues, determinando la cantidad de tiosulfato
utilizado.
Procedimiento en el Campo1. Se necesitan botellas de 250 ml con
tapones de cristal. Las botellas debern estar completamente
limpias. Al tomar la muestra, se deber tener el cuidado de no
contaminarla con oxgeno atmosfrico. Se deber tomar la muestra sin
atrapar burbujas o sacudir el agua.
2. Una canica (bolita de cristal) o agitador magntico se puede
aadir a la botella para facilitar la mezcla de los reactivos. Llene
la botella completamente con la muestra y coloque el tapn
permitiendo que el exceso se derrame; sin dejar burbujas
atrapadas.
3. A la botella con la muestra aada con cuidado 0.7 ml de una
solucin concentrada de H2SO4
4. Aada 1 ml de la solucin de KMnO4
5. Tape y sacuda bien. Un tinte suave violeta o rosado deber
verse. Si no ve el tinte coloreado aada 1 ml de la solucin de KMnO4
hasta que aparezca el tinte.
6. Deje la muestra en reposo por 40 minutos
7. Aada 1 ml de la solucin de oxalato de potasio. Deje reposar
hasta que desaparezca el color.
8. Aada 1 ml de la solucin de sulfato de manganeso
9. Aada 3 ml de la solucin de yoduro de xido de sodio
10. Sacuda, un precipitado amarillo aparecer. Permita que se
asiente y sacuda de nuevo.
11. Aada 0.5 ml de la solucin concentrada de H2SO4, el
precipitado deber desaparecer. Si no desaparece el precipitado,
aada 0.5 ml adicionales del cido. Procedimiento en el LaboratorioEl
oxgeno disuelto (OD) ha sido sustituido por yoduro. Ya no existe
peligro de que la muestra se contamine con oxgeno atmosfrico. La
muestra se puede almacenar para completar la determinacin de OD
prximamente (antes de 48 horas), en el laboratorio.
1. Tome 100 ml de la muestra y titule con una solucin de
tiosulfato de sodio. Usando una bureta, titule hasta que aparece un
tinte amarillo.
2. Aada 2 ml de una solucin de almidn. La muestra se tornar
azul.
3. Contine con la titulacin, hasta que la muestra se torne
clara. Agite para comprobar que la muestra se mantiene clara.
4. Calcule la cantidad de mililitros de tiosulfato de sodio
usado en la titulacin, esa cantidad de ml multiplicada por 4/5 las
partes por milln (PPM) de oxgeno disuelto (OD) en la muestra.
mg/l O2 (ppm)= (800 x ml tiosulfato x normalidad del tiosulfato)
/ ml de muestra titulada
DETERMINACIN DE METALES PESADOS (zinc, Cd, Pb, Cu)Principio
La tcnica voltamperomtrica de redisolucin se utiliza con
relativa frecuencia en el anlisis de trazas consiguindose
identificar y cuantificar niveles traza (ppb) con excelente
sensibilidad y selectividad. Zinc, Cadmio y cobre se pueden
determinar por esta tcnica con un electrodo de gota de mercurio,
sin ms que depositar los metales en la gota de electrodo aplicando
un potencial convenientemente elegido.
La posterior aplicacin de un barrido andico dar lugar a la
redisolucin de iones, obtenindose cuatro picos diferenciados en
cuanto a sus potenciales que permiten su determinacin en niveles de
ppb. ReactivosSolucin tampn acetato pH 4,6: Mezclar 11,8 de cido
actico (4M) y 7,5 ml de hidrxido amnico (2M).
Solucin patrn de Zn, Cd, Pb y Cu (1000 ppm): prepara 50 ml de
una solucin estndar de Zinc (5 ppm), Cd (0,5 ppm), Pb (2,5 ppm), Cu
(5 ppm) a partir de la soluciones patrn de 100
ppm.InstrumentacinVoltampermetro de redisolucin andica VA 646 y
stand VA647
Electrodo de goteo de mercurio
Electrodo de referencia Ag/AgCl/KCl (3M)Electrodo auxiliar de
Pt.Procedimiento
Se adicionan 25 ml de muestra previamente acidificada con 20 L
de cido ntrico, 5 ml de solucin tampn en la celda voltamperomtrica.
Desgasificar y aplicar el programa preparado para esta
determinacin. La concentracin de los elementos traza se realizar
mediante el empleo del mtodo de las adiciones estndar. Se
adicionarn 50 L de la solucin estndar en cada adicin.
Expresin de los resultadosLa concentracin final de los distintos
metales se calcula mediante el mtodo de las adiciones estndar y se
expresar en ppb.
V. CONCLUSIONESLa medicin de los parmetros fsico-qumicos del
agua es imprescindible para determinar la calidad del agua en los
cauces fluviales, siendo el nico mtodo existente para identificacin
y cuantificacin de contaminantes.
En la normativa actual estn definidos estndares de calidad de
las aguas dependiendo del uso de las mismas (abastecimiento, bao o
uso pisccola) tambin estn determinados la frecuencia de muestreos y
las tcnicas analticas de aplicacin.
Sin embargo el anlisis peridico de los parmetros fsico-qumicos
no es suficiente para definir la calidad del medio acutico, puesto
que estos mtodos no valoran la alteracin del hbitat fsico o la
modificacin del caudal.
AnexosVI. BIBLIOGRAFIA
1. Antonio Aznar Jimnez. Instituto Tecnolgico de Qumica y
Materiales lvaro Alonso Barba. Universidad Carlos III. Avd. de la
Universidad 30. 28911-Leganes. Madrid. e-mail: [email protected].
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