contol de agua de aljibe
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Contol de Agua de AljibeTRANSCRIPT
CONTROL DE CALIDAD DE AGUA DE ALJIBEUNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE BOGOTÁDEPARTAMENTO DE FARMACIA
1. INFORMACIÓN DE LA MUESTRA
Fecha de recepción de la muestra: 11 Marzo de 2015.Fecha de entrega del informe: 18 Marzo de 2015.Tipo de muestra: Agua.Nombre de la muestra: Agua de aljibe.Número asignado a la muestra: 3.Descripción de la muestra: un litro de agua en envase de vidrio con tapa de goma negra. La muestra es agua turbia amarillenta con partículas amarillas suspendidas y sedimento del mismo color. Inolora.
2. ANÁLISIS SOLICITADOS Y RESULTADOS OBTENIDOS
ENSAYO NORMA ESPECIFICACIONES RESULTADO CONCEPTO
ColorRes 2115 de
2007≤5 UPC ≤5 UPC CUMPLE
TurbidezRes 2115 de
2007≤2 UNT 0.93 UNT CUMPLE
ConductividadRes 2115 de
2007≤1000uS/cm 262 µS/cm CUMPLE
pHRes 2115 de
20076.5 – 9.0 3.63
NO CUMPLE
Acidez mineral No especificado -9.6 mg/L CaCO3
-
Acidez Total No especificado -42.2 mg/L
CaCO3-
Dureza totalRes 2115 de
2007≤300mg/L CaCO3 48.5 mg/L CUMPLE
Dureza magnésica
Res 2115 de 2007
≤36mg/L Mg 40.4mg/LNO
CUMPLE
Dureza cálcicaRes 2115 de
2007≤60mg/L Ca 8.09mg/L CUMPLE
Sustancias oxidables
No especificado - 1.47 mg/L -
Residuo de evaporación
OMS: Guías para la calidad
de agua potable ≤1000mg/L 248 mg/L CUMPLE
Amonio
OMS: Guías para la calidad
de agua potable≤1.5mg/L NH4 ≤1mg/L NH4 CUMPLE
SulfatosRes 2115 de
2007≤250mg/L SO4
2-
3. DATOS Y CÁLCULOS
3.1 Análisis cualitativo de la muestra
Prueba Resultado* Prueba Resultado*
Cloruros
Positivo
Calcio
Negativo
Fosfatos
Positivo tenue
Magnesio
Positivo tenue
Ferroso
Negativo
Amonio
Positivo tenue
Férrico
Negativo
Sulfatos
Positivo ténue
*El orden de los tubos de izquierda a derecha en todos los ensayos fue: Muestra, Blanco y Patrón, respectivamente.
DESICIÓN SOBRE EL MATERIAL: RECHAZADO
3.2 Residuo de evaporación
Peso de cápsula vacía (g) 53.6078Volumen de agua (mL) 50
Peso de cápsula + residuo de evaporación (g) 53.6202Peso de residuo (g) 0.0124
Residuo de evaporación (mg/L) 248
ℜ: 0.0124 g50mL
×1000mL1L
×1000mg1g
=248mg /L
3.3 Acidez
Concentración NaOH (N) 0.0192Volumen NaOH mineral (mL) 0.25Volumen NaOH total (mL) 1.10Volumen muestra (mL) 50
Acidez mineral (mg/L de CaCO3)
Acidez Carbónica (mg/L de CaCO3)Acidez total (mg/L de CaCO3)
Acide zmineral=0.25mL×0.0192mEqNaOH
1mL×1mEqCaCO31mEqNaOH
×100mgCaCO3
1mEqCaCO3×
10.050 L
=9.6mg /LCaCO3
Acide ztotal=1.10mL×0.0192mEqNaOH
1mL×1mEqCaCO31mEqNaOH
×100mgCaCO3
1mEqCaCO3×
10.050 L
=42.2mg /LCaCO3
3.4 Dureza total
Concentración EDTA (M) 0.0101Volumen EDTA (mL) 1.2
Volumen muestra (mL) 25Dureza total (mg/L de CaCO3) 48.5
DurezaTotal=1.2mL EDTA×1 L
1000mL×0.0101mol EDTA
1 L×1molCaCO3
1mol EDTA×100 gCaCO3
1molCaCO3
×1000mgCaCO3
1gCaCO3
×1
0.025L=48.5mg /LCaCO3
3.5 Dureza cálcica
Concentración EDTA (M) 0.0101Volumen EDTA (mL) 0,5
Volumen muestra (mL) 25Dureza total (mg/L de CaCO3) 8,08mg/L
DurezaCalcica=0,5mLEDTA ×1 L
1000mL×0.0101mol EDTA
1L×
1molCa1mol EDTA
×40.08 gCa1molCa
×1000mgCa1gCa
×1
0.025L=8.09mg /LCa
3.6 Dureza magnésica
DurezaMagnesica=dureza total−durezacalcica
DurezaMagnesica=¿ 48.5mg /LCaCO3−¿ 8.09mg /LCaCO3=40.4mg /LCaCO3
3.7 Sustancias oxidables
Concentración KMnO4 (N) 0.0461Volumen KMnO4 (mL) 0.20Volumen muestra (mL) 25
Índice de Permanganato (mg/L) 1.47
SO=0.20mL×0.0461mEqO
1mL×15.99mgO1mEqO
×1
100mL×1000mL1L
=1.47mg /L
3.8 Sulfatos
Curva de calibración
3.9 Amonio
Fig. 1: Resultado de prueba límite para amonio Muestra (Izq), Patrón a 1 ppm NH4 (Der).
3.10 Turbidez
MuestraTransmitancia
(%)Absorbancia
Agua destilada 100.0 0.000Agua de aljibe 96.6 0.015Patrón ≤2 UNT 93.0 0.032
UNT=0.015× 2UNT0.032
=0.93UNT
4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
4.1 Análisis cualitativo de la muestra: Se realizaron pruebas de identificación de los iones presentes en la muestra en la cual se observó la presencia de los iones Cl-, PO4
3-, NO3
- y NH4+. No se logró determinar la presencia de otros iones como Ca2+ ya que, es
este caso, el reactivo para su detección no se encontraba en buenas condiciones.
Las reacciones de identificación fueron las siguientes:
Cloruros Ag+¿+Cl−¿ →AgCl↓ Blanco ¿¿
SulfatosZnUO4 (CH 3COO )2+Na
+¿→NaC2H 3O2 ∙ Zn¿¿
SO4 + BaCl BaSO4 (↓ blanco)Nitratos Agua + H2SO4+ Brucina Color RojoAmonio NH4
+ + HgI4 2- amarillo- naranja ( En medio básico) Nessler A- Nessler BFosfato PO4 + (NH4)6Mo7O24 · 4 H2O (NH4)7[P(Mo2O7)6](↓ rojo) + NH3 + 10 H2OCalcio Ca2+ + NH4C2O6 CaC2O6 ↓
MagnesioMg2+ + PO4 + NH4+ Mg2PO4NH4(Buffer NH4OH-NH4Cl)Mg2+ +NH4OH Mg(OH)2 (↓Precipitado ¿
Hierro (II) Fe2+ + K3Fe(CN)6 Azul Turbul (azul verdoso)Hierro(III) Fe3+ + K4Fe(CN)6 Azul Prusia
Sodio 3UO2(C2H3O2)2 Zn(C2H3O2)2 + Na+ → NaZn(UO2)3(C2H3O2)9 ↓Potasio Identificación en llama (color Violeta)
4.2 Residuo de evaporación
Se determina como residuo de evaporación 248 mg/L proveniente de material soluble e insoluble presente en el agua. Este material limita los usos del agua afectando de forma directa su calidad y corresponde a materia sólida en suspensión sea disuelta o no y a sales inorgánicas como las sales de calcio, sodio, potasio, cloruro, sulfatos, magnesio y bicarbonatos. En este caso la muestra cumple con la especificación de la Resolución citada.
4.3 Acidez
La determinación de la acidez es de importancia debido a las características corrosivas de las aguas acidas y al costo de la remoción de sustancias que producen remoción además de que es un factor importante para la estimación de la dosis de base a usar en el ablandamiento de las aguas duras. En las aguas naturales la acidez puede ser producida por el CO2 por la presencia de iones H+ libres, por la presencia de acidez mineral proveniente de ácidos fuertes como el sulfúrico, nítrico, clorhídrico, etc. y por la hidrolización de sales de acido fuerte y base débil; pero la causa mas común es por el CO2 ya que a partir de este se produce ácido carbónico. Para la determinación del valor de la acidez se tomaron en cuenta dos valores partiendo de que la muestra presentó un pH inicial de 3.63. Con este valor se determina que la acidez del agua tiene un componente mineral y carbónico, principalmente. El valor de la acidez al punto de viraje de la fenolftaleína (8.0- 10) incluye la acidez mineral, la causada por sales hidrolizadas de
carácter ácido y la acidez por CO2 y el valor de acidez al punto de vire del naranja de metilo (3.1- 4.4) representa únicamente la acidez mineral. Es así que se determinaron estos dos valores dando 9.6 mg/L CaCO2 y 42.2 mg/L CaCO2 de acidez mineral y total respectivamente.
4.4 Dureza total
La dureza es causada por iones metálicos divalentes que son capaces de reaccionar con el jabón para formar precipitados. Los principales cationes que pueden causar dureza en el agua son Ca2+ y Mg2+ entre otros que confieren poca dureza como el manganeso, el hierro y el aluminio. Desde el punto de vista sanitario las aguas duras son tan satisfactorias como las aguas blandas para el consumo humano, sin embargo las aguas duras requieren demasiado jabón para hacer espumas y suelen ser dañinas para los contenedores, es por ello que se evalúa. Con la muestra se obtuvo una dureza de 48.5 mg/L que se encuentra dentro de la especificación de la Resolución, a esta concentración se considera como agua blanda. La determinación se realiza por medio de la reacción (pH 10):
Ca+2+Mg+2+NET→[Ca– Mg−NET ]¿
[Ca – Mg - NET] + EDTA → [Ca – Mg - EDTA] (color azul)
A este pH se forman complejos de calcio y magnesio con negro de eritrocromo dando un color violeta. Al agregar EDTA se forman primero los complejos de calcio y luego los de magnesio por la baja estabilidad del complejo del calcio con el negro de eritrocromo. Una vez se quelas todos los iones de magnesio y se libera todo el eritrocromo ligado por estos, la solución cambia a una coloración azul.
4.5 Dureza cálcica
Para la determinación de calcio es importante realizar la precipitación del ion magnesio, puesto que este puede causar interferencias, y además para que el indicador (murexida), solo interactúe con el calcio. Para que suceda esto se adiciona NaOH 4N o una base asegurando pH 10-12, posteriormente se adiciona murexida, la cual le da la coloración rosada, que cambiara gradualmente purpura por la adición de EDTA.
La reacción que rige esta determinación es la siguiente:
Ca+2 + Mg+2 + NaOH (4N) Mg (OH)2 + Ca+2
Ca+2 + Murexida [Murexida- Ca+2] (color rosa)
[Murexida - Ca++] + EDTA [EDTA - Ca+2] + Murexida (color púrpura)
Se determinó que la dureza cálcica de la muestra 8.09 mg/L cumple con las especificaciones para el agua potable.
4.6 Dureza magnésica
La determinación de magnesio se realiza por la diferencia entre la dureza total, y la dureza cálcica, las cuales fueron determinadas anteriormente. En la experiencia se
determino que las concentraciones de magnesio en la muestra son superiores a las especificadas por la norma dando un resultado de 40.4 mg/L.
4.7 Sustancias oxidables
Las sustancias oxidables se calculan tras la determinación del índice de permanganato que indica la carga total de sustancias orgánicas e inorgánicas en el agua potable. Estas sustancias son por lo general ácidos y materias húmicas que se forman sobre todo cuando la materia orgánica muerta penetra ene l suelo y se transforma. De esta forma, se utiliza el permanganato de potasio que es un agente que permite oxidar los componentes oxidables contenidos en el agua. La titulación que se realizó fue una directa ya que no se pudo realizar por retroceso debido a la falta de tiempo durante la práctica. El resultado que se obtuvo está sujeto a duda por lo anteriormente explicado y por la pequeña cantidad de reactivo que se necesitó para que la solución se tornara morada. Aun así se determinó, dando 1.47 mg/L. Si bien es un valor alto, se considera como máximo un valor de 5 mg/L para que sea apto para el consumo humano.
4.8 Sulfatos
La determinación de sulfatos se fundamenta en la precipitación del sulfato presente con una disolución de cloruro de bario para precipitar la sal de BaSO4 en medio de ácido clorhídrico
Esta determinación es la que mayor dificultad debido a las interferencias que se pueden introducir, que corresponden a la cooprecipitación de otras especies. Entre las interferencias se pueden presentar los aniones de ácidos débiles, iones metálicos que forman sales insolubles con el sulfato, presencia de nitratos y clorato.
4.9 Amonios
La determinación de nitrógeno amoniacal se hace mediante la Nesslerización en la cual se utiliza K2HgI4 el cual es una solución alcalina fuerte de yoduro mercúrico de potasio. Este reactivo se combina con el amoniaco en solución alcalina para formar una dispersión coloidal, amarillo carmelitosa cuya intensidad de color es directamente proporcional a la cantidad de amoniaco presente originalmente. La reacción puede representarse así:
Es de importancia determinar el contenido de nitrógeno en sus diferentes formas ya que, de acuerdo con el ciclo de nitrógeno, una concentración alta de nitrógeno orgánico es característica de una polución reciente. El amoniaco es el producto inicial en la descomposición del nitrógeno orgánico. A medida que transcurre el tiempo, en condiciones aeróbicas, el nitrógeno amoniacal es oxidado en nitritos (por bacterias nitrificante) y estos en nitratos, los cuales son el producto final de la descomposición del nitrógeno orgánico. Es por ello que se considera que un agua de polución reciente y por ende, de gran peligro potencial, contiene la mayoría del nitrógeno como nitrógeno
orgánico y amoniacal. Así mismo, las aguas con alto contenido de nitratos indican que fueron contaminadas hace un largo tiempo.
5. CONCLUSIONES
De acuerdo con los resultados obtenidos, el agua de aljibe no es para para el consumo humano por lo cual debe se le debe tratar para que cumpla con las especificaciones mínimas de consumo.
6. ANALISTAS
Analista Código
7. BLIBLIOGRAFÍA
Aguas: Determinación de la materia orgánica. [En línea]: http://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/Determinacion_materia_organica.asp. Consultado el 22 de marzo de 2014.
Romero J.A. Acuiquímica. 1996. Santa fé de Bogotá. Centro Editorial, Escuela Colombiana de Ingeniería. Pp.: 61- 81.
https://books.google.com.co/books?id=E680F3D40nsC&pg=PA423&dq=fundamento+de+determinacion+de+sulfatos&hl=es&sa=X&ei=bsIQVaL7NKXIsATlkILQDw&ved=0CBoQ6AEwAA#v=onepage&q=fundamento%20de%20determinacion%20de%20sulfatos&f=false