UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“FRANCISCO DE MIRANDA”
ÁREA DE TECNOLOGÍAPROGRAMA DE ING. CIVIL
CÁTEDRA: LABORATORIO DE AMBIENTAL
REALIZADO POR:
Br. Chirinos Ismaira. Br. Larreal Michael. Br. Reyes Mirvck. Br. Silva Evert. Br. Palencia Iliana.
DIRIGIDO A:
Prof. Zonia Blanco.
Santa Ana de Coro; marzo de 2004
INTRODUCCIÓN
En los últimos años se han producido diversos instrumentos sensibles que han
incrementado considerablemente la capacidad del ingeniero para cuantificar y
controlar los materiales contaminantes, cuya complejidad va en aumento. Los métodos
instrumentales de análisis tienen aplicación en el monitoreo de rutina de la calidad del
agua superficial y subterránea, y la contaminación de la misma, así como también
durante el proceso de tratamiento de agua y agua residual.
Dichos métodos han permitido que las mediciones analíticas se realicen
inmediatamente en la fuente, pero en este caso las mediciones y ensayos se han
realizado en un laboratorio. El agua utilizada proviene de el una fuente cercana (El
Malecón), el agua es trasladada al laboratorio en un envase cerrado para evitar que la
muestra se contamine y absorba CO2. También es de mencionar que el agua a ensayar
solo permanece almacenada por un lapso de tiempo no mayor a 90 minutos; es decir, 1
hora y 30 minutos.
En los cálculos y análisis mostrados a continuación en este reporte, se intenta
precisar algunos de los parámetros más importantes al momento de realizar un
diagnostico a cualquier cuerpo de agua, más específicamente a un agua superficial.
Casi cualquier propiedad física de un elemento o compuesto puede servir como
base para una medición instrumental. La capacidad de una solución coloreada para
absorber luz ó de una solución para transmitir corriente puede ser la base de un método
analítico para medir la cantidad de un material y para detectar su presencia; un buen
ejemplo de esto seria la determinación de la alcalinidad y dureza de un agua.
Entre estos parámetros podemos mencionar los siguientes: el pH, tal vez
considerado el más importante de todos los parámetros ya que este simple valor facilita
la determinación de otras características. La alcalinidad que nos dice el potencial
amortiguador del agua, la dureza, turbiedad (se pueden conocer si se quiere algunas
características organolépticas por medio de este parámetro), conductividad, turbiedad.
La determinación de estos parámetros es de vital importancia para conocer el efecto
que tendrá el agua ya sea sobre el ambiente (acidez), sobre una tubería (Índice de
Langelier “grado de corrosión”) ó sobre el cuerpo humano (sólidos presentes en el
agua).
CÁLCULOS
Practica Nº 01: (Determinación del pH, Turbiedad, Conductividad)
Determinación del pH (Método Electrométrico): pH = 7.72
Determinación de la Conductividad (Conductimetro, modelo DP-04)Conductividad = 1650 micromhos
Determinación de la Turbiedad (medidor de turbiedad Orbeco) Turbiedad = 33 NTU
Practica Nº 02: (Determinación de la Alcalinidad y Acidez)
A = ml de ácido gastado A = 3.2 ml N = normalidad del ácido (H2SO4) N = 0.02 Nml de muestra = 50 ml
Alcalinidad Total = A x N x 50000 = 3.2 ml x 0.02 x 50000 = ml de muestra 50 ml
Alcalinidad Total = 64 mg/lt
A = ml de NaOH gastados en la titulación. A = 2.5 ml B = Normalidad de NaOH B = 0.02 ml de muestra gastado = 50 ml
Acidez = A x B x 50000 = 2.5 ml x 0.02 x 50000 = ml de muestra 50 ml
Acidez Total = 50 mg/lt
Practica Nº 03: (Determinación de la Dureza)
Alcalinidad HCO-3 = Alcalinidad Total
Alcalinidad HCO-3 = 3200 ml
Dureza Total (mg/lt) = A x N x C x 1000 = ml de muestra
A = ml de EDTA gastados en la titulación = 10.8 ml N = normalidad del EDTA = 0.02 N C = peso equivalente del CaCO3 = 50 eq. gr. ml de muestra = 50 ml
Dureza Total (mg/lt) = 10.8 ml x 0.02 x 50 gr x 1000 x 2 = 50 ml
Dureza Total (mg/lt) = 432 mg/lt
Dureza Carbonatica = Dureza Total = 432 mg/lt Alcalinidad Total Dureza Total
Dureza No Carbonatica = 0
Dureza Calcica (mg/lt) = A x N x C x 1000 = 6.3 x 0.02 x 50 x 1000 = ml de muestra 50
Dureza Calcica (mg/lt) = 126 mg/lt
Duraza Total = Dureza Calcica + Dureza Magnesica
Dureza Magnesica = Duraza Total - Dureza Calcica
Dureza Magnesica = 432 mg/lt – 126 mg/lt
Dureza Magnesica = 306 mg/lt
Practica Nº 04: (Determinación de los Sólidos)
Sólidos Totales (mg/lt) = (A - B) x 1000 C
A = peso de la cápsula + peso del residuo (gr) = 18425 gr. B = peso de la cápsula vacía (mg) = 18416.8 gr. C = ml de muestra = 10 ml
Sólidos Totales (mg/lt) = (18425 – 18416.8) gr. x 1000 10
Sólidos Totales (mg/lt) = 820 gr/lt
Sólidos Volátiles = (A – B) x 1000 D
A = peso de la cápsula + residuo(mg); (antes de pasar por la plancha) B = peso de la cápsula + residuo(mg); (después de pasar por la plancha)D = ml de muestra
A = 1842.50 mg B = 1842.48 mg D = 10 ml
Sólidos Volátiles = (1842.50 – 1842.48) mg x 1000 10 ml
Sólidos Volátiles = 2 mg/lt
Sólidos Fijos = (B – C) x 1000 D
B = peso de la cápsula + residuo(mg); (después de pasar por la plancha) C = peso de la cápsula (mg)
D = ml de muestra
B = 1842.48 mg C = 1841.68 mg D = 10 ml
Sólidos Fijos = (1842.48 – 1841.68) gr x 1000 10 ml
Sólidos Fijos = 80 gr/lt
Sólidos Disueltos Totales (mg/lt) = (A – B) x 1000 C
A = peso de la cápsula + muestra filtrada (mg) B = peso de la cápsula vacía (mg) C = ml de muestra
A = 1748.15 mg B = 1746.02 mgC = 10 ml
Sólidos Disueltos Totales (mg/lt) = (1748.15 – 1746.02) mg x 1000 10 ml
Sólidos Disueltos Totales (mg/lt) = 213 mg/lt
Sólidos Disueltos Volátiles (mg/lt) = (A – B) x 1000 D
A = peso de la cápsula + muestra filtrada (mg) B = peso de la cápsula + muestra filtrada (mg) (después de pasar por la plancha)D = ml de muestra
A = 1748.15 mg B = 1746.55 mg
D = 10 ml
Sólidos Disueltos Volátiles (mg/lt) = (1748.15 – 1746.55) mg x 1000 10 ml
Sólidos Disueltos Volátiles (mg/lt) = 160 mg/lt
Sólidos Disueltos Fijos (mg/lt) = (B – C) x 1000 D
B = peso de la cápsula + residuo (mg); (después de pasar por la plancha) C = peso de la cápsula (mg) D = ml de la muestra
B = 1746.75 mg C = 1746.02 mg D = 10 ml
Sólidos Disueltos Fijos (mg/lt) = (1746.75 – 1746.02) mg x 1000 10 ml
Sólidos Disueltos Fijos (mg/lt) = 173 mg/lt
Sólidos Disueltos Totales (mg/lt) = (B – C) x 1000 C
A = peso del filtro + residuo (mg) B = peso del filtro (mg) C = ml de la muestra
A = 649.2 gr. B = 646.9 gr. C = 10 ml
Sólidos Suspendidos Totales (mg/lt) = (649.2 – 649.9) gr x 1000 10 ml
Sólidos Suspendidos Totales (mg/lt) = 230 gr/lt
Sólidos Sedimentables = la muestra no presento sólidos sedimentables.
Practica Nº 05: (Determinación del CO2 y el Índice de Langelier)
Los valores A, B, C, D, de las tablas respectivas son determinados por medio de los siguientes parámetros: sólidos disueltos, temperatura, dureza cálcica, alcalinidad y pH.
Determinación del valor (A):
Sólidos Disueltos medidos con el conductimetro (TDS) = 1450 micromhos
Observación: Este valor excede la escala de la tabla, por esta razón el valor de (A) se determina a través de la siguiente expresión matemática.
A = log (1450) – 1 10
A = 0.22
Determinación del valor (B):
Temperatura de la muestra medida con un termómetro = 26º C 80º F
B = 1.95
Determinación del valor (C):
Dureza Cálcica (mg/lt) = A x N x C x 1000 ml de muestra
A = Volumen gastado A = 6.5 ml N = Normalidad del ácido N = 0.02 C = 50 eq gr. C = 50 eq gr.ml de muestra = 50 ml ml de muestra = 50 ml
Dureza Cálcica (mg/lt) = 6.5 x 0.02 x 50 x 1000 50 ml
Dureza Cálcica (mg/lt) = 130 mg/lt
C = 1.72
Determinación del valor (D):
Alcalinidad Total (mg/lt) = A x N x 50000 = 7.4 x 0.02 x 50000 ml de muestra 50
Alcalinidad Total = 148 mg/lt
D = 2.17
IL = pH – pHS
pH = 6.84
pHS = 9.30 + A + B – (C + D) pHS = 9.30 + 0.22 + 1.95 – (1.72 + 2.17) pHS = 7.58
IL = 6.84 – 7.58 IL = -0.74
IL < 0 el agua ensayada es corrosiva
TABLA DE RESULTADOS
Parámetro Resultado pH 7.72
Conductividad 1650 micromhos Turbiedad 33 NTU
Alcalinidad Total 64 mg/lt Acidez 50
Alcalinidad HCO-3 3200 ml
Dureza Total 432 mg/ltDureza Carbónica 432 mg/lt
Dureza no Carbónica 0Dureza Cálcica 126 mg/lt
Dureza Magnesica 306 mg/ltSólidos Totales 820 gr/lt
Sólidos Volátiles 2 mg/ltSólidos Fijos 80 gr/lt
Sólidos Disueltos Totales 213 mg/ltSólidos Disueltos Volátiles 160 mg/lt
Sólidos Disueltos Fijos 173 mg/ltSólidos Suspendidos Totales 230 gr/lt
Sólidos Sedimentables 0Sólidos medidos con el conductometro 1450 micromhos
Valor de A 0.22Valor de B 1.95Valor de C 1.72Valor de D 2.17
pH (para determinar IL) 6.84pHS 7.58
Índice de Langelier -0.74
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Según los resultados obtenidos en los ensayos realizados en el laboratorio para la
muestra de agua tomada de El Malecón, se puede deducir lo siguiente:
En el ensayo para la determinación del pH, se obtuvo un valor de pH = 7.73, esta
agua se encuentra entre el rango de tolerancia para aguas superficiales, cuyo pH va
de 7 a 14 y clasifica al agua como básica; es decir, que tiene un grado de intensidad
de alcalinidad. La Normas del Ministerio de Sanidad y Asistencia Social; de la gaceta
oficial Nº 31.892 año CXIX, mes IV; nos dice que según los componentes relativos a
la calidad organoléptica, el pH debe tener una concentración máxima permisible entre
6.5 a 6.8 en donde se puede observar que el resultado obtenido en el laboratorio no
entra dentro de estos parámetros. Por tal motivo se considera que esta agua no debe
ser usada para el consumo humano, a menos claro que sea sometida a algún tipo de
tratamiento. Sin embargo en las normas internacionales para la aceptabilidad de una
agua para uso domestico, la concentración máxima deseable debe ser de 7.0 a 8.5, y
considerando que el resultado se encuentra dentro de estos parámetros se puede
recomendar esta agua para uso domestico.
La determinación de la conductividad dio como resultado un valor de 1650
micromhos; según las normas I.N.O.S. debe tener un limite máximo de 1700
micromhos, lo que quiere decir que el resultado cumple con esta normativa y el agua
es aceptable para el uso domestico.
La turbiedad obtenida en la muestra de agua dio 33 NTU, según las normas del
Ministerio de Sanidad y Asistencia Social de la Gaceta Oficial Nº 31.892 debe tener
una concentración máxima permisible de 5 unidades, dándonos esta por encima de lo
establecido, es un agua con materiales en suspensión de la arcilla, limo y materia
orgánica por la procedencia de donde ella proviene. El porcentaje mayor presente en
esta muestra esta en forma disuelta y en suspensión. Se recomienda tratar esta agua
con un proceso químico de coagulación para posteriormente desinfectarla y filtrarla.
De esta única manera podría destinarse esta agua para el consumo humano.
El resultado de alcalinidad total fue de 64 mg/lt, según su pH = 7.73, la muestra se
encuentra por encima de 4.3 lo que nos indica que tiene alcalinidad y que la muestra
solamente esta compuesta por bicarbonatos (HCO-3) siendo esta un agua natural, la
alcalinidad bicarbonatica es de 3200 ml. El bicarbonato representa la mayor forma
de alcalinidad en la muestra; ya que se forma en cantidades considerables por la
acción del CO2. según los norma I.N.O.S de 500 mg/lt comparados con los resultados
obtenidos es estable.
La acidez fue de 50, por encontrarse el pH por debajo de 8.3 indica que estamos en
presencia de una acidez natural, debida al CO2 libre. La acidez y la alcalinidad del
agua de riego influye poco si la gama de pH esta comprendida entre 4.5 y 9.0, como
el pH fue de 7.73 y se encuentra entre estos valores, se puede recomendar esta agua
para un uso de riego.
Según los resultados obtenidos en el ensayo: Dureza Total = 432 mg/lt, Dureza
Carbonatica = 432 mg/lt y un Dureza No Carbonatica = 0. se puede hacer una
clasificación relativa de este tipo de agua. Un agua con una Dureza Total >300 mg/lt
se considera como un agua dura; para fines económicos es un agua perjudicial, ya
que haría precipitar el jabón al momento de lavar la ropa por ejemplo; lo que conduce
a un mayor gasto en jabón, agua, dinero, tiempo, deterioro de la ropa y finalmente
más contaminación en los lugares donde se descarga esa agua. esta dureza proviene
de los cationes de calcio presentes en el agua. Para efectos de uso de esta agua se
tendría que someter al agua a un proceso de ablandamiento mediante un tratamiento
con cal.
Para los valores de sólidos obtenidos se puede mencionar que la presencia se debe a
el arrastre que vienen sufriendo las partículas por los distintos causes ya sean
intermitentes o permanentes. Cabe destacar que todos los valores obtenidos cumplen
con las normativas de la OMS de 1992.
El IL nos indica que el agua posee un nivel de corrosión bajo por lo cual no se
descarta esta agua para uso domestico; sin embargo es importante mencionar que si a
esta agua se le da un uso domestico, su confinamiento en las tuberías reduciría su
exposición al CO2 y por lo tanto el pH de el agua aumentaría al igual que el Índice de
Langelier. De esta manera el agua terminaría por balancearse y tendríamos como
resultado un agua balanceada.