LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL 2 ESPOL

1. ESPOL
LABORATORIO DE
QUÍMICA GENERAL 2
2DO TÉRMINO
2016 - 2017
Nombre: Valdospino Cevallos Denisse
Paralelo: 2
Profesor: PhD. Joel Vielma
Fecha de entrega: 15/enero/2017
Guayaquil - Ecuador
DUREZA DEL AGUA - OBTENCIÓN Y
ANÁLISIS DE AGUA DESIONIZADA
Ilustración 1. Foto tomada en el laboratorio de Química General 2. Práctica #9 Y#10

2. 1. Tema:
DUREZA DEL AGUA – OBTENCIÓN Y ANÁLISIS DEL AGUA
DESIONIZADA
2. Marco teórico
El agua, la Tierra, el aire y la energía son aquellos recursos naturales sobre los
cuales se sustentan la vida. (Rodríguez, 2010).
La calidad del agua es de vital importancia, esta debe ser clara, inodora y libre de
partículas que le den un mal sabor, así como también debe de estar libre de todo
microorganismo que cause enfermedades. (Escuela Superior Politecnica del Litoral
- ICQ, 2003).
El agua es el líquido más abundante y la sustancia más común de la tierra. Cubre
aproximadamente el 72% de la superficie terrestre. Es posible encontrarla en la
naturaleza en los tres estados: líquido, sólido (hielo y nieve) y como gas (vapor de
agua) en la atmósfera. Es esencial para la vida; el cuerpo humano está compuesto
de aproximadamente un 65 - 70 % de agua. (Rodríguez, 2010).
En los océanos el agua presente es más bien una solución electrolítica diluida, los
principales solutos son iones de Na+ y Cl-, otros de los iones presentes son Mg2+,
Ca2+, K+, HCO3
-, SO4
2-, Br-, estos son más del 99% de sólidos disueltos en agua de
mar. (Escuela Superior Politecnica del Litoral - ICQ, 2003).
Ilustración 2. Tabla solutos más importantes que se encuentran en el
agua de mar con sus respectivas concentraciones. Fuente:
edUTecNe. Rodríguez 2010.

3. Los ríos presentan una variación muy grande en el contenido total de sales y en la
composición de las mismas, la variación que se presenta en estas aguas es muy
superior a la que se encuentra en el agua de los mares abiertos. El agua de los ríos
es “dulce”, lo que implica que la concentración de minerales es inferior a 500 ppm,
a diferencia del agua de los océanos en donde la salinidad de agua de mar es de
35000 ppm. (Rodríguez, 2010).
En las tablas se puede observar como disminuyen las concentraciones de algunos
elementos en el agua de río con respecto a la concentración en el agua de océano.
El término DUREZA DEL AGUA, se refiere a la capacidad que tiene el agua para
precipitar el jabón, está dureza es producida principalmente por las sales de calcio
y magnesio presentes en el agua, por lo tanto la dureza corresponde a la suma de
las concentraciones de los cationes metálicos (con excepción de los metales
alcalinos y el ión hidrógeno). (Rodríguez, 2010).
Cabe indicar que la forma en la que el agua adquiere esta dureza es al pasar a
través de las formaciones geológicas en las que los elementos metálicos que
causan la dureza están presentes, al pasar el agua por estas lugares su poder
solvente disuelve e incorpora los elementos a su estructura. (Rodríguez, 2010).
Ilustración 3. Tabla principales solutos presentes en el agua de ríos y sus
respectivas concentraciones. Fuente: edUTecNe. Rodríguez, 2010.
Ilustración 4. Clasificación de la dureza según la OMS. Fuente: edUTecNe.

4. El agua que es para usos domésticos, agrícolas e industriales procede de lagos, ríos
y otras fuentes subterráneas. Esta agua debe ser tratada para eliminar bacterias y
otras impurezas peligrosas para los seres vivos. Después de este tratamiento el
agua no se encuentra totalmente pura, aún en esta se encuentran presentes
pequeñas cantidades de sales disueltas, particularmente cloruros, sulfatos,
fluoruros e hidrogenocarbonatos de sodio, potasio, magnesio y calcio. Para
eliminar las altas concentraciones de estas sales que pueden estar presentes en el
agua se debe realizar un proceso conocido como deionización o desmineralización.
(Barnstead, 1991).
La desionización, también conocida como desmineralización o intercambio de
iones, consiste en la remoción de iones y minerales del agua por medio de resinas
sintéticas, las cuales absorben las sales ionizadas disueltas y proporciones iones de
H+ Y OH-. Estas resinas se dividen en dos: resinas catiónicas, que remueven los
iones positivos y resinas aniónicas que remueven los iones negativos. (Barnstead,
1991).
Ilustración 5. Proceso de intercambio iónico. Foto tomada
en el laboratorio de química durante la práctica
correspondiente a dureza y desionización del agua.

5. 3. Objetivo general
 Determinar la dureza del agua del Lago ESPOL, antes y después del proceso
de desionización.
 Efectuar las medidas de conductividad y prueba de dureza
4. Objetivos específicos
 Se obtendrá usando el método complexométrico la dureza del agua del
Lago ESPOL antes de someter el agua de esta misma fuente a un proceso
de desionización y también después de hacerlo.
 Se hará pasar el agua del Lago ESPOL, por las resinas de intercambio
catiónico para obtener el agua desionizada.
 Se medirá con un multímetro la conductividad eléctrica del agua cada vez
que se la haga pasar por las resinas.
5. Materiales y equipos
Bureta , Agitador, Pipetas, Pera de succión
Vasos deprecipitación 100 ml y 250 ml
Calentador
2 tubos de vidrio
Lana de vidrio
Resina aniónica y Resina catiónica
Multímetro

6. Reactivos
Agua del Lago ESPOL
Negro de eriocromo T (indicador)
Solución Buffer
EDTA solución estándar: 1ml EDTA = 1,050
mg de CaCO3
Ilustración 6. Materiales que se utilizaron en la práctica.

7. 6. Procedimiento experimental
1.-
• En un vaso de precipitación secolocó 25 ml de agua del Lago ESPOL.
• A esta muestra de agua se le añadió 0.5 ml de solución Buffer y se añadieron, con un
gotero, 6 gotas de indicador negro de eriocromo T (hasta que la muestra de agua tuvo
una coloración en tono de rosa a rojo), se agitó la solución para que lo que había sido
agregado se mezcle bien.
2.-
•Se colocó el vaso de precipitación debajo de la bureta, que contenia la solución de
versenato sódico (EDTA) y se abrió el paso de la misma para que caiga en el vaso de
precipitación que contiene la muestra, esto se hizo muy lento y se agitaba la muestra
con cada gota de solución que caia, se hizo la titulación hasta que la muestra que estaba
de color rosa-rojo cambió a azul claro y se cerró el paso de la solución de versenato
sódico.
3.-
•Se anotó el consumo de versenato sódico,observando la bureta.
•Con el dato de volumen de versenato sódico consumido durante la titulación del agua
del Lago ESPOL se obtuvo la dureza total haciendo uso de la siguiente fórmula: Dt= 40 *
Volumen de EDTA * Equivalente en mg de CaCO3.
•Este mismo procedimiento se realizó una vez se obtuvo el agua desionizada, para
calcular ladureza total del agua que fue pasada por las resinas deintercambio iónico.
4.-
•Se tomaron 25 ml de agua de Lago y se proedió a hacerla pasar por el tubo que
contiene la resina de intercambio catiónico y en la parte de abajo del tubo se colocó
otro vaso de precipitación en donde se recogió el escurrido, es decir se recogió el agua
que ya había pasado por la resina.
•Cuando ya se recogió toda la muestra que había pasado por la resina, se midió con un
multimetro la resistencia y se anotó este valor. Luego se llevó una vez más a pasar la
muestra por la resina catiónica y sevolvió a medir su resistencia.
•De forma seguida se realizaron los pasos del #4 (con la misma muestra) pero en este
caso se hizo pasar la muestra por la resina aniónica y se anotaron los valores que
marcaba el multímetro. Al finalizar se hizo la prueba de dureza total de la muestra de
agua desionizada.

8. 7. Resultados obtenidos
CÁLCULOS:
 AGUA DEL LAGO ESPOL(ANTESDE LA DESIONIZACIÓN).
𝐷𝑇 =
1000 𝑚𝑙
1 𝑙
×
𝑉𝑜𝑙. 𝐸𝐷𝑇𝐴 𝑚𝑙
𝑉𝑜𝑙. 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑚𝑙
×
𝑚𝑔 𝑑𝑒𝐶𝑎𝐶𝑂3
1 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝐸𝐷𝑇𝐴
𝐷𝑇 =
1000 𝑚𝑙
1 𝑙
×
3,7 𝑚𝑙 𝐸𝐷𝑇𝐴
25 𝑚𝑙
×
1,050 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3
1 𝑚𝑙 𝐸𝐷𝑇𝐴
𝐷𝑇 = 155,4
𝑚𝑔
𝑙
= 155,4 𝑝𝑝𝑚
 AGUA DEL LAGO ESPOL(DESPUÉS DE LA DESIONIZACIÓN).
𝐷𝑇 =
1000 𝑚𝑙
1 𝑙
×
2,1 𝑚𝑙 𝐸𝐷𝑇𝐴
23 𝑚𝑙
×
1,050 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3
1 𝑚𝑙 𝐸𝐷𝑇𝐴
𝐷𝑇 = 95,9
𝑚𝑔
𝑙
= 95,9 𝑝𝑝𝑚
 RESISTENCIAS.
𝐶𝑂𝑁𝐷𝑈𝐶𝑇𝐼𝑉𝐼𝐷𝐴𝐷 (𝑆) =
1
𝑅𝐸𝑆𝐼𝑆𝑇𝐸𝑁𝐶𝐼𝐴(𝛺)
Tabla 1. Resultados de dureza total para el agua de lago ESPOL, antes y después del intercambio iónico.
MUESTRAS VOLUMENMUESTRA
VOLUMEN DE EDTA
CONSUMIDO
DUREZA TOTAL (DT)
Agua de Lago ESPOL 25 ml 3,7 ml 155,4 ppm
Agua de Lago ESPOL
(desionizada)
23 ml 2,1 ml 95,9 ppm

9. Tabla 2. Mediciones de resistencia y conductividad eléctrica para el agua de lago ESPOL, que se realizaron en cada
paso de esta por las resinas de intercambio iónico.
MUESTRA DE AGUA DEL LAGO ESPOL RESISTENCIA (Ω)
CONDUCTIVIDAD
( Siemens)
RESINA CATIÓNICA
Escurrido #1 3816.79 2.62 x 10 -4
Escurrido #2 3846.15 2.60 x 10 -4
RESINA ANIÓNICA
Escurrido #3 4032.26 2.48 x 10 -4
Escurrido #4 4629.63 2.16 x 10 -4
8. Análisis de los resultados
La unificación de estas prácticas, resulta de gran ayuda para entender, con los
resultados, cuál es el efecto que tiene el proceso de desionización del agua o el
intercambio iónico. Se pueden relacionar los valores de dureza no solo para indicar
cuál de las dos muestras de agua presenta mayor dureza, sino que además hay que
tener encuentra que estamos tratando con agua del mismo lugar u origen, en este
caso el agua del Lago ESPOL, y que la diferencia es el hecho de que para el primer
calculo de dureza se lo hizo a la muestra sin que haya sido pasada por las resinas
de intercambio iónico y la segunda muestra ya se la ha pasado por las resinas de
intercambio iónico antes de realizar el calculo de dureza.
Los cálculos nos ayudan a comprender que al hacer pasar el agua por las resinas de
ionización, es decir al desionizar el agua, la dureza de esta disminuye, esto dado
que la resina absorbe los iones metálicos del agua y tiende a purificarla, en otras
palabras al hacer la desionización la concentración de sales en el agua disminuye y
como consecuencia disminuye su dureza total.
Analizando los resultados de resistencia y conductividad eléctrica que se midieron
cada vez que se hacia pasar el agua por las resinas (como se indica en el
procedimiento), se observa que los valores de resistividad van aumentando con
cada paso del agua por las resinas y por el contrario los valores de conductividad
van disminuyendo, lo cuál es otro indicativo de que el agua esta perdiendo metales
y sales que son los que conducen la electricidad.

10. 9. Conclusiones y recomendaciones
 La dureza del agua del Lago ESPOL, disminuyó después de haber realizado
la desionización de la misma, lo cuál permite concluir en que el proceso fue
efectivo ya que si se logró disminuir la concentración de sales en esta agua.
 Para el calculo de dureza se recomienda estar atento a la coloración del
agua tanto al agregar el indicador, como al realizar la titulación, ya que se
debe detener el paso del versenato sódico a penas cambie de tonalidad el
agua de (rosa-rojo a azul claro), ya que s se pasa el agua se devolverá a su
color transparente y el valor de volumen consumido de versenato sódico
será incorrecto.
 Con cada paso del agua por las resinas (catiónica 2 veces y aniónica 2 veces)
la conductividad eléctrica de esta disminuye y su resistividad aumenta, lo
cual permite concluir en que el proceso es efectivo y que se logra disminuir
las concentraciones de sales en el agua, además esto significa que el agua
después de pasar por las resinas es más pura.
 Al realizar las mediciones de conductividad eléctrica con el multímetro, es
necesario tomar en consideración que este puede verse afectado por
diferentes condiciones y que para obtener el valor es necesario mantener
quieto el vaso y estar atento a los valores que marca este hasta que se
llegue a un valor que se mantenga constante y así poder registrar este
valor.

11. 10. Bibliografía
Barnstead. (1991). Purificación del agua.
(2009). Química la Ciencia Central. En L. B. BROWN, Química la Ciencia Central (págs. 842 - 872).
México: Pearson Pretince Hall.
Escuela Superior Politecnica del Litoral - ICQ. (2003). Manual de Prácticas de Química General 2.
Guayaquil.
Prinzio, Comes, & Ramia. (2011). FAMAF. Recuperado el 27 de 12 de 20161, de
http://www2.famaf.unc.edu.ar/materias/anteriores/0167/2011/Practico_9_2011.pdf
Rodríguez, S. (2010). Editorial de la Universidad Tecnológica Nacional. Recuperado el 14 de 1 de
2017, de edUTecNe: http://www.edutecne.utn.edu.ar/agua/dureza_agua.pdf