Segunda parte.docx aguas

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENERIA QUIMICA
LABORATORIO DE TRATAMIENTO DE AGUAS
1
LABORATORIO № 5
DETERMINACION DE OXIGENO DISUELTO (DBO)
METODO DE WINKLER VOLUMETRICO
I. OBJETIVOS
 Determinar el oxígeno disuelto en las deferentes muestras de agua
II. FUNDAMENTO TEORICO
La demanda 'bioquímica' de oxígeno (DBO), es un parámetro que mide la cantidad
de materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que
contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión. Se utiliza para medir el
grado de contaminación, normalmente se mide transcurridos cinco días de
reacción (DBO5), y se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro
(mgO2/l). El método de ensayo se basa en medir el oxígeno consumido por una
población microbiana en condiciones en las que se ha inhibido los procesos
fotosintéticos de producción de oxígeno en condiciones que favorecen el
desarrollo de los microorganismos. La curva de consumo de oxígeno suele ser al
principio débil y después se eleva rápidamente hasta un máximo sostenido, bajo la
acción de la fase logarítmica de crecimiento de los microorganismos.
Es un método aplicable en aguas continentales (ríos, lagos o acuíferos), aguas
negras, aguas pluviales o agua de cualquier otra procedencia que pueda contener
una cantidad apreciable de materia orgánica. Este ensayo es muy útil para la
apreciación del funcionamiento de las estaciones depuradoras. No es aplicable,
sin embargo, a las aguas potables, ya que al tener un contenido tan bajo de
materia oxidable la precisión del método no sería adecuada. En este caso se
utiliza el método de oxidabilidad con permanganato potásico.

= → 2퐼− + 푆4푂6
2
REACCIONES QUIMICAS PRINCIPALES
 Fijación y/o preservación
MnS푂4 + 퐾푂퐻 → 푀푛(푂퐻) + 퐾2S푂4
Mn(푂퐻)2 + 푂2 → 2푀푛푂(푂퐻)2
Mn(푂퐻)2 → 퐹푙표푐푘 (blanco indicando ausencia de oxigeno)
2MnO(푂퐻)2 → 퐹푙표푐푘 (amarillo indicando presencia de oxigeno)
 Liberación de I2
MnO(푂퐻)2 + 2퐾퐼 + 퐻2푂 → Mn(푂퐻)2 + 퐼2 + 2퐾푂퐻
 Titulación de yodo por volumetría
퐼2 + 2푆2푂3
=
III. MATERIALES Y REACTIVOS
3.1. MATERIALES
 Frasco con tapón esmerilado
 Vaso precipitado.
 Pipeta
 Matraz Erlenmeyer
 Bureta
 Soporte universal

3
3.2. REACTIVOS
 Muestras de aguas de río, pozo, mar, caño, etc.
 REACTIVO 1: Yodo - Sosa
 REACTIVO 2: Sulfato de Manganeso
 REACTIVO 3: Tiosulfato de sodio 0.01N
 Almidón
 Ácido Clorhídrico concentrado
 Agua destilada
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
 Llenar completamente con agua un frasco de 250ml con tapón
perfectamente esmerilado y cuya capacidad se ha determinado por pesada.
Dejar fluir el agua durante un cierto tiempo haciéndola llegar al fondo del
frasco por medio de un tubo de vidrio.

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 Introducir muy cerca del fondo con una pipeta 1ml del Reactivo Nº1 (o 2ml
si el agua es muy cargada de CO2).
 Añadir del mismo modo 1ml del Reactivo Nº2. Tapar cuidadosamente el
frasco.

5
 Agitar rápidamente el frasco por inmersión varias veces y dejar sedimentar
el precipitado en forma de copos (Aprox. 5 min)
 Cuando el sobrenadante este completamente clara, destapar el frasco y por
medio de una pipeta delgada humedecida con agua, hacer llegar al fondo
2.5 ml de Ácido Clorhídrico concentrado. Volver a cerrar el frasco y agitar.

6
 Trasvasar con precaución la solución a un Erlenmeyer, añadir 5 gotas del
indicador de almidón y valorar con el reactivo Nº3, hasta decoloración
completa. Anotar el volumen gastado en ml. (n)

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V. RESULTADOS
- Obtuvimos los siguientes resultados para el agua de mar, estanque y pozo:
TIPO DE AGUA VOLUMEN GASTADO ( ml )
Agua de Mar 13.8
Agua de Estanque 14,1
Agua de Potable 16,5
Calculando la cantidad de oxígeno para cada tipo de agua:
mg de Oxígeno disuelto = 0.08xn
 Para el agua de Mar :
mg O2 = 0.08 x 13.8 = 1.104 mg
 Para el agua de Estanque:
mg O2 = 0.08 x 14.1 = 1.128 mg
 Para el agua Potable
mg O2 = 0.08 x 16.5 = 1.32 mg

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VI. CONCLUSIONES
 Nos damos cuenta de que un agua es mejor mientras tenga mayor cantidad
de oxígeno disuelto.
 La experiencia nos muestra que a menor cantidad de oxígeno disuelto
existe mayor cantidad de bacterias.
VII. BIBLIOGRAFIA
 http://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/
 http://salud.edomexico.gob.mx/html/transparencia/informacion/

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LABORATORIO № 6
COAGULACION Y FLOCULACION
I.- OBJETIVOS
 Conocer los diferentes tipos de floculantes utilizados para el tratamiento
de aguas.
 Reconocer el floculante de mayor eficiencia en función de la velocidad,
el tiempo y el pH de trabajo.
II.- MARCO TEORICO
El agua en su forma molecular pura no existe en la naturaleza, por cuanto
contiene sustancias que pueden estar en suspensión o en solución
verdadera según el tamaño de disgregación del material que acarrea.
Las materias en suspensión pueden tener un tamaño y una densidad tal
que pueden eliminarse del agua por simple sedimentación. Pero cuando
contiene partículas muy finas o en estado coloidal, el empleo de la
sedimentación simple resulta antieconómico o imposible. A manera de
ejemplo, en se cita que una partícula de arcilla de diámetro 0.0001 m
sedimenta con una velocidad de 0.000154 mm/s y tardaría 2 años en
sedimentar 1 metro.
La Coagulación-floculación del agua es el proceso por el cual las partículas
se aglutinan en pequeñas masas con peso específico mayor al del agua
llamadas flocs. Este proceso se utiliza para:
 Remoción de turbiedad orgánica o inorgánica que no puede sedimentar
rápidamente

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 Remoción de color verdadero o aparente.
 Eliminación de bacterias, virus y organismos patógenos susceptibles a
ser separados por coagulación
 Destrucción de algas y plancton en general.
COAGULACION
Los coloides generalmente son estables en solución al predominar los
factores estabilizantes sobre los desestabilizantes. Los factores
estabilizantes son aquellas fuerzas que provocan repulsión entre las
partículas como son las fuerzas electrostáticas y la propia hidratación. Los
factores desestabilizantes son por el contrario las fuerzas de atracción que
dan lugar a la unión, entre estas figuran el movimiento Browniano, las
fuerzas de Van der Waals y también en menor grado las fuerzas de
gravedad.
La neutralización de las cargas eléctricas de los coloides en suspensión en
las aguas, es la condición primordial para una buena depuración por
coagulación y floculación, aun cuando en el fenómeno de la coagulación-floculación
influyen también otros factores muy importantes
Al poner en contacto las partículas coloidales con el electrolito, que en
nuestro caso son los coagulantes químicos, los iones de signo opuesto al
de la partícula coloidal, que quedan en exceso en la disolución y que
rodean a la partícula, forman con ésta una «doble capa eléctrica». Parte de
estos iones quedan fijados al sólido por fuerzas electrostáticas de adsorción
y los demás constituyen una zona de difusión, hasta llegar a una

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distribución iónica uniforme en el líquido. La diferencia de potencial de esta
capa difusa se conoce como «potencial electrocinético o potencial Z».
Los coloides se aproximan a una distancia menor que la barrera de energía,
cuando el potencial Z baja hasta un punto llamado “punto isoeléctrico”, (Z =
0). El punto isoeléctrico del agua se encuentra a pH = 5.6.
El proceso de desestabilización de las partículas suspendidas, o sea la
remoción de las fuerzas que las mantienen separadas se llama coagulación.
Este proceso comienza en el instante mismo en el que se agrega una
sustancia coagulante y dura solamente fracciones de segundos.
Básicamente son una serie de reacciones físicas y químicas entre los
coagulantes, la superficie de las partículas, la alcalinidad del agua y el agua
misma.
Los factores que influyen en el proceso de coagulación:
a) pH. EL pH es un factor crítico en el proceso de coagulación. Siempre hay
un intervalo de pH en el que un coagulante específico trabaja mejor, que
coincide con el mínimo de solubilidad de los iones metálicos del coagulante
utilizado.
Siempre que sea posible, la coagulación se debe efectuar dentro de esta
zona óptima de pH, ya que de lo contrario se podría dar un desperdicio de
productos químicos y un descenso del rendimiento de la planta.
Si el pH del agua no fuera el adecuado, se puede modificar mediante el uso
de coadyuvantes o ayudantes de la coagulación, entre los que se
encuentran:
 Cal viva.
 Cal apagada.
 Carbonato sódico.

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 Sosa Cáustica.
 Ácidos minerales.
b) Tipo y cantidad de coagulante.
Los coagulantes principalmente utilizados son las sales de aluminio y de
hierro. Las reacciones de precipitación que tienen lugar con cada coagulante
son las siguientes:
 Sulfato de aluminio (también conocido como sulfato de alúmina)
(Al2(SO4)3)
Cuando se añade sulfato de alúmina al agua residual que contiene alcalinidad
de carbonato ácido de calcio y magnesio, la reacción que tiene lugar es la
siguiente:
Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2
La reacción es análoga cuando se sustituye el bicarbonato cálcico por la sal de
magnesio.
Rango de pH para la coagulación óptima: 5-7,5.
Dosis: en tratamiento de aguas residuales, de 100 a 300 g/m3, según el tipo de
agua residual y la exigencia de calidad.
 Con cal:
Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 = 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4
Dosis: se necesita de cal un tercio de la dosis de sulfato de alúmina
comercial.
 Con carbonato de sodio:
Al2(SO4)3 + 3 H2O + 3 Na2CO3 = 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 3 CO2
Dosis: se necesita entre el 50 y el 100% de la dosis de sulfato de aluminio
comercial.

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 Sulfato ferroso (FeSO4)
a) Con la alcalinidad natural:
FeSO4 + Ca(HCO3)2 = Fe(OH)2 + CaSO4 + CO2
Seguido de:
Fe(OH)2 + O2 + H2O = Fe(OH)3 Rango de pH para la coagulación óptima,
alrededor de 9,5.
Dosis: se necesitan de 200 a 400 g/m3 de reactivo comercial FeS04 7H2O
* Con cal:
Fe(SO4)2 + Ca(OH)2 = Fe(OH)2 + Ca(SO4) Seguido de:
Fe(OH)2 + O2 + H2O = Fe(OH)3
Dosis de cal: el 26% de la dosis de sulfato ferroso.
 Sulfato férrico (Fe2(SO4)3)
 Con la alcalinidad natural:
Fe2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2
Rango de pH para la coagulación óptima: entre 4 y 7, y mayor de 9.
Dosis: de 10 a 150 g/m3 de reactivo comercial Fe2(SO4)3 9H2O
* Con cal:
Fe2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4
Dosis de cal: el 50% de la dosis de sulfato férrico.
 Cloruro férrico (FeCl3)
 Con la alcalinidad natural:
2 FeCl3 + 3 Ca(HCO3)2 = 3 CaCl2 + 2 Fe(OH)3 + 6 CO2
Rango de pH para la coagulación óptima: entre 4 y 6, y mayor de 8.
Dosis: de 5 a 160 g/m3 de reactivo comercial FeCl3 6H2O * Con cal:
2 FeCl3 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaCl2

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FLOCULACIÓN
El transporte de las partículas, ya desestabilizadas, dentro del líquido para
que hagan contacto, generalmente estableciendo puentes entre sí y
formando una malla tridimensional de coágulos porosos, se llama floculación.
La floculación puede ser ortocinética, y pericinética. La primera es
introducida por la energía comunicada al líquido por fuerzas externas
(paletas giratorias, por ejemplo).
La segunda es la promovida, internamente dentro del líquido, por el
movimiento de agitación que las partículas tienen dentro aquél (movimiento
browniano, sedimentación), y se realiza en un tiempo muy corto después de
la desestabilización de las partículas.
Hay diversos factores que influyen en la floculación:
a) Coagulación previa lo más perfecta posible.
b) Agitación lenta y homogénea.
La floculación es estimulada por una agitación lenta de la mezcla puesto que
así se favorece la unión entre los flóculos. Un mezclado demasiado intenso
no interesa porque rompería los flóculos ya formados.
c) Temperatura del agua.
La influencia principal de la temperatura en la floculación es su efecto sobre
el tiempo requerido para una buena formación de flóculos.
Generalmente, temperaturas bajas dificultan la clarificación del agua, por lo
que se requieren periodos de floculación más largos o mayores dosis de
floculante.
d) Características del agua.
Un agua que contiene poca turbiedad coloidal es, frecuentemente, de
floculación más difícil, ya que las partículas sólidas en suspensión actúan
como núcleos para la formación inicial de flóculos.
e) Tipos de floculantes Según su naturaleza, los floculantes pueden ser:

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 Minerales: por ejemplo la sílice activada. Se le ha considerado como el
mejor floculante capaz de asociarse a las sales de aluminio. Se utiliza
sobre todo en el tratamiento de agua potable.
 Orgánicos: son macromoléculas de cadena larga y alto peso molecular,
de origen natural o sintético.
Los floculantes orgánicos de origen natural se obtienen a partir de productos
naturales como alginatos (extractos de algas), almidones (extractos de
granos vegetales) y derivados de la celulosa. Su eficacia es relativamente
pequeña.
Los de origen sintético, son macromoléculas de cadena larga, solubles en
agua, conseguidas por asociación de monómeros simples sintéticos, alguno
de los cuales poseen cargas eléctricas o grupos ionizables por lo que se le
denominan polielectrolitos.
Según el carácter iónico de estos grupos activos, se distinguen:
 Polielectrolitos no iónicos: son poliacrilamidas de masa molecular
comprendida entre 1 y 30 millones.
 Polielectrolitos aniónicos: Caracterizados por tener grupos ionizados
negativamente (grupos carboxílicos).
 Polielectrolitos catiónicos: caracterizados por tener en sus cadenas una
carga eléctrica positiva, debida a la presencia de grupos amino.

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III.-MATERIALES Y REACTIVOS
PROBETA
La probeta o cilindro graduada es un
instrumento volumétrico, hecho de
vidrio, que permite medir volúmenes
considerables con un ligero grado de
inexactitud. Sirve para contener
líquidos.
VASO DE PRECIPITADO
Un vaso de precipitados o vaso de
precipitado es
un recipiente cilíndrico de vidrio fino
que se utiliza muy comúnmente en
el laboratorio, sobre todo, para
preparar o calentar sustancias y
traspasar líquidos.
PICETA
Sirve como recipiente del agua
destilada, para almacenarla y que no
se contamine el agua se contamine
con otras sustancias.
PIPETA
La pipeta es.un instrumento
volumétrico de laboratorio que permite
medir la alícuota de líquido con
bastante precisión. Suelen ser
de vidrio.

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BALANZA
La balanza analítica es un
instrumento utilizado en el laboratorio,
que sirve para medir la masa. Su
característica más importante es que
poseen muy poca incertidumbre, lo
que las hace ideales para utilizarse en
mediciones muy precisas.
REACTIVOS QUÍMICOS:
 Sulfato de Cu
 Tricloro de Fe
 Sulfato de aluminio
 Aceite de Pino
IV.- PARTE EXPERIMENTAL
PROCEDIMIENTO 1:
a) Utilizar una probeta de 1 L.
b) Echar una solución 250mL de solución turbia (10g de tierras con
1L agua con tierra) en la probeta.
c) Colocar un papel milimetrado alrededor de la probeta.
d) Tomar la lectura de sedimentación utilizando el papel milimetrado.
e) Dejar sedimentar.
f) Observar y anotar el tiempo cada 30 segundos y la altura de
sedimentación.

Muestra de Tierra Preparación de la probeta, colocarle un papel milimetrado
18
Se añade la tierra y se mezcla con agua, luego
se homogeniza

19
Se observe la descendencia de la tierra (sedimentación)
con la ayuda de un cronometro

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PROCEDIMIENTO 2:
a) Tomar 100 ml de la muestra turbia y agregar en un Erlenmeyer el
reactivo asignado por grupo.
b) Observar la ocurrencia y tomar el tiempo de formación de los
flocs.
Separamos una muestra en un matraz
de Erlenmeyer
Formación de los flocs

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V.- RESULTADOS
Procedimiento 1:
Tiempo(min) D (cm) H (cm)
1 3 27
2 3.6 26.4
3 4.2 25.8
4 5 25
5 5.8 24.2
6 6 24
COAGULACION-FLOCULACION
27.5
27
26.5
26
25.5
25
24.5
24
23.5
0 2 4 6 8
altura(cm)
tiempo (min)
solo arena

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Procedimiento 2:
 Sulfato de aluminio (푨풍ퟐ(푺푶ퟒ)ퟑ)
푇푖푒푚푝표 푑푒 푓표푟푚푎푐푖ó푛 푑푒 푓푙표푐푠 ∶ 10 푚푖푛
 Polímero
푇푖푒푚푝표 푑푒 푓표푟푚푎푐푖ó푛 푑푒 푓푙표푐푠 ∶ 30 푠푒푔
VI.-CONCLUSIONES
 Los reactivos coagulantes (metálicos) son sensibles al pH y la alcalinidad,
por lo que su uso dependerá del tipo de agua a tratarse.
 El sulfato de aluminio es el coagulante más usado, por ser económico y
tener un efecto coagulante-floculante
 El CuSO4 es usado para evitar la formación de algas, generalmente usado
en el tratamiento de agua de piscinas.
 Se observa que el polímero es el coagulante mucho más eficiente que el
sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) y también el más caro.
VII.- BILBIOGRAFIA
 http://es.wikipedia.org/wiki/Coagulaci%C3%B3n
 http://es.wikipedia.org/wiki/Sulfato_de_aluminio
 http://html.rincondelvago.com/coagulacion-y-floculacion.html

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LABORATORIO № 7
DETERMINACION DE CLORUROS POR
ARGENTOMETRIA
I. OBJETIVOS
 Determinar la cantidad de cloruros en las diversas muestras de agua por
el método de la argentometria
En este experimento utilizaremos el método de titulación argentométria para
determinar la concentración del ión cloruro en muestras de agua. El ión cloruro
es esencial en la dieta. El uso extensivo de suavizadores de agua añade
niveles de cloruro a las aguas residuales. El ión cloruro está presente en el
agua potable, si la concentración del ión cloruro es mayor de 250ppm y sodio
está presente, le imparte un sabor salado al agua.
Grandes cantidades de cloruro no tienen efectos tóxicos en los humanos pero
pueden tener efectos corrosivos en las tuberías y también afectan el
crecimiento de las plantas. El método más exacto para determinar el cloruro es
el método gravimétrico, pero consume tiempo y no es muy sensitivo para
niveles bajos de cloruro. Las titulaciones se basan en la precipitación del
AgNO3 presente y difiere solo en el indicador usado para detectar el punto
final. Otro método de titulación utilizada medidas de conductividad para
detectar el punto final.
La solución problema (contenida en el Erlenmeyer) debe tener un pH neutro o
cercano a la neutralidad, ya que si el pH<<7 se disolvería el Ag2CrO4 y
dificultaría la detección del punto final de la valoración y un pH >> 7 provocaría

la precipitación del catión Ag+ como AgOH (hidróxido de plata) de color pardo
y cometeríamos error.
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Ppdo blanco
Ppdo rojo-ladrillo
PRINCIPIOS
El método que utilizamos fue el de Mohr que consiste en la determinación
volumétrica de cloruro requiere conocer el punto exacto en el cual el AgNO3 ha
precipitado completamente todo el cloruro. En este método se añade una
solución de cromato de potasio a la solución de la muestra. Cuando titulamos
la muestra con el AgNo3, Ag+ precipita al Cl- como AgCl(s), precipitado blanco.
Esta reacción continúa hasta que todo el cloruro ha precipitado. Después de
este punto, cualquier exceso de Ag+ reacciona con cromato para formar un
precipitado de cromato de plata, color rojo ladrillo. Esta reacción indica la
precipitación completa del cloruro. Es importante mencionar que este método
trabaja mejor en un medio levemente ácido o neutral.
Reacciones química:
푵풂푪풍 + 푨품푵푶ퟑ → 푨품푪풍 ↓ + 푵풂+
ퟐ푨품푵푶ퟑ + 푲ퟐ푪풓푶ퟒ → 푨품ퟐ푪풓푶ퟒ ↓ +ퟐ푲푵푶ퟑ

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III. MATERIALES
- Muestras de agua de pozo, rio, caño, de mar, etc
- 2 matraces volumétricos de 1000 ml
- 3 matraces volumétricos de 100 ml
- 1 capsula de porcelana
- 1 soporte con pinzas para bureta
- 1 bureta de 25 ml
- A pipeta de 5 ml
- 2 matraces Erlenmeyer de 125 ml
- 1 gotero

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IV. REACTIVOS
Solución de Na2CO3 0.1 N
Disolver 0.53 d de Na2CO3 en agua destilada y aforar a 100 ml
Solución de H2SO4 0.1 N
Diluir 0.27 ml de H2SO4 en agua destilada y aforar a 100 ml
Solución de fenolftaleína al 25%
Disolver 0.25 g de fenolftaleína en 100 ml de etanol al 50%
Solución de AgNO3 0.01N
Disolver 1,689 g de AgNO3 en agua destilada y aforar a 1000 ml
Solución NaCl 0.01N
Disolver 0.5846 g de NaCl secado a 110°C durante 2 horas en agua destilada y
aforar a 1000 ml
Indicador de K2CrO4 al 5%
Disolver 5 g de K2CrO4 en agua destilada y aforar a 100 ml

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V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
A. ESTANDARIZACION DE AgNO3
- Colocar 15 ml de solución de NaCl 0.01 N en un matraz de Erlenmeyer de
125 ml
- Posteriormente agregar 3 gotas de cromato de potasio
- La muestra adquiere un color amarillo, titular con solución de nitrato de
plata hasta que aparezca el vire de color rojo ladrillo
B. PREPARACION DE LA MUESTRA
- Colocar 5 ml de la muestra de agua en el matraz de Erlenmeyer de 125 ml
- Ajustar el pH entre 7.0 a 8.3; se añaden:
2 gotas de Na2CO3 0.1N
2 gotas de fenolftaleína (0.25%) tiene que producirse un color rosa
Se añaden las gotas de H2SO4 0.1 N necesarias hasta que vire a incoloro
- Agregar 3 gotas de K2CrO4 al 5%
- Titular con AgNO3 0.01N hasta el vire de amarillo a rojo ladrillo

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VI. CALCULOS Y RESULTADOS
Para hallar la normalidad del nitrato de plata
풎 − 풆풒 푵풂푪풍 = 풎 − 풆풒 푨품푵푶ퟑ
푽ퟏ푵ퟏ = 푽ퟐ푵ퟐ
푵ퟐ =
푽ퟏ푵ퟏ
푽ퟐ
푫풐풏풅풆:
푽ퟏ = 풗풐풍풖풎풆풏 풅풆 풍풂 풔풐풍풖풄풊풐풏 풅풆 푵풂푪풍
푵ퟏ = 풏풐풓풎풂풍풊풅풂풅 풅풆 풍풂 풔풐풍풖풄풊풐풏 풅풆 푵풂푪풍
푽ퟐ = 풗풐풍풖풎풆풏 풅풆 풍풂 풔풐풍풖풄풊풐풏 풅풆 푨품푵푶ퟑ
푵ퟐ = 풏풐풓풎풂풍풊풅풂풅 풅풆 풍풂 풔풐풍풖풄풊풐풏 풅풆 푨품푵푶ퟑ
Para hallar la cantidad de cloruros presentes en la muestra de agua

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풎풆풒
푳
풅풆 푪풍− =
푽. 푵. ퟏퟎퟎퟎ
풎풍 풅풆 풎풖풆풔풕풓풂
푫풐풏풅풆:
푽 = 풎풍 풅풆 푨품푵푶ퟑ
푵 = 풏풐풓풎풂풍풊풅풂풅 풅풆풍 푨품푵푶ퟑ
Realizamos los cálculos respectivos con las ecuaciones dadas:
Hallamos la normalidad del nitrato de plata
푵ퟐ =
(ퟑퟎ. ퟕ 풎풍). (ퟎ. ퟎퟏ푵)
(ퟑퟑ. ퟗ 풎풍)
= ퟎ. ퟎퟎퟗퟓ ≈ ퟎ. ퟎퟏ 푵
Hallamos la cantidad de cloruros presentes en las siguientes muestras:
- AGUA DE POZO
풎풆풒
푳
풅풆 푪풍− =
(ퟕ 풎풍). (ퟎ. ퟎퟏ푵). ퟏퟎퟎퟎ
ퟓ 풎풍
= ퟏퟒ 풎품 − 풆풒/푳
- AGUA DE ESTANQUE
풎풆풒
푳
풅풆 푪풍− =
(ퟔ. ퟖ 풎풍). (ퟎ. ퟎퟏ푵). ퟏퟎퟎퟎ
ퟓ 풎풍
= ퟏퟑ. ퟔ 풎품 − 풆풒/푳
- AGUA DE CAÑO
풎풆풒
푳
풅풆 푪풍− =
(ퟕ. ퟑ 풎풍). (ퟎ. ퟎퟏ푵). ퟏퟎퟎퟎ
ퟓ 풎풍
= ퟏퟒ. ퟔ 풎품 − 풆풒/푳

30
VII. CONCLUSIONES
 Luego de realizar este experimento, pudimos observar que las
concentraciones presentes del ión cloruro en todas las muestras es
permitido ya que el límite es 250ppm, si es mayor de esta cantidad el
agua obtiene un sabor salado a la misma.
 Ninguna de las 3 muestras recopiladas para la realización de dicho
análisis sobrepasó los 250ppm, obtuvimos concentraciones
extremadamente pequeñas.
VIII. RECOMENDACIONES
 Trabajar de manera cuidadosa los reactivos para evitar los errores
frecuentemente
 Mantener el pH neutro en el agua para que no haya inconvenientes en
la determinación del punto de viraje
IX. BIBLIOGRAFIA
 http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/FDS-LabQca
DianaHermith/AgNO3.pdf
 http://ing.unne.edu.ar/pub/quimica/ab2/TP4.pdf
 https://sites.google.com/site/portafolioelectronicochem350/laboratorio/5-
determinacion-de-cloruro-en-aguas-naturales

31
LABORATORIO № 8
DETERMINACION DE CLORO RESIDUAL
I. OBJETIVOS
 Determinación del cloro libre en aguas naturales tratadas.
El cloro proporciona una seguridad satisfactoria en eliminar los gérmenes
infecciosos y suprimir el riesgo de contaminación de un sistema que haya
sufrido los efectos de una contaminación. El cloro tiene un poder oxidante muy
importante, puede emplearse en forma de gas, bióxido de cloro de hipocloritos.
La cloración de aguas de suministro y aguas residuales, sirve principalmente
para destruir o desactiva microorganismos que producen enfermedades. La
proporción relativa de las diferentes formas de cloro residual (cloro libre, Cl2,
acido hipocloroso, ion hipoclorito), depende del pH y de la temperatura.
a).- Cloro residual libre, o la concentración de cloro residual que existe bajo la
forma de ácido hipocloroso e ion hipoclorito
b).- Cloro residual combinado, o la concentración de cloro residual que existe
en combinación química con amonio o con compuestos orgánicos
nitrogenados.
El cloro en solución existe como cloro libre disponible por ejemplo en iones
OCl- (ion hipoclorito) o acido hipocloroso y como cloro combinado disponible.

32
El componente activo es el hipoclorito el cual reacciona para dar acido
hipocloroso de la siguiente forma:
NaClO + H3O+ HClO- + H2O
A la vez el ácido hipocloroso se ioniza produciendo el ion hipoclorito
REACCIONES DE LA DETERMINACION VOLUMETRICA DEL
HIPOCLORITO DE SODIO
El hipoclorito presenta una reacción de óxido – reducción según la siguiente
ecuación
NaOCl + 2KCl + 2CH3-COOH NaCl + I2 + H2O + 2CH3-COOK
Para reconocer la reacción anterior se agrega solución de almidón con lo que
reacciona el yodo tornándose de color azul
I2 + 2Na2S2O3 NaI + Na2S4O6

33
III. MATERIALES
 Matraz Erlenmeyer
 Piceta
 Bureta
 Soporte universal
 Pipeta
 Vasos precipitados
 Bagueta
Reactivos:
 Yoduro de potasio
 Tiosulfato de sodio
 Solución de almidón
IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
CLORO RESIDUAL METODO VOLUMETRICO
Pesar 1 gr de almidón soluble y agregarlo en un matraz, luego agregar 10 ml
de agua destilada y homogeneizar. En otro matraz colocar 90 ml de agua
destilada y llevarlo a ebullición, estando en ebullición agregarle los 10 ml de
solución de almidón, dejar en ebullición durante 10 minutos. Retirar del fuego,
enfriar y enrasar a 100 ml con agua destilada.
1. Preparar una solución de tiosulfato de sodio a 0.001N para la titilación del
agua residual.
2. Instalar el equipo para la titilación
3. La muestra para analizar en esta experiencia se realizara con agua potable
colocar en un matraz 200 ml de agua potable.

34
4. Luego adicionemos los siguientes reactivos 1gr. de cristales de KI, 1 ml de
HCl (concentrado)
5. Procedemos a agitar, luego le agregamos el almidón 1ml se utiliza como
indicador ya que la solución se tornara de una coloración azul el cual nos
indicara la presencia de cloro en la muestra.
6. Luego procedemos a titular la muestra con tiosulfato de sodio donde
observaremos que la solución se tornara a incolora y anotamos el volumen
gastado.
Vol. Gastado = gasto de 0,1 ml para agua estancada
V. CALCULOS Y RESULTADOS
Para agua potable: 1 ml
Para agua de mar: 8ml
VI. CONCLUSIONES:
* En general, un valor de referencia para la concentración de cloro
residual en agua potable es de 1,5 mg/l.
* La determinación volumétrica es un método aplicable a la
determinación de cloro residual en aguas de consumo con
concentración comprendida entre 0,1 y 4 mg/l.

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LABORATORIO № 9
ABLANDAMIENTO MEDIANTE INTERCAMBIO IONICO
RESINAS INTERCAMBIADORAS DE IONES
Todas las aguas en la naturaleza contienen una cierta cantidad de sales disueltas.
Estas sales se encuentran homogéneamente distribuidas en el líquido, no pueden
ser detectadas a simple vista y se presentan en formas de iones o partículas
cargadas positivamente o negativamente.
El exceso de estas sales en solución pueden hacer no adecuada el agua para su
consumo directo o para un uso específico, por lo que se requiere de darle un
tratamiento para remover completamente, o disminuir a valores tolerables el
contenido de sales en solución.
En ocasiones es necesario remover o separar del agua ciertos componentes no
deseables, y en otros usos se requiere remover el total de sales disueltas en el
agua. Como ejemplo del primer caso, un agua con un alto contenido de calcio y
magnesio (o dureza), deberá ser tratada para disminuir este contenido de dureza a

36
valores tolerables, para su empleo en usos específicos donde el exceso de dureza
es indeseable.
La industria de manufactura de componentes electrónicos requiere de agua ultra
pura para la limpieza de los circuitos producidos, por lo que el agua deberá tener
un proceso de tratamiento para remover todos los componentes naturales del
agua, incluidos las sales disueltas. Para esto, como paso final del agua a emplear,
se da un tratamiento Osmosis Inversa-Resinas de Intercambio Iónico, y de esta
manera se obtiene agua con un alto grado de pureza.
Una forma de disminuir la cantidad de iones presentes en el agua, en forma
selectiva (ablandamiento del agua), o de manera total (desmineralización del
agua), es empleando resinas de intercambio iónico.
Las resinas de intercambio tienen muchos usos y aplicaciones, no solo en
tratamiento de aguas sino también en química y bioquímica.
La cromatografía de intercambio iónico tiene aplicaciones tan amplias como son:
⇒l a separación y purificación de aminoácidos,
⇒ la recuperación de metales traza por resinas con grupos funcionales que forman
complejos de coordinación con elementos específicos,
⇒ Separación de radionúclidos
⇒ Purificación de jugos y concentrados de extractos de frutas
⇒ Catálisis química
⇒ Industria farmacéutica
CINÉTICA Y EQUILIBRIO DEL INTERCAMBIO IÓNICO:
Una reacción de intercambio iónico es aquella en la cual un átomo o una molécula
que han ganado o perdido un electrón, y que por lo tanto adquiere una carga
positiva o negativa, se intercambia por otra partícula de igual signo pero de

37
naturaleza diferente. Esta última partícula inicialmente está ligada a la superficie
de un cuerpo sólido inerte y pasa a solución y su lugar es ocupado por otra
partícula que queda retenida (temporalmente) en la superficie del polímero o
soporte.
Este soporte sólido puede ser una zeolita natural o un polímero sintético, aunque
en la actualidad por su mayor capacidad de intercambio y menor costo, casi
siempre se emplea una resina sintética.
Una reacción de intercambio en una resina puede ser representada de la siguiente
manera:
En esta reacción química, el calcio Ca+2 se intercambia por su equivalente que
son dos iones sodio Na+

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Químicamente esta reacción es de intercambio o desplazamiento y el grado o
extensión en que se lleva a efecto tal reacción depende de factores tales como:
temperatura, pH, concentración de la especie en solución y naturaleza del ión.
Para la reacción anterior, la constante de equilibrio sería:
Para una temperatura determinada K, la constante de equilibrio, tiene un valor fijo
que depende de la naturaleza del ión que es desplazado y del que se adhiere a la
superficie del polímero. Por ejemplo, si sobre la superficie de la resina se tienen
iones hidrógeno la reacción sería:
El valor de la constante de equilibrio es:
Es evidente que K1 y K2 serán diferentes para las dos reacciones anteriores.
También, el desplazamiento o sentido de la reacción, de acuerdo al principio de Le
Chatellier, dependerá de la concentración de las especies en solución, y este
hecho se aplica para la regeneración de la resina intercambiadora. Por ejemplo:
para regenerar una resina saturada en calcio se revierte el equilibrio
incrementando sensiblemente la concentración de sodio y la reacción sería:

39
En otras palabras, si a una resina saturada en calcio se le agrega una solución de
alta concentración de sodio, los iones sodio desplazan el calcio de los sitios
activos de la resina y la resina se "regenera".
De igual manera, si a una resina saturada en calcio se le agregan iones hidrógeno
en alta concentración, los sitios activos son ocupados por hidrógeno y la resina
vuelve a su condición original.
En la práctica o en el "mundo real", los iones que se adhieren a los sitios activos
de la resina son de muy diferente tipo y pueden ser removidos total o parcialmente
durante el proceso de regeneración.
Si la naturaleza o la concentración de los iones en solución son similares, el orden
de preferencia o la selectividad de la resina para los diferentes iones es la que se
presenta en la Tabla I.

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La cinética o velocidad con que se efectúa la reacción de intercambio se ha
observado que es sumamente rápida y ocurre en segundos, cuando el catión o el
anión tienen contacto con el grupo funcional de la resina. Esta alta velocidad de
reacción se debe a que no es necesario romper enlaces químicos para que
proceda la reacción. La velocidad de intercambio está en función de la movilidad
del ión o su facilidad a difundirse en la estructura de la resina.

41
La estructura tipo gel de la resina y el grado de porosidad obtenido en el proceso
de polimerización, es lo que determina la eficiencia de la resina en su capacidad
de intercambiar iones con el agua en su contacto.
APLICACIONES DE LAS RESINAS INTERCAMBIADORAS EN
ACONDICIONAMIENTO DE
AGUAS
Ablandamiento o suavización: Una de las principales aplicaciones de las resinas
intercambiadoras de iones es para el ablandamiento o suavización de las aguas
de proceso.
El término "dureza" se refiere a la dificultad que se tiene en aguas con alto
contenido de calcio y magnesio para producir espuma en el jabón. El calcio y el
magnesio forman estearatos de calcio y de magnesio que impiden que el jabón
disuelva las grasas de suciedad en la ropa, por lo que desde hace años se
clasificó como aguas duras (difíciles, problemáticas), las que presentan éste
problema.
La dureza es causa de los siguientes problemas:
a).- Desagradable sensación de resequedad en la piel y en el cabello después de
un baño con esta agua o después de usarla continuamente.
b).- La ropa lavada con un agua de alta dureza, tiene apariencia desagradable al
tacto y a la vista.
Una clasificación de dureza y contenido de ésta en partes por millón de CaCO3
(ppm) es la que se presenta en la Tabla II.
También, la formación de precipitados de calcio y magnesio en platos, tazas
vasos, cuchillería y demás utensilios de cocina la hacen objetable.

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c).- Aumento en el consumo de jabón debido a que el calcio y el magnesio que
causan la dureza reaccionan con el jabón produciendo estearatos de calcio y de
magnesio los cuales son insolubles en el agua y precipitan como tales.
d).- Las tuberías se obstruyen en un tiempo mas corto de lo normal, debido a la
formación de depósitos de sulfatos y carbonatos de calcio y magnesio
principalmente. En ocasiones esta oclusión es tan persistente que es más
conveniente cambiar toda la tubería que limpiar ésta, con el consiguiente gasto
que involucra dicha situación.
Aún y cuando no se llegue a tales extremos, los depósitos de sarro en líneas y
tuberías de por ejemplo una casa habitación son indeseables.
e).- Si un agua de alta dureza es utilizada sin un tratamiento previo en: calderas,
humidificadores, sistemas de enfriamiento, intercambiadores de calor,
calentadores de agua domésticos, etc. seguramente se formarán depósitos o
incrustaciones en el equipo.

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Debido a que la conductividad térmica de los depósitos de calcio y magnesio es
sumamente baja, para calentar el agua se requiere de cantidades excesivas de
calor, el metal se sobrecalienta y se desgasta prematuramente por fatiga
mecánica.
Estas son las razones por las cuales es conveniente disminuir la dureza a valores
aceptables.
El proceso de ablandamiento generalmente es por medio de precipitación química
o por medio del uso de resinas intercambiadoras de iones en ciclo sódico.
Tabla II: Clasificación del grado de dureza para diferentes aguas.
Agua Suave 0-150 ppm
Agua Poco Dura 150-250 ppm
Agua Dura 250-600 ppm
Agua Excesivamente Dura Más de 600 ppm
SISTEMA DE RESINAS CATIÓNICAS/ANIÓNICAS:
Cuando la resina de PVB se regenera con ácido, las terminales o sitios activos de
la resina adsorben sobre su superficie los iones hidrogeno H+ que se producen
por la disociación del ácido que se emplea para la regeneración de la resina. Estos
iones se intercambian fácilmente por iones tales como: Ca+2, Mg+2, Na+ Fe+2,
Sr+2, K+, etc., los cuales, en mayor o menor grado se encuentran en aguas
superficiales y subterráneas.

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El resultado final en el proceso de intercambio, es un incremento en la
concentración de iones hidrógeno en el agua y al mismo tiempo una disminución
en la concentración de cationes de otra naturaleza. Esta reacción de intercambio
es:
Me+2 es un metal tal como: Ca+2, Mg+2, Na+, Zn+2, Fe+2, Sr+2, etc. Me+ es un
metal monovalente como: K+, Na+, Li+, etc.
Re es la terminal activa de la resina
Los aniones presentes en el agua como: NO3-, Cl-, HCO3-, CO3-2, SO4-2, etc.
deben removerse en una siguiente etapa de tratamiento. Para esto se emplea una
resina aniónica, la cual es también de policloruro de divinil benceno, pero la
superficie activa es modificada para adsorber selectivamente los aniones. La
reacción de intercambio en una resina aniónica es:

45
Es un anión monovalente tal como:
En caso de tratarse de un anión divalente tal como: CO3-2, SO4-2, etc., éste
ocupará un lugar doble en la superficie de la resina, pero el proceso de
intercambio es idéntico.
Las reacciones 5, 6, 7 y 8 muestran que el resultado final en un proceso de
intercambio en resinas catiónicas y aniónicas es la disminución de las especies
químicas que se encuentran en solución en el agua a tratar, y la formación de
iones hidrógeno e hidróxido, los cuales reaccionan inmediatamente para producir
agua.

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