Parámetros físicos y químicos del Agua y las herramientas de análisis estadísticos aplicado

1. EMPRESA NICARAGUENSE DE ACUEDUCTOS Y
ALCANTARILLADOS SANITARIOS
PARÁMETROS FÍSICOS Y QUÍMICOS DEL AGUA Y LAS
HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ESTADÍSTICOS
APLICADO
MAYO 2015

2. INTRODUCCIÓN
La contaminación de los recursos hídricos es un problema cada vez más grave,
principalmente las aguas superficiales, que a menudo son utilizadas como destino final
de residuos domésticos e industriales. Estas descargas pueden producir un cambio en la
calidad de las aguas naturales.
Por tanto, es muy
importante conocer las
características físicas y
químicas del agua antes de
seleccionarla como fuente
de abastecimiento para
una población.

3. NORMA CAPRE
Para evaluar la Calidad del Agua de Consumo
Humano se estableció desde 1993 la NORMA
REGIONAL CAPRE
OBJETIVO: Proteger la salud pública, ajustar,
eliminar o reducir al mínimo componentes del
agua que pueden representar un riesgo para la
salud de la población e inconvenientes para los
sistemas de abastecimiento del agua.
Miembros: Guatemala, Honduras, El
Salvador, Nicaragua, Costa Rica, Panamá y
República Dominicana.

4. NORMA CAPRE

5. NORMA CAPRE

6. NORMA CAPRE

7. NORMA CAPRE

8. NORMA CAPRE

9. MUESTREO DE FUENTES DE AGUA SEGÚN NORMA CAPRE:
OBJETIVO:
Obtener una porción de agua
representativa de la fuente de
estudio, para su posterior
evaluación analítica.

10. Tipo de análisis
Frecuencia de monitoreo
Fuente Subterránea Fuente Superficial
Físico-químico 1v / año 2v/año
Metales pesados 1v/ año 2v/año
Bacteriológicos 2v/año 2v/año
Pesticidas
organoclorados
1v / año 2v/año
Cloro residual
Diario en el
punto de
aplicación
Diario en el
punto de
aplicación
La frecuencia de monitoreo de fuentes superficiales y subterráneas está
basado en norma CAPRE:

11. Ejemplos de frascos utilizado para el muestreo de aguas potables:
FISICO QUIMICO
Envase plástico
de 1 galón
ANALISIS
BACTERIOLOGICOS
Envases de vidrio
de 250 ml
ANALISIS DE
HIERRO
Envases de
polipropileno
de 125 ml
ANALISIS DE
METALES
PESADOS
Envases de
polipropileno
de 1 litro
ANALISIS DE
PESTICIDAS
Envases de
vidrio
de 1 litro

12. Algunos tiempos de preservación de muestras:
PARÁMETRO PRESERVANTE TIPO DE ENVASE
TIEMPO MÁXIMO
DE
ALMACENAMIENTO
pH Refrigerada ≤6°c Vidrio
Analizar antes de 15
minutos
Temperatura No Requerido Plástico o Vidrio
Analizar antes de 15
minutos
Conductividad
Refrigerada a ≤6°c
Plástico o Vidrio Analizar antes de 15
minutos
Nitratos Refrigerada ≤6°c
Plástico o Vidrio Analizar antes de 48
horas
Nitritos Refrigerada ≤6°c
Plástico o Vidrio Analizar antes de 48
horas
Cloruros Refrigerada ≤6°c Plástico o Vidrio 28 días

13. PARÁMETRO PRESERVANTE TIPO DE ENVASE
TIEMPO MÁXIMO
DE
ALMACENAMIENTO
Alcalinidad Refrigerada ≤6°c Plástico o Vidrio 14 días
Color
Refrigerada ≤6°c
Plástico o Vidrio
48 horas
Flúor No Requerido Plástico 28 días
Metales Pesados
(As, Pb, Mn, Cu,
Zn)
HNO3 a pH <2 Plástico 6 meses
Hierro HCL a pH <2 Plástico 6 meses
Pesticidas
Organoclorados
Refrigerada ≤6°c Vidrio 7 días

14. Ejemplos de identificación de muestras al remitirlas al laboratorio:

15. PARÁMETROS FÍSICOS
SABOR Y OLOR:
Se determinan mediante valoraciones
organolépticas de tipo subjetivo (Gusto
y Olfato).
Junto con la turbidez y el color, definen
la calidad organoléptica del agua.

16. TURBIDEZ:
La turbidez del agua se debe a la presencia de materia en suspensión, tales
como arcillas, sedimentos, partículas orgánicas coloidales, plancton y otros
organismos microscópicos.
Equipo –Turbidímetro
Unidades: UNT

17. COLOR:
Puede originarse por:
Sustancias orgánicas coloreadas, por lo general,
húmicas (sustancias producidas por la
descomposición de restos orgánicos)
Residuos industriales (textil y papel)
Metales (hierro y el manganeso) Equipo – Colorímetro
Unidades : UC

18. CONDUCTIVIDAD:
La conductividad es la medida de la capacidad del agua para conducir la
electricidad y es un indicador de la concentración de aniones y cationes
presentes en el agua.
Equipo – Conductivímetro
Unidad de medida – Microsiemens
por cm (µS/cm).

19. PH:
Se considera que el pH de las aguas debería
estar entre 6,5 y 8.5. Este rango permite
controlar sus efectos en el comportamiento de
varios constituyentes del agua.
Equipo – Potenciómetros (pHmetros) o indicadores (papel de Litmus, papel Tornasol)

20. TEMPERATURA:
Es uno de los parámetros físicos más importantes en el agua, pues por lo
general influye en el retardo o aceleración de la actividad biológica, la
absorción de oxígeno, la precipitación de compuestos, la formación de
depósitos, la desinfección y los procesos de mezcla, floculación,
sedimentación y filtración.
Se mide a través de termómetros o
sensores de temperatura incluidos en
electrodos de equipos de campo
(conductivímetro o pH-metro).

21. PARÁMETROS QUÍMICOS
ALCALINIDAD:
Es la capacidad del agua de neutralizar o regular cambios en acidez.
Importante en el tratamiento del agua
Puede provocar obstrucción en las tuberías y calentadores de agua
Equipos:
•Dispositivos de análisis de agua
•Kits de testado de alcalinidad
Unidad de medida – mg/l (≡ppm) de CaCO3

22. DUREZA:
Es un indicador de la cantidad de sales disueltas de calcio y magnesio en el agua.
AGUAS DURAS puede dar lugar a incrustaciones en conducciones y equipos.
AGUAS BLANDAS puede dar lugar a aguas agresivas frente a determinados materiales
de las conducciones.
Se la asocia con el consumo de más jabón y detergente durante el lavado.
Tipos de agua mg/l
Agua Blanda ≤17
Agua levemente dura ≤60
Agua moderadamente
dura
≤120
Agua dura ≤180
Agua muy dura >180
Equipos:
Espectrofotómetro de absorción atómica
Titulación con EDTA
Unidad: mg/l de CaCO3

23. OTROS PARÁMETROS QUÍMICOS
SÓLIDOS TOTALES: Es la suma de:
Sólidos disueltos (salinidad total): Medida de la cantidad de materia disuelta en el
agua.
Sólidos en suspensión: Medida de los sólidos en suspensión que pueden ser
retenidos por un filtro (0,45 μm).
GASES DISUELTOS:
Dióxido de carbono (CO2): Origina carbonato y bicarbonato. Su exceso hace el agua
corrosiva.
Oxígeno (O2): Su presencia es vital para las diferentes formas de vida y es el
parámetro más importante en el control de la calidad de las aguas superficiales.
Ácido sulfhídrico (H2S): Serios problemas de olores y corrosión.
Amoníaco (NH3): Es un indicador de la contaminación del agua y, en forma no iónica,
es tóxico para los peces.

24. CATIONES:
Se engloban todos los iones positivos que pueden estar presentes en el agua.
CALCIO (Ca2+):
Los iones calcio disueltos en el agua forman depósitos en tuberías y calderas
cuando el agua es dura, es decir, cuando contiene demasiado calcio o
magnesio.
MAGNESIO (Mg2+):
El ión magnesio tiene propiedades muy similares al ión calcio, pero sus sales
son más solubles y difíciles de precipitar.

25. SODIO (Na+):
El ión sodio suele estar asociado al ión cloruro.
POTASIO (K+):
Es un catión mucho menos significativo que el sodio.
HIERRO (Fe):
El ión hierro se puede presentar como ión ferroso (+2) o en la forma más
oxidada del ión férrico (+3) pudiendo afectar a la potabilidad del agua y a la
presencia de incrustaciones.
MANGANESO (Mn):
El ión manganeso se comporta de forma similar al hierro.

26. ANIONES:
Se engloban todos los iones negativos que pueden estar presentes en el agua.
Los más comunes son:
CLORUROS (Cl-)
SULFATOS (SO4
2-)
BICARBONATOS (HCO3
-)
CARBONATOS (CO3H2-)
También pueden aparecer en el agua, aunque en menor proporción los
siguientes aniones:
NITRATOS (NO3
-)
FOSFATOS (PO4
3-)
FLUORUROS (F-)

27. Se presentan a niveles traza más comúnmente arsénico, cadmio, plomo, cromo, bario,
cinc, níquel, etc.
Se determinan por:
Espectrofotometría de Absorción Atómica (AAS) por las técnicas de flama, horno
termoeléctrico, generador de hidruros.
Plasma acoplado inductivamente con emisión óptica (ICP-OES) o de masas (ICP-MS).
“Grupo de metales o metaloides asociados con contaminación y toxicidad
potencial“.
METALES TÓXICOS:

28. Competencia de
los analistas
Manipulación de
los items de
ensayo, análisis o
calibración
Calibración,
mantenimiento y
verificación de
equipos
Marcado,
almacenamiento,
preparación de
reactivos
Limpieza y
desinfección
Análisis de
estándares y
muestras
Blanco de
reactivos
Muestras ciegas
Cumplimiento del
control de calidad
escrito para cada
técnica analítica
Validación de
métodos
Cartas de control
Revisión de
cálculos, base de
datos e informes
de resultados
Comparaciones
interlaboratorios
Aspectos que pueden incluirse en un control de calidad:
CONTRO DE CALIDAD Y HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO

29. CARTAS DE CONTROL:
OBJETIVO: identificar la influencia de los dos principales tipos de errores: el
sistemático y el aleatorio.
Es una de las primeras labores a ser realizadas para instalar un control de calidad
analítico interno.
Carta X:
Se escoge un valor de solución patrón
Se calculan los límites de advertencia y de control (superiores e inferiores):
LIMITE DE ADVERTENCIA: 100%+/- 2*3.6%
LIMITE DE CONTROL: 100%+/-3*3.6%
HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS ESTADÍSTICO

30. Ejemplo de carta control elaborada en Excel:

31. LÍMITE DE DETECCIÓN (LDD) Y CUANTIFICACIÓN (LDQ):
El límite de detección (LDD): es la mínima concentración de analito en una
muestra que se puede detectar en un proceso de análisis con un nivel
aceptable de confianza.
El límite de cuantificación (LDQ): es la concentración mínima de analito que
puede determinarse con un nivel aceptable de exactitud y precisión.

32. Ejemplo de cálculo de LDD en Excel:

33. PORCENTAJE DE BALANCE IÓNICO (ELÉCTRICO):
En un análisis químico completo debe verificarse que la suma de miliequivalentes de
aniones es aproximadamente igual a la suma de miliequivalentes de cationes.
En la mayoría de los laboratorios los valores de % B.E. se encuentran por
encima del 2.

34. ÍNDICE DE SATURACIÓN DE LANGELIER (IS):
El Índice de Langelier (Is) es uno de los sistemas más utilizados para
determinar el carácter incrustante o agresivo de un agua.
Is = pH - pHs
Donde:
Valor del pH de saturación o de equilibrio (pHs)
pH real del agua (pH)
Is > 0,5 equivale a un agua incrustante
Is < 0,5 equivale a un agua agresiva

35. A manera de cierre…
¿LO SABÍAS?

36. CUIDAR EL AGUA
ES TAREA DE TODOS!
GRACIAS POR SU ATENCIÓN