Este informe de laboratorio describe los procedimientos para determinar la alcalinidad, hierro y sulfatos en muestras de agua de un río y agua potable de laboratorio. La alcalinidad se determina mediante la valoración de las muestras con ácido sulfúrico y el uso de indicadores. La presencia de hierro y sulfatos puede afectar el sabor, color y calidad del agua, por lo que es importante medirlos. Los resultados ayudarán a evaluar la calidad de las muestras de agua.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL
“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE
ESCUELA PROFESIONAL INGENIERÍA SANITARIA
INFORME DE LABORATORIO N0 05
DETERMINACIÓN DE LA ALCALINIDAD, HIERRO Y SULFATOS EN EL AGUA
CURSO:
ANÁLISIS DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES
DOCENTE:
POMA VILLAFUERTE CARLOS BORROMEO
INTEGRANTES:
1. CHÁVEZ ÁNGELES GERMAIN
2. LEÓN ALEJO ADRIAN
3. TORRES CABELLO LEYLA
HUARAZ_2014_PERU

2. DETERMINACIÓN DE LA ALCALINIDAD, HIERRO Y SULFATOS
EN EL AGUA
I. INTRODUCCION:
El agua es un recurso natural indispensable para la vida; sin embargo no todos conocemos con
detalle las condiciones específicas que debe cumplirse para su consumo, más allá de que a
simple vista nos parezca limpia y transparente, es por ello que se debe tener en cuenta ciertos
parámetros que determinaran su calidad y por ende su consumo.
En el agua la alcalinidad se debe generalmente a la presencia de bicarbonatos, carbonato e
hidróxido y con menos frecuencia a boratos, silicatos y fosfatos. En las aguas naturales, o sea en
aquellas que no han sufrido tratamiento alguno, los bicarbonatos representan generalmente la
alcalinidad, desde que son formados en considerable cantidad por la acción del CO2 sobre
materiales básicos del suelo.
La presencia de hierro en el agua potable puede afectar el sabor de esta, produciendo manchas
indelebles sobre los artefactos sanitarios y la ropa blanca. También puede formar depósitos en
las redes de distribución y causar obstrucciones, así como alteraciones en la turbiedad y el color
del agua. En las aguas superficiales, el hierro puede estar en forma de complejos organoférricos
y, en casos raros, como sulfuros. Es frecuente que se presente en forma coloidal en cantidades
apreciables.
La presencia de sulfatos en el agua tanto superficial como potable es abundante, siendo
importante en agua potable por su efecto fisiológico catártico en los humanos, cuando se
encuentra en excesiva cantidad, formando incrustaciones duras donde se conduce, se calcina o
se evapora agua (tuberías, calderos, utensilios domésticos, etc.). En combinación con la materia
orgánica y las bacterias sulforeductoras causan problemas de corrosión principalmente en la
corona de las tuberías de concreto de los desagües.
Esta práctica de Laboratorio tiene como finalidad realizar pruebas para la determinación de la
alcalinidad, del hierro y sulfatos en una muestra de agua del Río y en una muestra de agua
potable (Laboratorio), con el fin de observar la calidad de estas aguas.

3. II. OBJETIVOS:
 Objetivo General:
 Conocer y determinar la calidad del agua de la muestra de Río, Muestra X y el
agua potable del Laboratorio de la UNASAM.
 Objetivos Específicos:
 Determinar la alcalinidad de la muestra del agua del Rio, muestra X y del agua
potable del Laboratorio de la UNASAM.
 Determinar la presencia de hierro en la muestra de agua del Rio y del agua
potable del Laboratorio de la UNASAM.
 Determinar la presencia de sulfatos en la muestra de agua del Rio y del agua
potable del Laboratorio de la UNASAM.
III. FUNDAMENTO TEÓRICO:
3.1. Conceptos Previos:
a. Aguas Superficiales:
Son las aguas continentales que se encuentran en la superficie de la Tierra. Pueden ser
corrientes que se mueven en una misma dirección y circulan continuamente, como los ríos y
arroyos; o bien estancadas como los lagos, lagunas, charcas y pantanos.
b. Agua Potable:
Es el agua para consumo humano, al agua que puede ser consumida sin restricción debido a que,
gracias a un proceso de purificación, no representa un riesgo para la salud. El término se aplica
al agua que cumple con las normas de calidad promulgadas por las autoridades locales e
internacionales.

4. 3.2. Alcalinidad del Agua:
La alcalinidad del agua se puede definir como una medida de su capacidad para neutralizar
ácidos. En las aguas naturales, esta propiedad se debe principalmente a la presencia de ciertas
sales de ácidos débiles, aunque también puede contribuir la presencia de bases débiles y fuertes.
Los bicarbonatos son los compuestos que más contribuyen a la alcalinidad, puesto que se
forman en cantidades considerables por la acción del CO2 sobre la materia básica del suelo como
podemos ver en la reacción:
CO2 + CaCO3 + H2O Ca2+ + 2HC3-
En general podría decirse que en promedio el 80 % de la alcalinidad de un agua natural proviene
de la disolución de rocas carbonatadas, en tanto que el 20 % restante se origina por la
meteorización de alúmino-silicatos (o feldespatos).
Las concentraciones de estas especies (hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos) producen en el
agua un efecto tampón ya que absorben protones manteniendo el pH a un valor estable. Esto es
muy importante en los seres vivos y en determinados medios como el flujo sanguíneo.
También es conveniente destacar que las aguas con alcalinidades elevadas no son
necesariamente perjudiciales para el consumo humano, como por ejemplo las aguas carbonatas
conocida también como soda.
 Compuestos que contribuyen en la alcalinidad:
Aunque muchos compuestos pueden contribuir a la alcalinidad del agua, la mayor parte es
causada por tres grandes grupos que se clasifican por sus altos valores de pH, las otras especies
son despreciables. Estos tres grupos son:
 Clasificación de los cuerpos de agua según su alcalinidad total:
Descriptor Alcalinidad (mg/L)
Mínimo aceptable 20
Pobremente amortiguadas <25
Moderadamente amortiguadas 25-75
Muy amortiguadas >75

5.  Metodología de análisis:
La alcalinidad se determina por la valoración de la muestra de agua con una solución
previamente normalizada de un ácido fuerte (en nuestro caso H2SO4), mediante dos puntos
sucesivos de equivalencia, observados a través de:
a. Medios potenciométricos.
Para muestras con pH inicial superior a 8,3 la valoración se va a llevar a cabo en dos fases:
b. Indicadores ácido-base adecuados:
La determinación cuantitativa de la alcalinidad del agua se logra fácilmente por titulación con
una solución de ácido sulfúrico de normalidad conocida utilizando fenolftaleína y anaranjado de
metilo como indicadores, dependiendo esto del pH inicial de la muestra en análisis.
Habitualmente, el contenido de alcalinidad se expresa en mg/l (miligramos por litro) o ppm
(partes por millón) de carbonato de calcio (CaCO3).
3.3. Presencia de Hierro en el Agua:
El hierro puede darle al agua un sabor, olor y color indeseable. El hierro causa manchas rojizos-cafés
en la ropa, porcelana, platos, utensilios, vasos, lavaplatos, accesorios de plomería y
concreto.
a. Agua Potable:
Los depósitos de hierro se acumulan en los tubos de cañerías, tanques de presión, calentadores
de agua y equipo ablandador de agua. Estos depósitos restringen el flujo del agua y reducen la
presión del agua. Más energía se requiere para bombear agua a través de tubos tapados y para
calentar agua si los rodos de los calentadores están cubiertos con depósitos minerales. Esto
aumenta los costos de la energía y el agua.
El agua contaminada con hierro usualmente contiene bacterias de hierro. Estas bacterias se
alimentan de los minerales que hay en el agua. No causan problemas de salud, pero sí forman
una baba rojiza-café (hierro) en los tanques de los inodoros y pueden tapar los sistemas de agua.

6. b. Agua Superficial:
En las aguas superficiales, el hierro puede estar también en forma de complejos organoférricos
y, en casos raros, como sulfuros. Es frecuente que se presente en forma coloidal en cantidades
apreciables.
Las sales solubles de hierro son, por lo general, ferrosas (Fe II) y la especie más frecuente es el
bicarbonato ferroso: Fe (HCO3)2.
En contacto con el oxígeno disuelto en el agua, las sales ferrosas se convierten en férricas por
oxidación y se precipitan en forma de hidróxido férrico. Esta precipitación es inmediata con un
pH superior a 7,5. Con un pH mayor de 2,2, el hidróxido férrico es insoluble. El ion ferroso lo es
con un pH mayor de 6.
De acuerdo con ello, las aguas subterráneas que, por estar fuera del contacto con el aire, se
encuentran en un medio natural fuertemente reductor, podrán tener en solución cantidades
notables de hierro ferroso.
Según el Reglamento de la Calidad del Agua para el Consumo Humano el límite máximo
permisible del Hierro es:
FUENTE: Reglamento de la Calidad del Agua para el Consumo Humano
3.4. Presencia de Sulfatos en el Agua:
Los sulfatos se encuentran de manera natural en numerosos minerales (barita epsomita, tiza,
etc.). Además se utilizan en la industria química (fertilizantes, pesticidas, colorantes, jabón,
papel, vidrio, fármacos, etc.); como agentes de sedimentación (sulfato de aluminio) o para
controlar las algas (sulfato de cobre) en las redes de agua y, por último, como aditivos en los
alimentos.
El sulfato (SO4) se encuentra en casi todas las aguas naturales. La mayor parte de los compuestos
sulfatados se originan a partir de la oxidación de las menas de sulfato, la presencia de esquistos,
y la existencia de residuos industriales. El sulfato es uno de los principales constituyentes
disueltos de la lluvia.
Los sulfatos llegan a las aguas subterráneas al moverse el agua a través de formaciones rocosas y
suelos que contienen minerales sulfatados, una parte del sulfato se disuelve en las aguas
subterráneas.

7. Una alta concentración de sulfato en agua potable tiene un efecto laxativo cuando se combina
con calcio y magnesio, los dos componentes más comunes de la dureza del agua. Las bacterias,
que atacan y reducen los sulfatos, hacen que se forme sulfuro de hidrógeno gas (H2S).
Según el Reglamento de la Calidad del Agua para el Consumo Humano el límite máximo
permisible de los Sulfatos es:
FUENTE: Reglamento de la Calidad del Agua para el Consumo Humano
IV. MATERIALES:
 Materiales:
 Embudo
 Dos matraces Erlenmeyer de 250 ml
 Seis tubos de ensayo
 Una bureta de 25 ó 50 ml
 Vaso precipitado de 50 ml.
 Equipos:
 Equipo de titulación.
 Espectrofotómetro.
 Reactivos:
 Ácido Sulfúrico a 0.015 N.
 Indicador de Fenolftaleína.
 Indicador de anaranjado de metilo.
 Agua destilada.
 Muestras:
 Agua del Río.
 Agua potable (laboratorio).
 Agua X.
 Agua Destilada.

8. V. PROCEDIMIENTOS:
 DETERMINACIÓN DE ALCALINIDAD:
 Alcalinidad a la Fenolftaleína:
 Tomamos 100ml de muestra en un matraz Erlenmeyer.
 Agregamos 2 gotas de indicador de fenolftaleína: Si vira a color rosa violeta
existe alcalinidad.
 Titulamos con ácido sulfúrico hasta su decoloración.
 Realizamos la lectura y calculamos con la formula correspondiente.
 Alcalinidad Total:
 Tomamos 100ml de muestra en un matraz Erlenmeyer.
 Agregamos 2 gotas de Indicador anaranjado de metilo: viran a un color
amarillento.
 Titulamos con ácido sulfúrico, virando a color naranja que corresponde pH=5
 Realizamos la lectura y calculamos con la formula correspondiente.
 DETERMINACIÓN DE HIERRO:
 Usamos la prueba 097.
 Verificamos si el pH del agua de rio se encuentra dentro del rango (pH 2-7),
de lo contrario:
• Si es acido agregar NaOH.
• Si es básico agregar HCl.
 Realizamos el procedimiento primero con el agua destilada que es la muestra
en blanco. Luego con el agua de rio y el agua potable del laboratorio.
 Añadimos 1 gota del reactivo Fe-1K a cada muestra.
 Agitamos durante 1 minuto y realizamos la lectura.
 Determinación de sulfato:
 Usamos la prueba 032.
 Realizamos el procedimiento primero con el agua destilada que es la muestra
en blanco. Luego con el agua de rio y el agua potable del laboratorio.
= -1K.
 Añadimos 1 gota del reactivo 푆푂4
 Agitamos y realizamos la lectura (método 98).

9. VI. CALCULOS Y RESULTADOS:
4.1. DATOS DEL LABORATORIO:
 Alcalinidad a la fenolftaleína:
Muestras Alcalinidad a la
fenolftaleína
Gasto de Ácido
sulfúrico
Agua del Rio. Negativo 0 ml.
Agua potable (laboratorio) Negativo 0 ml.
Muestra X Positivo 9.8 ml.
 Alcalinidad total
Muestras Alcalinidad total Gasto de Ácido
sulfúrico
Agua del Rio Positivo 0.3 ml.
Agua potable (laboratorio) Positivo 0.9 ml.
 Presencia de Hierro y Sulfuro:
Muestra Presencia de hierro Presencia de sulfato
Agua del Rio 10 mg/l. 0.14 mg/l.
Agua potable (laboratorio) 8 mg/l. 0.10 mg/l.
4.2. CÁLCULOS:
 Alcalinidad a la fenolftaleína:
Formula a usar:
퐴푙푐푎푙푖푛푖푑푎푑 푒푛 푚푔⁄퐿퐶푎퐶푂3 =
퐴 × 푁 × 50000
푉 (푚푙 푑푒 푙푎 푚푢푒푠푡푟푎)
Muestras Gasto (A) Concentración (N) Volumen (V) Resultado
Agua del Rio 0 ml. 0.015 N 100 ml. 0 mg/L CaCO3
Agua potable (laboratorio) 0 ml. 0.015 N 100 ml. 0 mg/L CaCO3
Muestra X 9.8 ml. 0.015 N 50 ml 147mg/L CaCO3
 Alcalinidad total:
Formula a usar:
퐴푙푐푎푙푖푛푖푑푎푑 푒푛 푚푔⁄퐿 퐶푎퐶푂3 =
퐴 × 푁 × 50000
푉 (푚푙 푑푒 푙푎 푚푢푒푠푡푟푎)

10. Muestras Gasto (A) Concentración (N) Volumen (V) Resultado
Agua del Rio 0.3 ml. 0.015 N 100 ml. 2.25 mg/L CaCO3
Agua potable (laboratorio) 0.9 ml. 0.015 N 100 ml. 6.75 mg/lLCaCO3
Muestra X 8.9 ml. 0.015 N 50 ml. 133.5mg/lLCaCO3
 Relación de los diferentes tipos de alcalinidad, dependiendo de los resultados de
la titulación con Ácido:
• F = Alcalinidad a la Fenolftaleína
• T = Alcalinidad total
4.3. RESULTADOS:
Muestra F T
Agua del Rio 0 mg/LCaCO3 2.25 mg/L CaCO3
Agua potable (laboratorio) 0 mg/LCaCO3 6.75 mg/lLCaCO3
Muestra X 147mg/L CaCO3 133.5mg/lLCaCO3
 Alcalinidad:
Cuadro N° 01
Muestra Alcalinidad de: Resultado de la titulación Alcalinidad
Agua del Rio
Hidróxidos F = 0 0 mg/L CaCO3
Carbonatos F = 0 0 mg/L CaCO3
Bicarbonatos F < ½ T 2.25 mg/L CaCO3
Agua potable
(laboratorio)
Hidróxidos F = 0 0 mg/L CaCO3
Carbonatos F = 0 0 mg/LCaCO3
Bicarbonatos F < ½ T 6.75 mg/lLCaCO3
Muestra X
Hidróxidos F = 0 0 mg/L CaCO3
Carbonatos F = 0 0 mg/L CaCO3
Bicarbonatos F > ½ T 133.5mg/lLCaCO3
 Presencia de Hierro y Sulfato::
Cuadro N° 02
Muestra Presencia de Hierro Presencia de Sulfato
Agua del Rio 10 mg/l. 0.14 mg/l.
Agua potable (laboratorio) 8 mg/l. 0.10 mg/l.

11. VII. ANALISIS DE LA DISCUSIÓN:
 En el agua la alcalinidad se debe generalmente a la presencia de bicarbonatos, carbonato
e hidróxido y con menos frecuencia a boratos, silicatos y fosfatos.
La alcalinidad a la fenolftaleína de ambas muestras de agua (agua del Rio y agua potable
del Laboratorio) resultaron 0 mg/L CaCO3 porque no hubo un viraje de color (incoloro –
grosella) dado que no hay presencia de carbonatos e hidróxidos en las muestras.
 Según las investigaciones es aceptada una alcalinidad mínima de 20 mg/L CaCO3 para
mantener la vida acuática. Cuando las aguas tienen alcalinidades inferiores se vuelven
muy sensibles a la contaminación, ya que no tienen capacidad para oponerse a las
modificaciones que generen disminuciones del pH (acidificación), como es el caso con las
muestras analizadas (agua del Rio y agua potable del Laboratorio) que resultaron ser
2.25 mg/L CaCO3 y 6.75 mg/L CaCO3, respectivamente.
 El hierro puede darle al agua un sabor, olor y color indeseable. El hierro causa manchas
rojizos-cafés en la ropa, porcelana, platos, utensilios, vasos, lavaplatos, accesorios de
plomería y concreto.
La cantidad de hierro en la muestra del agua del Rio es 0.14 mg Fe/L que sobrepasa el
límite máximo permisible del Reglamento de la Calidad del Agua para el Consumo
Humano (0.3 mg Fe/L) indicándonos que esta muestra no es de buena calidad siendo
necesario un tratamiento.
La cantidad de hierro en la muestra del agua potable del Laboratorio es 0.10 mg Fe/L
que sobrepasa el límite máximo permisible del Reglamento de la Calidad del Agua para el
Consumo Humano (0.3 mg Fe/L) indicándonos que esta muestra no es de buena calidad
siendo necesario un tratamiento.
 La presencia de sulfato en la muestra del agua del rio es 10 mg/L se encuentra dentro del
limite permisible del Reglamento de la Calidad del Agua para el Consumo Humano (250
mg SO4/L) indicándonos que esta muestra no presenta exceso de diversas formaciones
rocosas y suelos que contienen minerales sulfatados, también pudiendo ser producto de
las lluvias.
 La presencia de sulfato en la muestra del agua potable del Laboratorio es mínima
(haciendo uso del Método 97 del Espectrofotómetro no se determinó la cantidad del
sulfato) razón por la cual se dedujo que el agua es apta para el consumo humano.

12. VIII. CONCLUSIONES:
 las muestras de agua que analizamos (agua del Rio y agua potable del Laboratorio) no
presentaron por hidróxidos y bicarbonatos (alcalinidad a la fenolftaleína), pero si una
alcalinidad por carbonato o alcalinidad total (alcalinidad al anaranjado de metilo).
 La cantidad de Hierro encontrado en las muestras de agua analizadas (agua del Rio y
agua potable del Laboratorio) fue de 0.14 mg Fe/L y 0.10 mg Fe/L; respectivamente, en
donde los valores sobrepasan los límite máximo permisibles del Reglamento de la
Calidad del Agua para el Consumo Humano.
 La cantidad de Sulfato encontrado en las muestras de agua analizadas (agua del Rio y
agua potable del Laboratorio) fue de 10 mg SO4/L y 8 mg Fe/L; respectivamente, cuyos
valores no sobrepasan el límite máximo permisible del Reglamento de la Calidad del
Agua para el Consumo Humano.
 La calidad de agua del Rio analizada no es la óptima; a pesar de presentar una alcalinidad
adecuada y una cantidad de Sulfato mínima, ya que posee una cantidad alta de Hierro
disuelto que sobrepasa el límite máximo permisible del Reglamento de la Calidad del
Agua para el Consumo Humano (0.3 mg Fe/L) indicándonos que esta muestra no es de
buena calidad siendo necesario un tratamiento.
 La calidad del agua potable (laboratorio) analizada es óptima; según los parámetros
determinados de alcalinidad, presencia de Hierro y Sulfato, debido a presenta niveles
bajos de estos, cuyos valores no sobrepasan los límites máximos permisibles del
Reglamento de la Calidad del Agua para el Consumo Humano. Debemos tener en cuenta
que la calidad final de agua no solo está dada únicamente por los parámetro analizados
sino que también dependerá de otros parámetros (microbiológicos, cloro residual, etc.).

13. IX. RECOMENDACIONES:
 Seguir detalladamente las indicaciones del docente como el de la titulación gota a gota
hasta el cambio de viraje, para no entrar en errores.
 Al medir los volúmenes se debe hacer con mucho cuidado porque se puede alterar los
resultados finales.
 Se debe seguir estrictamente los pasos recomendados en la guía.
X. BIBILIOGRAFÍA:
 http://portalsostenibilidad.upc.edu/detall_01.php?numapartat=8&id=18
 http://texaswater.tamu.edu/resources/factsheets/l5451sironandman.pdf
 http://www.lenntech.es/sulfatos.htm
 http://es.scribd.com/cesar_macias_8/d/52813409-2-Alcalinidad-y-Dureza-del-Agua
 http://www.lenntech.es/ph-y-alcalinidad.htm