Informe de calidad del agua mediante técnicas de determinación de análisis en contenido de humedad, ceniza, sólidos totales, pH, acidez titulable.

1. ANALISIS FISIOQUÍMICO DEL AGUA
J. Álvarez1
, N. Bastidas1
, C. Rueda1
, S. Sarmiento1
Presentado a: P. Mendoza2
1. Estudiante del SENA Regional Santander
2. Docente de Química Analítica, Servicio Nacional de Aprendizaje SENA - Regional
Santander
RESUMEN
El siguiente informe de laboratorio muestra el análisis fisicoquímico muestra las diferentes
técnicas empleadas para la caracterización de sustancias y compuestos. Las técnicas
para medición de pH, acidez titulable y sólidos totales se elaboraron mediante la
metodología establecida en las normas de análisis químico cuantitativo, AOAC.
ABSTRACT
The next laboratory report show the physicochemical analysis of different techniques used
for characterization of substances and compounds. The techniques of pH, titratable acidity
and total solids determination were elaborated through the established methodology by
Analysis of Chemical Analytical, AOAC.
INTRODUCCIÓN
En toda metodología experimental, se
evalúan las diferentes propiedades
fisicoquímicas para la caracterización.
Dichos métodos, de carácter cuantitativo,
se encuentran plasmados en normas
técnicas, contenidas globalmente en el
manual de Análisis Químico Cuantitativo,
AOAC [1] [2].
Propiedades tales como el pH, acidez,
solidos totales, son básicas de
determinar a la hora de caracterizar una
muestra problema [2]. La medición de
pH, propiedad conocida como “potencial
de hidrógeno”, es una de las pruebas
más comunes y conocidas para
determinar parcialmente la calidad de las
sustancias, por ejemplo, la del agua [3]
[4].
Dicho potencial permite la medición del
nivel de acidez, mediante la escala
ejecutada de 0 a 14, atribuyéndose los
valores más bajos a sustancias ácidas y
los valores más altos, a sustancias
1

2. básicas o alcalinas, teniendo un punto de
neutralidad en 7,0 [4] [5].
Por otro lado, la acidez titulable permite
la obtención del valor de la concentración
de una sustancia desconocida mediante
un agente valorante, cuya concentración
es conocida, así como su
comportamiento (sea ácido o básico) [5].
La acidez titulable, también conocida
bajo la denominación de “titulación ácido-
base”, se emplea comúnmente en la
evaluación de la calidad de agua y
alimentos [7] [8].
La particularidad de este ensayo analítico
es el uso de indicadores cromáticos,
tales como fenolftaleína, naranja de
metilo, amarillo de alizarina, azul de
metileno, verde de bromocresol, entre
otras, las cuales se incorporan en la
solución problema en pequeñas
cantidades, ayudando en la
determinación de la concentración
mediante el punto de viraje, que consiste
en el cambio de coloración, atribuido por
el indicador respectivo [9] [10]. Cabe
resaltar que el uso de los indicadores
depende de la naturaleza de la sustancia
respecto a su composición orgánica y, en
consecuencia, la sustancia agente
valorante no puede ser la misma para
ensayo con cualquiera de los indicadores
[9].
Respecto a los sólidos totales, es la
prueba analítica que se emplea usando
un horno desecador o “mufla”, con el fin
de evaporar toda la composición en fase
líquida de la solución, quedando
remanente las partículas que se
encontraban en fase sólida en la matriz
de la muestra, ya sea disueltas, en
suspensión o emulsificadas [11] [12].
En este informe se mostrará el desarrollo
de la práctica realizada, que estuvo
destinada en la evaluación de la calidad
fisicoquímica del agua.
OBJETIVOS
Objetivo general:
Determinar la calidad del agua mediante
la caracterización de propiedades
fisicoquímicas tales como pH, acidez
titulable y sólidos totales.
Objetivos específicos:
 Medir el pH de la solución
mediante las técnicas establecidas en
la literatura
 Evaluar la acidez titulable del
agua mediante agentes valorantes
según la acidez o alcalinidad, usando
naranja de metilo como indicador
 Contabilizar la cantidad de sólidos
totales presentes en el agua.
MATERIALES Y REACTIVOS
Reactivos:
 Muestras de agua
 Soluciones búfer de pH: 4,0 y 7,0
 Solución de ácido clorhídrico
0,02N
2

3.  Solución de hidróxido de sodio
0,02N
 Fenolftaleína
 Naranja de metilo
Equipos:
 Vasos de precipitado de 100 ml.
 pH-metro.
 Frasco lavador con agua
destilada.
 Estufa
 Equipo para baño “María”
 Bureta
 Soporte
PROCESO EXPERIMENTAL
Previamente a la ejecución de la
práctica, se verificó que todo el material a
utilizar y el área de trabajo estuviese
limpio y desinfectado.
Medición de pH
El diagrama 1 muestra los pasos que se
siguieron en la medición de esta
propiedad:
Diagrama . Flujograma de medición de pH
a) Se calibro el pH-metro con las
soluciones búfer 4,0 y 7,0
b) Se colocaron 50 ml de muestra en
un vaso de precipitados de 100 ml de
capacidad
c) Se introdujo el electrodo del pH-
metro en la solución, controlando la
temperatura de la muestra en un
rango de 18 a 22°C.
d) Se midió de manera adecuada en
el potenciómetro
e) Se tomó la lectura del pH-metro
una vez se estabilizó y se registró
junto con la temperatura
f) Se repitieron los pasos anteriores
2 veces más.
Determinación de acidez titulable
La titulación ácido-base se realizó
mediante los pasos establecidos en el
diagrama 2.
Diagrama . Flujograma de titulación ácido-
base
a) Se tomó 50 ml de muestra de
agua en un vaso de precipitados
b) Se armó la montaje mostrado en
la ilustración 1 para la valoración de
acidez y/o alcalinidad de la muestra
de agua
c) Se llenó la bureta, previamente
seca con la sustancia agente
valorante (HCl o NaOH)
d) Se agregaron 3 gotitas del
indicador en la muestra de agua
(Fenolftaleína o Naranja de Metilo)
e) Se abrió la llave de la bureta,
verificando que la solución valorante
cayera poco a poco en la muestra de
3

4. agua, hasta denotar el cambio en su
coloración
f) Una vez cambiado el color de la
muestra, se registró el volumen
gastado de solución valorante.
Ilustración . Montaje empleado para
titulación ácido-base
Esta metodología se aplicó empleando
diferentes sustancias de acuerdo al tipo
de muestra de agua, manejando las
siguientes consideraciones:
a) Si el pH de la muestra fue inferior
a 4,4, se empleó hidróxido de sodio
a 0,02 N usando naranja de metilo
como indicador
b) SI el pH de la muestra se
encontraba entre 4,4 y 6,9, se
empleó hidróxido de sodio a 0,02 N,
usando fenolftaleína como indicador
c) Si el pH de la muestra se
encontraba entre 7,0 y 8,3, se
empleó ácido clorhídrico a 0,02 N,
usando naranja de metilo como
indicador
d) Si el pH de la muestra fue
superior a 8,3, se empleó ácido
clorhídrico a 0,02 N, usando
fenolftaleína como indicador.
Determinación de sólidos totales
El diagrama 3 señala los pasos que se
siguieron para la determinación de
sólidos totales presentes en la muestra
de agua.
Diagrama . Flujograma de proceso de
sólidos totales
a) Se pesó el vaso de precipitados
previamente secado.
b) Se agregaron 50 ml de muestra
de agua y se pesaron
c) Se evaporó en sequedad
mediante “Baño María”
d) Se pasó a la estufa, calentando a
105°C, de 30 a 60 minutos
e) Se pasó a un desecador mientras
entraba en reposo.
RESULTADOS Y DISCUSIONES
4

5. Medición de pH
Tabla . Datos de pH y temperatura
registrados
pH Temperatura (°C)
7,17 25,7
7,24 25,9
7,28 25,8
La tabla 1 muestra los valores obtenidos
de pH de las diferentes muestras de
agua con sus respectivas temperaturas.
Los datos promedios de los ensayos
fueron de 7,23 para el pH y de 25,8°C
para la temperatura.
De acuerdo al comportamiento del pH
respecto a las mínimas variaciones de
temperatura, no se evidencia diferencia
significativa, lo que resalta en este caso
que la temperatura no afecta
considerablemente el pH de una
disolución.
Determinación de acidez titulable
La tabla 2 muestra los datos obtenidos
en el ensayo por triplicado en medición
de acidez titulable. El cálculo de acidez
y/o alcalinidad se elaboró empleando la
ecuación 1:
A=
VT ∗N∗50000
V m
(1)
Donde VT es el volumen, en
mililitros, del agente valorante empleado
en la titulación, N es la concentración
normal del agente valorante, Vm es el
volumen de la muestra, expresado en
mililitros y el número 50000 expresa los
50 mg de CaCO3/meq por cada litro de
solución, es decir, multiplicado por 1000
ml.
Tabla . Información de acidez y/o
alcalinidad en muestras de agua
MUESTRA A B C
Volumen de
muestra (ml)
50 50 50
Volumen agente
valorante (ml)
0,45 0,40 0,50
Concentración
agente
valorante (N)
0,103 0,103 0,103
Acidez o
alcalinidad
(meq/L)
46,35 41,2 51,5
El promedio de meq/L de los ensayos fue
de 46,35.
El pH de las muestras se encontraba
entre 7,0 y 8,3, por lo que se empleó
ácido clorhídrico para determinar la
alcalinización mediante naranja de metilo
como indicador.
Los valores bajos de volumen gastado
demuestran la tendencia neutra de las
muestras de agua, es decir, valores de
pH cercanos a 7,0, alcanzando el
equilibrio casi de inmediato.
5

6. Determinación de sólidos totales
Tabla . Determinación de sólidos totales
A B
PC (g) 76,0437 77,5662
Volumen
muestra
(ml)
25 25
PC + PRS
(g)
76,4956 78,3312
Sólidos
totales
(mg/L)
18,08 30,60
*PC: Peso del recipiente; PRS: Peso del
residuo seco
La tabla 3 muestra los datos
recolectados en los ensayos para
determinar los sólidos presentes en
muestras de agua. Para calcular los
sólidos presentes en las muestras de
agua se calcularon mediante la
aplicación de la ecuación 2:
ST =
(PC+ PRS−PC )∗1000
V
(2)
Donde ST representa los sólidos totales
en mg/L y V representa el volumen de la
muestra en ml y el número 1000 es el
factor de conversión del volumen de la
muestra a litros (L).
El promedio de ambos ensayos fue de
24,34 mg/L de sólidos totales presentes
en la muestra de agua. De acuerdo a los
datos de la tabla 3, el porcentaje de
sólidos en las muestras A y B fueron de
1,81% y 3,06% respectivamente.
CONCLUSIONES
 Las muestras de agua analizadas
presentan pH muy cercano a 7,
garantizando alta calidad.
 El pH no presentaba variación
significativa respecto a la
temperatura.
 La alcalinidad promedio de las
muestras de agua es de 46,35
meq/L, demostrando la
congruencia existente entre la
acidez titulable y el pH.
 Los porcentajes de sólidos
presentes en el agua son ínfimos
(2,44% en promedio), soportando
en mayor grado, la calidad del
agua.
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