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PRÁCTICA DE LABORATORIO

DETERMINACIÓN CLORO RESIDUAL EN AGUA POTABLE Y CUANTIFICACIÓN COLIFORMES TOTALES Y FECALES Fanny Angélica Beltrán Bermúdez, Milton Guillermo Molano Gonzalez. Sergio Lynett Hernandez, Jorge Pérez Valverde, Michael Franco Gelvez, Daniel Roa RESUMEN Uno de los peligros más comunes relacionados con el agua para consumo humano es su nivel de contaminación ya sea por factores fisicoquímicos o ambientales, en el presente informe se presentarán los resultados experimentales obtenidos al someter muestras de agua cruda y potable a pruebas de laboratorio con el fin de determinar el contenido de coliformes totales mediante la técnica del Número más probable NMP. Para el análisis físico-químico y microbiológico se analizaron 12 muestras (por duplicado). La metodología se llevó a cabo con muestras de agua, provenientes del Municipio de Fusagasugá en el mes de febrero de 2019. En los parámetros establecidos en la resolución 2115 y los coliformes fecales se encuentran fuera del límite establecido por la normatividad vigente. Palabras clave: Calidad del agua, agua potable, agua cruda, contaminación del agua, Coliformes Totales, Cloraminas, E. Coli, Fusagasugá.

DETERMINATION OF RESIDUAL CHLORINE IN DRINKING WATER AND QUANTIFICATION OF TOTAL AND FECAL COLIFORMS ABSTRACT One of the most common hazards related to water for human consumption is its contamination level, whether due to physicochemical or environmental factors. In this report, the experimental results obtained by submitting samples of raw and potable water to laboratory tests will be presented. In order to determine the content of total coliforms by the technique of the Most Probable Number MPN. For the physical-chemical and microbiological analysis, 12 samples were analyzed (in duplicate). The methodology was carried out with water samples from the Municipality of Fusagasugá in the month of February 2019. In the parameters established in Resolution 2115 and the fecal coliforms are outside the limit established by the current regulations. Keywords: Water quality, drinking water, raw water, water pollution, Total Coliforms, Chloramines, E. Coli, Fusagasugá.

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1.

INTRODUCCIÓN

Gran parte del agua cruda no cumple con las características necesarias para catalogarla apta para el consumo humano. Uno de los factores contaminantes más comunes en ella es la presencia de bacterias como el E. Coli, causando gran impacto al medio ambiente y la salud, estas tienen la capacidad de sobrevivir tiempo considerable en el agua, por lo tanto cualquier tipo de tratamiento debe hacerse después de verificar muestras de agua en laboratorio, ya que se deben conocer sus características para determinar la cantidad de químicos a utilizar en el proceso, los tiempos de retención, etc., evitando dosificaciones nocivas. El método permite determinar la dosis óptima de cloro que debe agregársele a un agua cruda para que cumpla con el cloro residual después de la salida de una PTAP, De acuerdo a la normatividad vigente.

2.

5 Balón aforado de 100 mL.

Ácido acético concentrado. 50 mL

10 Erlenmeyer de 125 mL.

Solución Buffer fosfato. 100 mL . Preparación. Disolver en aproximadamente en 40 mL de agua destilada 2.4g de fosfato ácido disódico y 4.6g de fosfatodiácido de potasio. Adicionar 0.08g de la sal disódica de EDTA disueltos en 40 mL de agua destilada. Completar a volumen en un matraz aforado de 100 mL.

5 peras de succión ó succionador.

Solución Indicadora de Sulfato de N,N dietil p-fenilendiamina: Disolver 0.11g de Sulfato de N;N dietil p-fenilendiamina y 0.02g de EDTA disódico en un vaso de precipitado con aproximadamente 50 mL de agua destilada y adicionar 1 mL de ácido sulfúrico concentrado. Luego, llevar a un matraz aforado de 100 mL completando con agua destilada.

5 Espátula.

Solución caldo Brilla. 500 mL (Ver especificaciones del envase)

5 Vidrio de Reloj

Solución de NaCl 0.85 % m/V. 200 mL esterilizado

5 Gotero.

Solución Buffer fosfato. 100 mL . Preparación. Disolver en aproximadamente en 40 mL de agua destilada 2.4g de fosfato ácido disódico y 4.6g de fosfatodiácido de potasio. Adicionar 0.08g de la sal

MATERIALES Y METODO

2.1. Materiales, equipos y reactivos Materiales

y

Reactivos

Equipos Espectrofotometro Visible.

Yodato de Potasio Previamente seco

5 Bureta de 25 mL

Yoduro de Potasio 20 g.

5 Pinza bureta.

HCl 6N. (100 mL).

para

5 Nuez doble.

5 Pipeta aforada de 10 mL

1g.

Almidón Soluble 5%m/V. 25 mL. Disolver 1.25 g almidón en 15 mL de agua destilada, calentar la solución y agitar constantemente hasta disolver todo el almidón, dejar enfriar y aforar a 25 mL. Tiosulfato de Sodio 0.025N. 250 mL (1.55g en 250 mL de solución)

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disódica de EDTA disueltos en 40 mL de agua destilada. Completar a volumen en un matraz aforado de 100 mL.

81 tubos de ensayo tapa rosca con campana de Durham invertida y 9 mL de Caldo Brilla previamente esterilizado 1 mechero.

1 Balón aforado de 500 mL

5 Pipeta graduada de 10 mL.

Almidón Soluble 5%m/V. 25 mL. Disolver 1.25 g almidón en 15 mL de agua destilada, calentar la solución y agitar constantemente hasta disolver todo el almidón, dejar enfriar y aforar a 25 mL.

6 Pipeta graduada de 5 ml previamente esterilizada.

15 Frascos ámbar de capacidad de 500 mL.

Tiosulfato de Sodio 0.025N. 250 mL (1.55g en 250 mL de solución)

2.2. Metodología  

8 Balones aforados de 10 mL ó 25 mL o 25 mL.

Ácido acético concentrado. 50 mL

  

20 Tubos de ensayo previamente lavados y purgados con agua destilada, dejar secar invertidos.

Solución KIO3 0,025N (Disolver 0.0896 g KIO3 disueltos en 100 mL)

2 Gradilla.

Agar Bilis Verde Brillante, para monitorear E.coli previamente esterilizado.

4 Tubos de ensayo con 9 mL de NaCl 0.85% m/V previamente esterilizados con tapón de algodón

Cuantificación de CRL por la técnica del DPD en agua potable. Cuantificación de cloraminas, CRL y Cloro Total en agua potable. Determinación de Demanda de Cloro en agua cruda. Cuantificación de coliformes totales por NMP/mL en agua potable y agua cruda. Determinación cualitativa de coliformes fecales por EMB en agua potable y agua cruda.

“Los esquemas de procedimiento se incluyen en el anexo 1.”

3.

RESULTADOS Y ANALISIS

3.1. estandarización del tiosulfato de sodio

50 mL HCl 6N

3

Prueba

Valor (mL) Na2S2O3

1

10,5

2

11,3

3

10,7

4

10,4

5

10,35

PROMEDIO

10,65

N

0,2346

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3.2. titulación del Hipoclorito

3.5. Cálculo de la absorbencia con la muestra de agua potable

= aprox 0,030 mg/ml = 30 PPM

Lectura A B-A C-B N 2 (N-A) C-N

mL Sample = 10 mL del Hipoclorito Muestra

V (mL)

1

0,5

2

0,2

3

0,5

4

0,35

5

0,25

PROMEDIO

0,36

Concentración

30 PPM

NCl3 Presente Cloro libre NH2Cl NH2Cl2 + ½ NCl3 Cloro libe + ½ NCl3 NCl3 NHCl2

3.3. Disoluciones de cloro

Concentración PPM

V (mL) Necesario

0.3

0,25

0.6

0,5

1.5

1,25

2

1,67

3

2,5

3.6. Cuantificación de CRL, Cloraminas Cloro total en agua potable

3,4, Curva de calibración CL2ppm

Absorbancia

0.3

0,019

1

0,071

1.5

0,111

2

0,142

3

0,2176

Especie

Concentración ppm

Cloro libre

0,0206

Tricloruro de nitrógeno

0,793

Monocloramina

0,34

Dicloramina

0,05

Los valores se calcularon con la ecuación de la curva de calibración. Realizando la comparación de acuerdo a los parámetros establecidos en la resolución 2115 del 2007 se puede observó que para el Cloro residual no cumple con los valores permitidos, ya que esta establece para el cloro residual un valor entre 0,2 y

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2 mg/L. En el caso de las cloraminas están por debajo del valor máximo de cloruros que es de 250 mg/L

Se Contaron 68 unidades formadores de Colonia en un cuadrante, por lo que se estima un total de 272 UFC, lo cual nos indique que debería realizare una buena desinfección para poder considerar que esta apta para consumo humano.

3.7. Determinación de cloro en agua cruda Muestra

Valor Absorbancia

Demanda

Blanco (Agua cruda)

0,093

de Cloro (ppm Cl2)

2 ppm

0,103

1.435

3 ppm

0,144

1.995

3.8. Coliformes fecales

Los valores se calcularon con la ecuación de la curva de calibración.

4. Coliformes fecales.

Figura 3: Muestra agua potable

En foto se puede apreciar que solo se observa burbuja en el duplicado disolución (10^-1) Cuantificación de coliformes totales NMP/mL en agua potable. Dilución -1

10

Figura 1: Muestra de agua potable

Se contaron 6 unidades formadoras de colonia lo cual indica que el agua no sería apta para consumo humano, ya que como lo establece la resolución 2115 del agua de estar libre de coliformes fecales. Cabe anotar que se debería realizar otra muestra para comprobar la veracidad de esta.

# de tubos (+) 1

-2

10

0

10-3

0

NMP/mL

4

El cálculo se realizó en base a la table de NMP. Lo anterior permite evidenciar que la muestra de agua no es apta para consumo humano ya que con tiene coliformes totales, sin embargo debería realizarse un ensayo adicional para comprobar que no hubo error humano al desarrollar el procedimiento

Figura 2: Muestra de agua cruda

Figura 4: Muestra agua cruda

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4.2.2.

En la imagen se puede apreciar que los 6 tubos presentaron burbuja por lo que se asume que los 3 (faltantes) también deberían presentar burbuja.

4.2.3. Cuantificación de coliformes totales NMP/mL en agua cruda. Dilución

# de tubos (+)

-1

10

3

10-2

3

10-3

3

NMP/mL

> 1100

5.

[2] Demanda bioquímica de oxígeno – 5 días, incubación y electrometría - instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial – república de Colombia subdirección de hidrología grupo laboratorio de calidad ambiental.

Lo anterior nos confirma que debe realizara una buena etapa de desinfección para garantizar que el agua sea apta para consumo humano.

[3] Demanda química de oxígeno por reflujo cerrado y volumetría- instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial – república de Colombia subdirección de hidrología grupo laboratorio de calidad ambiental.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1. CONCLUSIONES 4.1.1.

4.1.2.

4.1.3.

4.1.4.

[4] Operation of the Single Measuring System OXITOP Instruction Manual WTW.

El Cloro residual de la muestra de agua potable no cumple con los valores establecidos en la resolución 2115 del 2007. Las cloraminas están por debajo de valor máximo permito en la Resolución 2115 del 2007 El agua potable no cumple con los valores de Coliforme totales ni coliformes fecales determinados en resolución 2115 del 2007 El agua potable no es apta para consumo humano de acuerdo con la resolución 2115 del 2007

ANEXO: INFORMACION ADICIONAL DEL FORMATO Anexo 1: Se anexa Procedimiento experimental en diagrama de flujo PDF

Anexo 2: Tablas de datos tomados en el laboratorio y Tablas de resultados PDF

4.2. RECOMENDACIONES 4.2.1.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Romero Rojas Jairo Alberto., Calidad del Agua 3° Edición, Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería..

El cálculo se realizó en base a la tabla de NMP.

4.

Tener material de laboratorio suficiente y esterilizado para evitar contaminación que pueda alterar la muestra. Realizar una segunda prueba para determinar la veracidad de los resultados obtenidos

Realizar la toma de muestras y trasporte según la Guía del IDEAM para garantizar que los parámetros no varíen al realizar la práctica de laboratorio.

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