Info-dureza.docx

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS GENERAL 

Determinar la dureza total y cálcica de una muestra de agua superficial (Ciénega) y otra subterránea (pozo) por medio del análisis volumétrico.

ESPECÍFICOS  

Describir la metodología para la determinación de dureza en aguas. Comparar los resultados obtenidos sobre la dureza con los estipulados en la resolución 2115.

MATERIALES Y REACTIVOS        

Bureta de 25 mL de cero automático. Erlenmeyer 250 mL. (4) Probetas de 100 mL. (2) Frasco lavador Solución buffer pH=10 y 12. Indicador negro de eriocromo Indicador murexida. (Purpurato de amonio). Solución titulante de EDTA 0,02N.

PROCEDIMIENTO DETERMINACIÓN DE DUREZA CÁLCICA

SELECCIONAR

ADICIONAR

TITULAR

DETERMINAR

Un volumen de muestra de agua subterranéa ( pozo) en un erlenmeyer de 250mL.

1mL de NaOH 1.0N para ajustar el pH a 12 (buffer); posteriormente agregar una pequeña cantidad de indicador (murexida)1 gota.

Con EDTA 0.02N de manera rápida y agitación constante debido a que el indicador es inestable en medios altamente alcalinos.Hasta que se de el viraje de rosa a morado.

La dureza cálcica en la muestra de agua.

DETERMINACIÓN DE DUREZA TOTAL

SELECCIONAR

Un volumen de muestra de agua subterranéa(pozo) en un erlenmeyerde 250mL. PD: La titulación se debe hacer en 5´ después de la adición del buffer.

ADICIONAR

1mL de buffer para ajustar el pH a 10 , adicionar indicador negro de eriocromo.

TITULAR

Con EDTA 0.02N gota a gota , agitando constantemente hasta que se dé el viraje de color de rosa a azul.

DETERMINAR

La dureza total en la muestra de agua.

Una vez calculada la dureza total y cálcica se calcula por diferencia de estas la dureza magnésica.

MARCO TÉORICO La dureza del agua se define como la concentración de todos los cationes metálicos no alcalinos presentes (iones de calcio, estroncio, bario y magnesio en forma de carbonatos o bicarbonatos) y se expresa en mg/L de CaCO3 y constituye un parámetro muy significativo en la calidad del agua. Esta cantidad de sales afecta la capacidad de formación de espuma de detergentes en contacto con agua y representa una serie de problemas de incrustación en equipo industrial y doméstico, además d resultar nociva para consumo humano. De acuerdo a la concentración de carbonatos contenidos en el agua, ésta puede clasificarse en niveles de dureza; como blandas, moderadamente duras, dura y muy dura.

RESULTADOS Y ANÁLISIS DATOS: DUREZA TOTAL Muestra de agua subterránea (pozo). VMUESTRA= 10mL en un volumen de total de 50mL. FDILUCION= 5 MEDTA= 0.02N VEDTA= 4.5mL. Muestra de agua superficial (ciénaga). VMUESTRA= 10mL en un volumen de total de 50mL. FDILUCION= 5 MEDTA= 0.02N VEDTA= 5mL. Para el agua subterránea(pozo). 𝑉𝐸𝐷𝑇𝐴 ∗ 𝑀𝐸𝐷𝑇𝐴 = 𝑉𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 ∗ 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑉𝐸𝐷𝑇𝐴 ∗ 𝑀𝐸𝐷𝑇𝐴 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = 𝑉𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 0.02𝑁 ∗ 4.5𝑚𝐿 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = = 1.8 ∗ 10−3 𝑁. 50𝑚𝐿 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = (1.8 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 𝐹𝐷 = (1.8 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 5 = 9 ∗ 10−3 𝑁 %𝑃⁄𝑉 ∗ 10 ∗ 𝑒 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = 𝑃𝑀

%𝑃⁄𝑉 =

%𝑃⁄𝑉 =

𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 ∗ 𝑃𝑀 10 ∗ 𝑒

(9 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 100𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3 /𝑚𝑜𝑙 0.045𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3 = 10 ∗ 2𝑒𝑞 − 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑚𝐿 4 𝑝𝑝𝑚 = %𝑃⁄𝑉 ∗ (1 ∗ 10 )

𝒑𝒑𝒎 =

𝟎. 𝟎𝟒𝟓𝒈𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 𝟒𝟓𝟎𝒎𝒈 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 ∗ (𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟒 ) = 𝒎𝑳 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔

(9 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 40𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎+2 /𝑚𝑜𝑙 0.018𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎+2 %𝑃⁄𝑉 = = 10 ∗ 2𝑒𝑞 − 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑚𝐿 +𝟐 𝟎. 𝟎𝟏𝟖𝒈𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂 𝟏𝟖𝟎𝒎𝒈 𝒅𝒆 𝑪𝒂+𝟐 𝒑𝒑𝒎 = ∗ (𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟒 ) = 𝒎𝑳 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 Para el agua de la superficial (Ciénega)

𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 =

0.02𝑁 ∗ 5𝑚𝐿 = 2 ∗ 10−3 𝑁. 50𝑚𝐿

𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = (2 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 𝐹𝐷 = (2 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 5 = 0.01𝑁 %𝑃⁄𝑉 =

𝒑𝒑𝒎 =

0.01𝑁 ∗ 100𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3 /𝑚𝑜𝑙 0.05𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3 = 10 ∗ 2𝑒𝑞 − 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑚𝐿

𝟎. 𝟎𝟓𝒈𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 𝟓𝟎𝟎𝒎𝒈 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 ∗ (𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟒 ) = 𝒎𝑳 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔

(0.01𝑁) ∗ 40𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎+2 /𝑚𝑜𝑙 0.02𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎+2 = 10 ∗ 2𝑒𝑞 − 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑚𝐿 +𝟐 𝟎. 𝟎𝟐𝒈𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂 𝟐𝟎𝟎𝒎𝒈 𝒅𝒆 𝑪𝒂+𝟐 𝒑𝒑𝒎 = ∗ (𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟒 ) = 𝒎𝑳 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔

%𝑃⁄𝑉 =

DUREZA CÁLCICA Para la muestra de agua subterránea (pozo). VMUESTRA= 10mL en un volumen de total de 50mL. FDILUCION= 5

MEDTA= 0.02N VEDTA= 3.3mL. Para la muestra de agua superficial (ciénaga). VMUESTRA= 10mL en un volumen de total de 50mL. FDILUCION= 5 MEDTA= 0.02N VEDTA= 2.3mL.

Para el agua subterránea (pozo).

0.02𝑁 ∗ 3.3𝑚𝐿 = 1.32 ∗ 10−3 𝑁. 50𝑚𝐿 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = (1.32 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 𝐹𝐷 = (1.32 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 5 = 6.6 ∗ 10−3 𝑁 (6.6 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 100𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3 /𝑚𝑜𝑙 0.033𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3 %𝑃⁄𝑉 = = 10 ∗ 2𝑒𝑞 − 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑚𝐿 𝟎. 𝟎𝟑𝟑𝒈𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 𝟑𝟑𝟎𝒎𝒈 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 𝒑𝒑𝒎 = ∗ (𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟒 ) = 𝒎𝑳 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 =

(6.6 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 40𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎+2 /𝑚𝑜𝑙 0.0132𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎+2 = 10 ∗ 2𝑒𝑞 − 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑚𝐿 +𝟐 𝟎. 𝟎𝟏𝟑𝟐𝒈𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂 𝟏𝟑𝟐𝒎𝒈 𝒅𝒆 𝑪𝒂+𝟐 𝒑𝒑𝒎 = ∗ (𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟒 ) = 𝒎𝑳 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔

%𝑃⁄𝑉 =

Para el agua superficial (ciénaga).

0.02𝑁 ∗ 2.3𝑚𝐿 = 9.2 ∗ 10−4 𝑁. 50𝑚𝐿 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = (9.2 ∗ 10−4 𝑁) ∗ 𝐹𝐷 = (9.2 ∗ 10−4 𝑁) ∗ 5 = 4.6 ∗ 10−3 𝑁 (4.6 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 100𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3 /𝑚𝑜𝑙 0.023𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝐶𝑂3 %𝑃⁄𝑉 = = 10 ∗ 2𝑒𝑞 − 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑚𝐿 𝟎. 𝟎𝟐𝟑𝒈𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 𝟐𝟑𝟎𝒎𝒈 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑 𝒑𝒑𝒎 = ∗ (𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟒 ) = 𝒎𝑳 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝑀𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 =

(4.6 ∗ 10−3 𝑁) ∗ 40𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎+2 /𝑚𝑜𝑙 9.2 ∗ 10−3 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑎+2 %𝑃⁄𝑉 = = 10 ∗ 2𝑒𝑞 − 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑚𝐿

𝒑𝒑𝒎 =

𝟗. 𝟐 ∗ 𝟏𝟎−𝟑 𝒈𝒓 𝒅𝒆 𝑪𝒂+𝟐 𝟗𝟐𝒎𝒈 𝒅𝒆 𝑪𝒂+𝟐 ∗ (𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟒 ) = 𝒎𝑳 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔

ANÁLISIS DE RESULTADOS De los datos obtenidos tras realizar la experiencia, se puede observar que la dureza total de las dos muestras analizadas (agua superficial y subterránea) superan los límites permisibles para la calidad del agua expuestos en la resolución 2115, lo cual nos indica que a lo que se refiere a la salud, esta dureza no representa ningún peligro o prejuicio, pero a nivel industrial quiere decir que estas muestras de agua pueden causar problemas de taponamiento e incrustaciones en tuberías, o en las calderas lo que puede ocasionar explosiones y posteriormente pérdidas económicas importantes en la industria como también ocasionar efectos adversos al medio ambiente , por lo tanto dependiendo con qué fin se utilizará el agua esta debe cumplir con algunas especificaciones , lo cual nos indicara si se debe o no realizar un tratamiento de ablandamiento , pero por lo general el límite aceptable de dureza en el agua es de 300mg/L de CaCO3 y bajo esta especificación toda agua potable proveniente de las empresas prestadoras de este servicio debe acatar esta normatividad. De los datos obtenidos después de realizar la experiencia, se puede notar de que la dureza total de estas dos muestras analizadas esta por encimas de lo estipulado en la resolución 2115,lo cual no quiere decir que esta agua se perjudicial para la salud pero en lo que si puede tener un gran impacto es en el sector industrial en el cual puede traer muchos inconvenientes como lo son la formación de incrustaciones en las tuberías y posterior taponamiento, por lo tanto dependiendo a que fin se utilizara el agua esta debe cumplir algunas especificaciones y requieren de un ablandamiento de estas.

CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA  

Resolución número 2115 del 22 de junio de 2007 del Ministerio de la Protección Social Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/valenzuela_m_td/capi tulo3.pdf

DETERMINACIÓN DE DUREZA EN UNA MUESTRA DE AGUA

CRISTIAN RUBIO NAVARRO JOSE RODRÍGUEZ GONZÁLEZ MAURICIO JIMÉNEZ MACEA ALEYDA RIVAS FERNÁNDEZ JORGE RAMOS MONTIEL

Ms.C. EDINELDO LANS

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS PROGRAMA DE QUÍMICA QUÍMICA DE AGUAS SEMESTRE VII MONTERÍA-CÓRDOBA 2015-I