Informe Parametros Fisicos Del Agua.docx

UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC DEPARTAMENTO DE CIVIL Y AMBIENTAL PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

Química del agua: parámetros físicos Sarmiento Parra Luis. Laboratorio de química ambiental, Grupo AN, Programa de Ingeniería Ambiental, Universidad de la costa CUC [email protected]

Nombre del docente: Erika Blanco Donado 11 de marzo 2019 RESUMEN En esta experiencia se determinara la turbidez, turbiedad, salinidad, solidos, temperatura y conductividad del agua del rio magdalena, para esto se necesitaran de diferentes procedimientos y la utilización de equipos como el turbidimetro y conductimetro para hallar los parámetros. A través de la aplicación de fórmulas y utilizando los datos recolectados se podrán hallar las concentraciones de los sólidos presentes en la muestra de agua.

Palabras claves:

Química del agua, parámetros físicos, turbiedad, conductividad, sólidos.

ABSTRACT In this experience the turbidity, turbidity, salinity, solids, temperature and conductivity of the Magdalena river water will be determined, for this, different procedures will be needed and the use of equipment such as the turbidimeter and conductimeter to find the parameters. Through the application of formulas and using the collected data you can find the concentrations of the solids present in the water sample.

Keywords: Water chemistry, physical parameters, turbidity, conductivity, solids.

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I.

INTRODUCCIÓN turbiedad y los tipos de sólidos para realizar análisis con respecto a los resultados obtenidos.

Los parámetros físicos del agua corresponden a la turbiedad, salinidad, solidos, temperatura y conductividad del agua; su aplicación y conocimiento se asocia según el área de interés; para el caso de la ingeniería ambiental y/o sanitaria su conocimiento permite evaluar de forma rápida el comportamiento de los sistemas o unidades de tratamiento, sea de agua residual o potable.

II.

METODOLOGIA

Reactivos: No se emplea ningún reactivo en esta experiencia.

En esta experiencia se identificara y se reconocerán los instrumentos utilizados para determinar algunos parámetros físicos del agua como la conductividad, Materiales: Beaker de 50 ml

Material Filtro

Insumo Conductimetro

Muestra de Agua

Embudo

Turbidimetro

Filtro

Beaker de 100ml

Horno de secado

Embudo

Bureta de 50ml

Mufla

Celdas

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Procedimiento experimental Procedimiento para conductividad: Se prende el conductimetro y se dejar pasar 5 minutos para que se caliente. Se lava la celda con varias porciones de muestra, se llena un beaker con 20ml de la muestra, se sumerge los electrodos; La cámara del electrodo no debe contener aire atrapado, y se mide la resistencia o la conductividad de la muestra.

Esquema 1. Sólidos Totales

Se toca la celdilla ligeramente para remover cualquier burbuja y se sumerge dos o tres veces para asegurar una mojada adecuada.

Sólidos Disueltos: Se toma 50 ml de muestra y se filtra, se lava dos veces el filtro con 10 ml de agua destilada, se toma el filtrado (agua del beaker) y se vierte en una cápsula previamente pesada, se aplican los mismos pasos de la determinación de sólidos totales

Se cambian las funciones del conductímetro para determinar experimentalmente sólidos y salinidad. Procedimiento para turbiedad: Se verifica el equipo por medio de la solución patrón, donde el equipo debe registrar 40 UTN, luego se toma una celda vacía, se enjuaga con agua destilada, se seca, se toma la muestra, se agita, se vierte en la celda, se lleva al equipo y se realiza la lectura. Si la turbiedad es muy alta diluya y lea nuevamente. Procedimiento para sólidos: Sólidos Totales: Se pesa una cápsula de porcelana, luego se mide y se vierte sobre ella 50 ml de agua, se pone a evaporación y se enfría en un desecador. Finalmente se pesa nuevamente.

Esquema 2. Solidos disueltos Sólidos Suspendidos: Se establecen por diferencia: ST – SD.

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Sólidos Sedimentables: Se toma un litro de agua, se agita vigorosamente, y se vierte en el cono imhoff, se realiza una lectura cada 30 min hasta completar dos horas.

Una de las características físicas más importantes del agua es el contenido total de sólidos, término que incluye la materia en suspensión, la materia sedimentable, la materia coloidal y la materia disuelta.

Sólidos Volátiles y Fijos: Se toma las cápsulas de porcelana donde se determinaron sólidos totales y sólidos disueltos y se llevan a la mufla por un periodo de 1 hora a 550 – 600 °C. Se deja enfriar la unidad, se retira la cápsula y se lleva al desecador hasta igualar la temperatura ambiente, se pesa nuevamente. Este procedimiento determinará los fijos, los volátiles se pueden determinar por diferencia: ST-SF.

“Sólidos totales” es la expresión que se aplica a los residuos de material que quedan en un recipiente luego de evaporar el agua a temperaturas entre 103 – 105º C los sólidos totales incluyen los sólidos suspendidos totales” o porción de sólidos retenidos por un litro y los “sólidos disueltos totales” o porción que atraviesa el filtro. El tipo de soporte del filtro, el tamaño del poro, la porosidad el área y el espesor del filtro, así como la naturaleza física y el tamaño de las partículas son los principales factores que afectan los resultados en la separación. “Sólidos fijos” es la expresión aplicada al residuo de sólidos totales, suspendidos o disueltos después de someterse a 550 - 600º C. A esta temperatura la materia orgánica se oxidará y desaparecerá en forma de gas, “Sólidos volátiles”, quedando la fracción inorgánica en forma de cenizas. Los sólidos sedimentables, expresados en unidades de ml/l es una medida de la cantidad de materia que sedimentan en el fondo de un recipiente de forma cónica (cono de Imhoff) en un período de tiempo determinado.

Esquema 3. Solidos volátiles y fijos

III.

Todos los contaminantes del agua, con excepción de los gases disueltos, contribuyen a la "carga de sólidos". Pueden ser de naturaleza orgánica y/o inorgánica. Provienen de las diferentes actividades domésticas, comerciales e industriales. La definición generalizada de sólidos es la que se refiere a toda materia sólida que permanece como residuo después de una evaporación y secado de una muestra de

MARCO TEORICO Y ESTADO DEL ARTE

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volumen determinado, a una temperatura de 103°C a 105°C. Los métodos para la determinación de sólidos son empíricos, fáciles de realizar y están diseñados para obtener información sobre los diferentes tipos de sólidos presentes.

Solidos totales suspendidos STSCantidad de partículas flotantes o suspendidas en la columna de agua que pueden ser separadas del líquido por medio de medios físicos como la filtración. La fórmula utilizada para conocer las concentraciones de los sólidos presentes en el agua es:

Solidos Totales (ST)- Grupo de partículas que incluye a los sólidos disueltos, suspendidos y sedimentables en agua.

Sxy ((mg)⁄l )=(100. (A-B))/V

Sólidos Suspendidos (SS).Constituyen uno de los límites que se fijan a los efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales.

Donde,

Los SS se determinan como la cantidad de material retenido después de filtrar un determinado volumen de muestra (50 ml) a través de filtro de “GOOCH” o filtros de fibra de vidrio que utilizan como medio filtrante. En la actualidad se prefiere utilizar filtros de membrana con un tamaño de poro de aproximadamente 1.2 micrómetros (1.2 x 10-6 metros)

V= Volumen de la muestra

A=Peso de la capsula + residuo, mg B= Peso de la capsula,mg

La turbiedad es la falta de transparencia de un líquido debida a la presencia de partículas en suspensión. Es una medida del grado en el cual el agua pierde su transparencia debido a la presencia de partículas en suspensión. Cuantos más sólidos en suspensión haya en el agua, más sucia parecerá ésta y más alta será la turbidez.

Sólidos Sedimentables - Los sólidos sedimentables son el grupo de sólidos cuyos tamaños de partícula corresponde a 10 micras o más y que pueden sedimentar.

La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua. La conductividad del agua es un valor muy utilizado para determinar el contenido de sales disueltas en ella.

Sólidos volátiles (SV)- Porción de la materia orgánica que se puede eliminar o volatilizarse cuando esta se quema en un horno mufla a una temperatura de 550ºC.

El valor máximo aceptable para la conductividad puede ser hasta 1000microsiemens/cm, el cual podrá ajustarse según los promedios habituales y el mapa de riesgo de la zona. Un incremento superior al 50% indica un cambio sospechoso de la cantidad de sólidos disueltos y debe ser investigada su procedencia por autoridades sanitarias y

Sólidos totales disueltos (STD)- Es una medida grosera de la concentración total de sales inorgánicas en el agua e indica salinidad. Para muchos fines, la concentración de STD constituye una limitación importante en el uso del agua. En ingles: TOTAL DISSOLVED SOLIDS o TDS.

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ambientales. Según lo resolución 2115 de 2007.

establece

la

recolectaron 44 muestras durante el tiempo húmedo, y 165 muestras fueron recogidas tanto en condiciones climáticas secas y húmedas. Para obtener los resultados esperados. El artículo llamado “Temperature– Electrical Conductivity Relation of Water for Environmental Monitoring and Geophysical Data Inversion” plantea que la conductividad eléctrica es útil para lograr un monitoreo a varias temperaturas de la mezcla de agua fresca y agua salina separando las corrientes hidrológicas de las aguas subterráneas contaminadas.

La Resolución 2115 de 2007 Plantea en su Capitulo II CARACTERISTICAS FISICAS Y QUIMICAS DEL AGUA PARA CONSUMO HUMANO ARTÍCULO 2º.- CARACTERÍSTICAS FÍSICAS. El agua para consumo humano no podrá sobrepasar los valores máximos aceptables para cada una de las características físicas que se señalan a continuación:

Esto conlleva a revisar la relación que existe entre la conductividad eléctrica y la temperatura de aguas territoriales naturales que tienen compuestos y salinidad diferentes.

Existen Muchas investigaciones y proyectos relacionados con los parámetros físicos del agua, como los siguientes:

Se encuentra un artículo que trata sobre la calidad del agua y es: Caracterización preliminar de la calidad del agua en la cuenca superior del río Del Valle (Catamarca):

“Accuracy of different sensors for the estimation of pollutant concentrations (total suspended solids, total and dissolved chemical oxygen demand) in wastewater”.

En este trabajo se realizó una caracterización preliminar de la calidad del agua de la cuenca superior del río Del Valle, es decir, en los formadores iniciales de este río. Los resultados obtenidos en los distintos puntos del muestreo de agua permitieron determinar que la calidad del agua de este río en general es buena, tanto para riego como para consumo animal y humano. El río Los Puestos, afluente de esta cuenca, es el que posee mayores contenidos de arsénico que el resto de la cuenca que, si bien no afecta la calidad del río Del Valle, hace necesario considerar su presencia por el uso de esta agua para riego y consumo de los pobladores de esa zona.

El artículo habla del tratamiento que se le hizo a algunas aguas residuales y pluviales. Se utilizaron diferentes sensores indirectos (sensores de turbidez, espectrofotómetro UV-visible, medidor de pH, medidor de conductividad y sensor de microondas) todos se pusieron a prueba para vincular las concentraciones de suspensión total de sólidos (SST) y la demanda química de oxigeno (DQO) y salidas de sensores en la red de alcantarillado combinado en la entrada de una planta de tratamiento de aguas residuales, se recolectaron 94 muestras durante el tiempo seco, se

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𝑆𝑇 = 156𝑚𝑔/𝑙

IV.

PARAMETR O

ANÁLISIS, CALCULO Y CUESTIONARIO

LECTURA

Sólidos Totales Fijos (STF) #1

UNIDAD

𝑆𝑇𝐹 (

Conductivida d

131.8

Turbiedad

188

µS/cm

𝑚𝑔 1000000 ∙ (72.7314𝑔 − 72.7289𝑔) )= 𝑙 50𝑚𝑙 𝑆𝑇𝐹 = 50𝑚𝑔/𝑙

UNT #2 𝑆𝑇𝐹 (

Cálculos

Sxy(mg / l )  Dónde: residuo, mg

𝑚𝑔 1000000 ∙ (84.2042𝑔 − 81.1995𝑔) )= 𝑙 50𝑚𝑙

1000   A  B  V

𝑆𝑇𝐹 = 94𝑚𝑔/𝑙

A = peso de la cápsula +

Sólidos Totales Volátiles (STV)

B = peso de la cápsula, mg V = volumen de la muestra, ml

#1 𝑆𝑇𝑉 = 𝑆𝑇 − 𝑆𝑇𝐹 𝑆𝑇𝑉 = 148𝑚𝑔/𝑙 − 50𝑚𝑔/𝑙

Se determinara ST, STV, STF

1

72.7240

Peso Capsula después 103°C 72.7314

2

84.1964

84.2042

N°

Peso Capsula Vacía

Peso Capsula después de 550°C 72.7289 84.1995

𝑆𝑇𝑉 = 98𝑚𝑔/𝐿

#2 𝑆𝑇𝑉 = 𝑆𝑇 − 𝑆𝑇𝐹 𝑆𝑇𝑉 = 156𝑚𝑔/𝑙 − 94𝑚𝑔/𝑙 𝑆𝑇𝑉 = 62𝑚𝑔/𝐿

Volumen de la muestra de Agua de Rio magdalena utilizada = 50ml

Sólidos

N°

Concentración(mg/L)

1

148

2

156

Totales Fijos

1

50

2

94

Totales Volátiles

1

98

2

62

Sólidos Totales (ST) Totales #1 𝑆𝑇 (

𝑚𝑔 1000000 ∙ (72.7314𝑔 − 72.7240𝑔) )= 𝑙 50𝑚𝑙 𝑆𝑇 = 148𝑚𝑔/𝑙

#2 𝑆𝑇 (

CONCLUSION

𝑚𝑔 1000000 ∙ (84,2042𝑔 − 84.1964𝑔) )= 𝑙 50𝑚𝑙

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estimación de las concentraciones de contaminantes (sólidos suspendidos totales, totales y disueltos demanda química de oxígeno) en las aguas residuales y pluviales. Ciencia y Tecnología del Agua , 68 (2), 462471. http://ehis.ebscohost.com/eho st/detail?vid=8&sid=bf00f5a7-b01346b7-9ee0806667982c95%40sessionmgr4&hi d=102&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l 0ZT1laG9zdC1saXZl#db=a9h&AN =89268319

La experiencia realizada para determinar parámetros físicos en el agua fue de gran importancia ya que a través de esta se logró conocer los procedimiento que se aplican para obtener los tipos de sólidos presentes en el agua y los cálculos que se deben realizar para saber la concentración de estos, además se reconoció el manejo de instrumentos como el turbidimetro y el conductimetro para hallar la turbidez y conductividad, respectivamente, en el agua de rio estudiada. Por último, se infiere que es fundamental conocer las propiedades físicas del agua para determinar si es apta o no para el consumo humano, lo que garantiza la calidad del agua y la buena salud de las personas. Además se hace necesario el conocimiento de normas que rigen estos parámetros para cumplir con la ley.

V.

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BIBLIOGRAFÍA

Consulta Especializada -

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