Laboratorio 1 Mediciones.docx

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de ingeniería Civil Licenciatura en Ingeniería Civil Mediciones hidrológicas y ambientales

Integrantes: Stacey Herrera 8-901-1245 José Hidalgo PE-13-2160 Orlando Ortega 8-901-1835

Laboratorio N°1 “Parámetros Físicos”

Profesor: Cenobio Cardenas

Fecha de entrega: 13/02/2019

Índice Introducción ………………………………………………………………………………………………………………….. 1 Objetivos y metas ………………………………………………………………………………………………………….. 2 Marco teórico ……………………………………………………………………………………………………………….. 3 Datos recopilados en laboratorio ………………………………………………………………………………….. 5 Gráficos ………………………………………………………………………………………………………………………… 6 Conclusiones …………………………………………………………………………………………………………………. 8 Bibliografía ……………………………………………………………………………………………………………………. 8 Anexos …………………………………………………………………………………………………………………………… 9

Introducción El agua es un bien de gran importancia para la subsistencia además de ser utilizada para satisfacer un sin número de necesidades humanas y dependerá de su calidad el fin al que pueda ser destinada. El agua químicamente pura es un líquido inodoro e insípido; incoloro y transparente en capas de poco espesor, toma color azul cuando se mira a través de espesores de seis y ocho metros, porque absorbe las radiaciones rojas. Sus constantes físicas sirvieron para marcar los puntos de referencia de la escala termométrica Centígrada. Todas las formas de vida conocidas necesitan agua para vivir. Los humanos consumen agua potable —agua con cualidades compatibles con nuestro cuerpo—. Este recurso natural se ha vuelto escaso con la creciente población mundial y su disponibilidad en varias regiones habitadas es preocupación de muchas organizaciones gubernamentales.  Estado físico: sólida, liquida y gaseosa  Color: incolora  Sabor: insípida  Olor: inodoro  Densidad: 1 g./c.c. a 4°C  Punto de congelación: 0°C  Punto de ebullición: 100°C  Presión crítica: 217,5 atm.  Temperatura crítica: 374°C En el presente laboratorio se analizarán una serie de parámetros de tipo físico y después se compararán estos datos con los estándares nacionales aceptados que nos indicarán la calidad del agua para los distintos usos: para consumo, para la vida de los peces, para baño y actividades recreativas, etc.

Objetivo general Determinar los distintos parámetros físicos de la muestra de agua dada en el laboratorio.

Objetivo específico Mediante la utilización de equipo espectrofotométrico para así poder determinar los distintos parámetros físicos.

METAS Que el estudiante al finalizar la experiencia tenga la capacidad de determinar los parámetros vistos en el laboratorio en muestras de aguas superficiales, subterráneas, potables, residuales e industriales; saber interpretar los resultados obtenidos y la importancia ambiental que cada parámetro representa.

Marco teórico Temperatura La temperatura es una medida de la energía cinética media de las moléculas de agua. Se mide en una escala lineal de grados Centígrados o grados Fahrenheit. Conductividad eléctrica La conductividad es la capacidad que tiene un material de dejar pasar a través de él la corriente eléctrica. Para conocer la conductividad del agua hay que saber de qué tipo de agua hablamos. El agua pura, H2O, no conduce la electricidad. Sin embargo, prácticamente toda el agua con la que estamos en contacto (en el grifo, mineral, lluvia, mar…) no es agua pura, sino que es agua con una disolución de sales en diferente concentración. Las sales dentro del agua tienen la capacidad de transportar la energía eléctrica. Dado que toda el agua con el que estamos en contacto tiene sales disueltas, el agua con el que estamos en contacto si conduce electricidad. Dada esta relación tan directa entre la salinidad y la conductividad, la conductividad se utiliza para medir la salinidad del agua. Salinidad La salinidad es el contenido de sales minerales disueltas en un cuerpo de agua. Dicho de otra manera, es válida la expresión salinidad para referirse al contenido salino en suelos o en agua. El sabor salado del agua se debe a que contiene cloruro de sodio (NaCl). Solidos disueltos totales Por lo general, el agua mineral embotellada contiene niveles de TDS superiores al agua entubada. El total de sólidos disueltos (a menudo abreviado como TDS, del inglés: Total Dissolved Solids) es una medida del contenido combinado de todas las sustancias inorgánicas y orgánicas contenidas en un líquido en forma molecular, ionizada o en forma de suspensión micro-granular (sol coloide). En general, la definición operativa es que los sólidos deben ser lo suficientemente pequeño como para sobrevivir filtración a través de un filtro con poros de 0,45 micrómetros (tamaño nominal, o más pequeño). Turbiedad Se entiende por turbidez o turbiedad a la medida del grado de transparencia que pierde el agua o algún otro líquido incoloro por la presencia de partículas en suspensión. Cuanto mayor sea la cantidad de sólidos suspendidos en el líquido, mayor será el grado de turbidez. En potabilización del agua y tratamiento de aguas residuales, la turbidez es considerada

como un buen parámetro para determinar la calidad del agua, a mayor turbidez menor calidad. Color Aparente Se define como el color de material disuelto más el color de la materia suspendida, es decir, en otras palabras, es el producto de suspensiones no naturales que interfieren con la calidad del agua. Solidos suspendidos Son partículas que permanecen en suspensión en el agua debido al movimiento del líquido o debido a que la densidad de la partícula es menor o igual que la del agua. La concentración de sólidos en suspensión es un valor utilizado como uno de los indicadores de la calidad del agua. Todos los sólidos en suspensión se pueden eliminar del agua mediante filtrado; sin embargo, si los sólidos en suspensión tienen una densidad mayor que el agua, estas partículas se pueden eliminar también por sedimentación, si la turbulencia del agua es mínima. Potencial de hidrogeno El término pH es utilizado universalmente para expresar la intensidad de las condiciones ácidas o alcalinas de una solución y se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno, o más precisamente, de la actividad de iones de hidrógeno. La escala de pH se extiende desde cero (muy ácido) hasta catorce (muy básico) correspondiendo a pH= 7 la neutralidad a 25 °C. En los procesos de potabilización (cloración, coagulación, ablandamiento y control de la corrosión) el pH juega un papel importante. La prueba del valor del pH permite al operador de una planta potabilizadora descubrir los cambios que se presenten entre la calidad del agua cruda y del agua potabilizada para proceder de acuerdo con ello a regular la adición apropiada de los reactivos para el mejor desarrollo de las reacciones de clarificación y de ablandamiento. En algunas plantas, el agua terminada se ajusta, con cal o carbonato de sodio, a valores ligeramente alcalinos del pH (mayores de 8) con el propósito de reducir la corrosión en el sistema de distribución.

Datos recopilados en laboratorio por muestra

Muestra T(°C) 1 2 3 4 5

22.8 22.6 22.8 23.4 24.2

Conducción Eléctrica Salinidad 710 64.6 521 4703 72

0.35 0.03 0.25 2.52 0.03

Solidos Solidos Turbiedad Color Disueltos Suspendidos (FAU) Aparente PH POH Totales(mg/L) (mg/L) 460 8 17 60 7.56 6.44 40 23 45 6 7.47 6.53 34 4 4 18 3.35 10.65 3060 33 66 138 9.13 4.87 50 10 28 42 7.63 6.37

𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑒𝑙 𝑃𝑂𝐻 → 𝑃𝑂𝐻 = 14 − 𝑃𝐻 𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝐻 +1 → 𝐻 +1 = 10−𝑃𝐻 𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑂𝐻 −1 → 𝑂𝐻 −1 = 10−𝑃𝑂𝐻

𝐻 +1 2.750𝑥10−8 3.388𝑥10−8 4.466𝑥10−10 7.413𝑥10−14 2.344𝑥10−8

𝑂𝐻 −1 3.630𝑥10−7 2.950𝑥10−7 2.238𝑥10−11 1.348𝑥10−5 4.265𝑥10−7

Gráficos Solidos Disueltos / Conductividad Eléctrica vs muestras 5000 4000 3000

2000 1000 0 0

1

2

3

4

5

6

-1000

 

Conductividad eléctrica (línea chocolate con marcadores negros). Solidos Disueltos Totales (mg/L) (línea celeste con marcadores rojos). Solidos Suspendidos (mg/L) / Turbiedad (FAU) / Color Aparente VS muestras

160 140 120 100 80 60

40 20 0 0

  

1

2

3

4

Solidos Suspendidos (mg/L) (línea celeste con marcadores amarillos). Turbiedad (FAU) (línea chocolate con marcadores negros). Color Aparente (línea verde con marcadores rojos).

5

6

PH / POH / 𝐻 +1 / 𝑂𝐻 −1 VS Muestras 12 10 8 6 4 2 0 0

1

2

3

4

5

6

-2

   

PH (línea celeste). POH (línea chocolate). 𝐻 +1 (línea verde). 𝑂𝐻 −1 (línea morada).

 Pudimos observar que en ciertos parámetros físicos sobrepasaba el valor máximo permisible; por ejemplo en la prueba de turbiedad el valor máximo permisible es 1,0 y en las pruebas da arriba de 4,0; asi que no cumple en valores de las características para el agua potable.

Conclusiones José Hidalgo (PE-13-2160) El análisis de los parámetros físicos es una parte importante del análisis total de una muestra y esto se hace con el fin de conocer cuál es el estado en que se encuentra el cuerpo de agua de donde procede la muestra analizada y así determinar cuáles son sus usos más adecuados o si esta necesita ser sometida a un tratamiento específico para ser usada en algún proyecto de tipo civil como la elaboración del hormigón o bien abastecer de agua una parte determinada de población. Stacey Herrera (8-901-1245) Es realmente importante realizar los estudios de los parámetros físicos del agua ya que sin esto, la humanidad podría intoxicarse cada vez que ingiere agua; en caso de que el agua no sea agua potable ni esté tratada. La cual en este caso debe pasar por pruebas de turbiedad, color, olor, conductividad, sabor, entre otras ya vistas en el laboratorio; para determinar si puede ser ingerida o no. Orlando Ortega (8-901-1835) En rasgos generales podemos decir que los métodos utilizados son bastante precisos, además de la comodidad que representa poder realizar las medidas dentro del laboratorio.

Bibliografía Beatriz Pradillo. (2015). Parámetros de control del agua potable. 2019, de iagua Sitio web: https://www.iagua.es/blogs/beatriz-pradillo/parametros-control-agua-potable

Antoni Payeras. (2013). Parámetros de Calidad de las Aguas de Riego. 2013, de Bonsai Menorca Sitio web: http://www.bonsaimenorca.com/articulos/articulostecnicos/parametros-de-calidad-de-las-aguas-de-riego/

Anexos

Figura 1. Utilización del multiparámetro para medir: Temperatura, conductividad eléctrica, salinidad y solidos disueltos.

Figura 3. Utilización del Espectrofotómetro DR/2010 para medir la turbiedad y el color aparente.

Figura 2. Utilización del Espectrofotómetro portátil DR1900 para medir los sólidos en suspensión.

Figura 4. Utilización del PHímetro para medir el PH en la muestra.