Poster Analisis Volumetrico

RESUMEN INTRODUCCION •El análisis volumétrico del agua determina el volumen de una disolución de concentración conocida (disolución valorante) que se necesita para reaccionar con todo el analito, y en base a este volumen se calcula la concentración del analito en la muestra. •Los valores que alcancen las diferentes características del agua la hacen propia para determinado uso y le imprimen una calidad específica que le permiten una clasificación. •Estas características de calidad que deben alcanzar las aguas según el uso, llevan a manejar diferentes tratamientos de adecuación para alcanzar los valores propios. • La calidad de las aguas en el país esta regida en sus valores mínimos para cada uso, de Acuerdo al Decreto 1594/84 y para agua potable se establece los valores permitidos mínimos en el Decreto 475/98. CONCLUSIONES REFERENCIAS TIPOS DE ANALISIS VOLUMETRICO DEL AGUA PROCEDIMIENTO GENERAL Figura 1. Implementos de laboratorio utilizados para la realización de análisis volumétrico en el agua: (A) Probeta, (B) Vaso de precipitado o Beaker, (C) Matraz aforado, (D) Bureta y soporte universal, (E)Matraz de Erlenmeyer con desprendimiento lateral, (F) pipeta graduada,(G) Matraz de Erlenmeyer. METODOS DE ANALISIS VOLUMETRICO EN EL AGUA Rubén Fernandez1, Jocsan García2, Maria Cristina Herrera3 Jania Uribe4, Estudiantes de Ingeniería Ambiental , Universidad Tecnológica de Bolívar 1. [email protected], 2. [email protected], 3. [email protected] [email protected] El análisis volumétrico es una técnica basada en mediciones de volumen para calcular la cantidad de una sustancia en solución, y co nsiste en una valoración (titulación), que es el proceso de determinación del volumen necesario de solución (solución patrón)que reacciona con una masa o volumen determinado de una muestra. La adición de solución patrón se continúa hasta alcanzar el punto llamado punto final, momento cuando el número de equivalentes de una sustancia es igual al número equivalentes de la otra. El tipo de valoración se determina según el objeto que se vaya a analizar , a continuación describiremos el análisis volumétrico de : • Alcalinidad • Acidez • Dureza • Cloruros Contenidos en muestras de agua y bajo las condiciones que explicaremos a continuación. DEFINICIONES IMPORTANTES Analito: Es un ion, elemento e incluso compuesto, que se analiza en una muestra de agua .Es decir, que pueden ser cuantificados para determinar su cantidad en la muestra. Agente valorante: sustancia en disolución de concentración conocida (estándar). Indicador: sustancia o técnica que visualiza o detecta el punto de equivalencia. Punto de equivalencia: punto en el que la cantidad de agente valorante y de sustancia valorada, coinciden estequiométricamente. Punto final: punto experimental en el que se detecta el punto de equivalencia. Blanco (en química analítica): Un blanco en química analítica es una disolución que contiene todas las especies que contienen los patrones a excepción del analito. • Preparar un patrón de referencia. • Disolver la muestra (tratamiento previo). • Medir una porción de muestra (alícuota). • Conocer la reacción (cuando termina). • Añadir el patrón desde una bureta. • Registrar los datos (volúmenes, masas). • Calcular la concentración. ALCALINIDAD Se define como la capacidad del agua para neutralizar ácidos o aceptar protones. Fórmula para su análisis: Alcalinidad total mg/L de CaCO 3 = ( )( )() RANGOS DE ALCALINIDAD Rangos Alcalinidad mg/L de CaCO3 Bajo < 75 Medio 75-150 Alto >150 Importancia De La Alcalinidad • Evita cambios bruscos en el nivel del H2O • Es el principal amortiguador en los cuerpos de agua dulce. • Fuente de reserva para la fotosíntesis gracias al HCO3 y al OH- • Indicador de productividad en lagos (niveles altos de alcalinidad indican productividad alta y viceversa). Nota : la alcalinidad en los cuerpo de aguas naturales se debe principalmente a la presencia de HCO3 y de CO3 Determinación del acido según su PH PH >4 Acidez por H2CO3 (ácido carbónico) PH<4 Acidez por ácidos minerales fuertes La acidez total = acidez carbonácea + acidez mineral. • Todas las aguas con PH por debajo de 8,5 presentan acidez • La acidez total y la acidez en ácidos minerales (valor en ácido fuerte) se miden por valoración con una disolución de NaOH (hidróxido sódico) en presencia de indicadores adecuados: fenolftaleína (C20H14O4)para la primera y anaranjado de metilo (C14H14N3NaO3S) para la segunda. ACIDEZ La acidez de una sustancia es el grado en el que es ácida. La escala más común para cuantificar la acidez o la basicidad es el pH, que sólo es aplicable para disolución acuosa. <<La acidez de un agua es su capacidad cuantitativa para reaccionar con una base fuerte hasta un pH designado. Por tanto, su valor puede variar significativamente con el pH final utilizado en la valoración.>> Objetivo: cuantificar las sustancias acidas presentes en un determinada muestra de agua. En un sistema acuoso la acidez casi exclusivamente se debe a la concentración del CO2 (acidez carbonácea) Determinación de Acidez Ésta medición se realiza mediante una titulación, la cual implica: •el titulante, (analito) •el colorante; la fenolftaleína (C20 H14 O4 ), que cambia de color a rosa cuando hay una reacción ácido-base. Formula para determinar acidez Acidez total mg/L de CaCO3 = ( )( )() Nota : En muchas aguas naturales, que se usan para propósitos potables, existe un equilibrio entre CO3 (carbonato), HCO3 ( bicarbonato) y CO2 dióxido de carbono. DUREZA El agua dura es la que requiere mucho jabón para ejercer su acción limpiadora, formando incrustaciones cuando se eleva la temperatura. El agua blanda necesita más agua para retirar el jabón, disuelve el CO2 y corroe. Pero en la práctica se define la dureza total del agua como la suma de las concentraciones de iones calcio y magnesio expresado como carbonato de calcio en mg/L. Al determinar la Dureza Total, el pH de la solución debe estar alrededor de 10. Para lo cual : • se adiciona la solución tampón de dureza • se usa como indicador el Negro de Eriocromo T, que causa una coloración rojo vino. • se agrega Titulante EDTA, el cual, acompleja los iones calcio y magnesio y en el punto final de la titulación, la solución vira a color azul. Origen. Presencia de iones metálicos divalentes Ca++ , Mg++, Sr++, Fe++, Mn++. Dureza Total = Dureza Ca + Dureza Mg. Fórmula para determinar durezas Dureza de total mg/L de CaCO3 = ( )( )() Para la Dureza de Calcio se usa como alcalinizante el hidróxido de sodio indicador Murexida, forma con el EDTA un punto final de color violeta definido. Fórmula para determinar durezas Dureza de Calcio: ( )( )() Dureza de Magnesio: Dureza de Magnesio = Dureza Total - Dureza de Calcio Para hallar calcio y magnesio se usan: Calcio: mg Ca/L = Dureza de Calcio / 2.5 ó Magnesio: mg Mg/L = Dureza de Magnesio / 4.12 Nota: este método se usa en todo tipo de aguas , sin embargo , si la muestra está muy contaminada debe someterse previamente a una digestión ácida. CLORUROS El ion cloruro es uno de los principales aniones de las aguas, incluidas las aguas negras. En concentraciones altas, el cloruro puede impartir al agua un sabor salino. Los cloruros sirven para determinar la concentración de iones cloruros de una muestra de agua. Existen varios métodos para su determinación y de ellos, el argentométrico es aconsejado para aguas relativamente claras con concentraciones de Cl- de 5 mg/L o mayores y donde 0.15 a 10 mg del anión estén presentes en la porción valorada. En una solución neutra o ligeramente alcalina, el cromato de potasio puede indicar el punto final de la valoración de cloruros con nitrato de plata. Se produce la precipitación cuantitativa de cloruro de plata y posteriormente, la de cromato de plata de color rojo ladrillo, los equipos y materiales a tener en cuenta al momento de realizar estas mediciones son: Bureta, Erlenmeyer de vidrio, preferiblemente de 200-300 mL, Agitador magnético Cálculos: mg Cl- /L = [ (A - B) x N x 35.45 x 1000 ] / mL de muestra A = mL de nitrato de plata gastados en la muestra. B = mL de nitrato de plata gastados en el blanco. N = normalidad del nitrato de plata. Nota: El resultado se emitirá con una cifra decimal. Cuando en una muestra, el volumen de valorante gastado no duplique el del blanco, consulte el límite de detección vigente o calcúlelo mediante análisis por triplicado del blanco. 1. Severiche, C. A., Castillo, M. E., & Acevedo, R. L. (2013). MANUAL DE MÉTODOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS BÁSICOS EN AGUAS (Fundación Universitaria Andaluza Inca Garcilaso p ed.). N.p.: eumed. Retrieved April 13, 2014, from http://www.eumed.net/libros- gratis/2013a/1326/cloruro-agua.html 2. Fundamentos sobre química ambiental del agua (pp. 17-21). (2013). Manizales, Colombia: universidad nacional. Retrieved April 13, 2014, from http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/maniz ales/4090020/files/pdf/cap_1+.pdf 3. Calvo, F. G. (2007). Química del Medio ambiente. N.p.: Universidad de Granada. Retrieved April 10, 2014, from http://www.ugr.es/~fgarciac/qma_practica_2.ht ml 4. Naranja de metilo. (n.d.). N.p.: wikipedia , la enciclopedia libre. Retrieved April 10, 2014, from http://es.wikipedia.org/wiki/Naranja_de_metilo 5. Fenolftaleina. (n.d.). N.p.: wikipedia , la enciclopedia libre. Retrieved April 10, 2014, from http://es.wikipedia.org/wiki/Fenolftale%C3%AD na Gracias a los métodos expuestos anteriormente podemos utilizar distintos parámetros de acuerdo a lo que queramos medir en el agua teniendo en cuenta su uso , las condiciones de medida y la forma como realicemos los cálculos. De esta manera los resultados coincidirán con los valores reales de los parámetros medidos.

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