UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“FRANCISCO DE MIRANDA”

ÁREA DE TECNOLOGÍAPROGRAMA DE ING. CIVIL

CÁTEDRA: LABORATORIO DE AMBIENTAL

REALIZADO POR:

Br. Chirinos Ismaira. Br. Larreal Michael. Br. Reyes Mirvck. Br. Silva Evert. Br. Palencia Iliana.

DIRIGIDO A:

Prof. Zonia Blanco.

Santa Ana de Coro; marzo de 2004

INTRODUCCIÓN

En los últimos años se han producido diversos instrumentos sensibles que han

incrementado considerablemente la capacidad del ingeniero para cuantificar y

controlar los materiales contaminantes, cuya complejidad va en aumento. Los métodos

instrumentales de análisis tienen aplicación en el monitoreo de rutina de la calidad del

agua superficial y subterránea, y la contaminación de la misma, así como también

durante el proceso de tratamiento de agua y agua residual.

Dichos métodos han permitido que las mediciones analíticas se realicen

inmediatamente en la fuente, pero en este caso las mediciones y ensayos se han

realizado en un laboratorio. El agua utilizada proviene de el una fuente cercana (El

Malecón), el agua es trasladada al laboratorio en un envase cerrado para evitar que la

muestra se contamine y absorba CO2. También es de mencionar que el agua a ensayar

solo permanece almacenada por un lapso de tiempo no mayor a 90 minutos; es decir, 1

hora y 30 minutos.

En los cálculos y análisis mostrados a continuación en este reporte, se intenta

precisar algunos de los parámetros más importantes al momento de realizar un

diagnostico a cualquier cuerpo de agua, más específicamente a un agua superficial.

Casi cualquier propiedad física de un elemento o compuesto puede servir como

base para una medición instrumental. La capacidad de una solución coloreada para

absorber luz ó de una solución para transmitir corriente puede ser la base de un método

analítico para medir la cantidad de un material y para detectar su presencia; un buen

ejemplo de esto seria la determinación de la alcalinidad y dureza de un agua.

Entre estos parámetros podemos mencionar los siguientes: el pH, tal vez

considerado el más importante de todos los parámetros ya que este simple valor facilita

la determinación de otras características. La alcalinidad que nos dice el potencial

amortiguador del agua, la dureza, turbiedad (se pueden conocer si se quiere algunas

características organolépticas por medio de este parámetro), conductividad, turbiedad.

La determinación de estos parámetros es de vital importancia para conocer el efecto

que tendrá el agua ya sea sobre el ambiente (acidez), sobre una tubería (Índice de

Langelier “grado de corrosión”) ó sobre el cuerpo humano (sólidos presentes en el

agua).

CÁLCULOS

Practica Nº 01: (Determinación del pH, Turbiedad, Conductividad)

Determinación del pH (Método Electrométrico): pH = 7.72

Determinación de la Conductividad (Conductimetro, modelo DP-04)Conductividad = 1650 micromhos

Determinación de la Turbiedad (medidor de turbiedad Orbeco) Turbiedad = 33 NTU

Practica Nº 02: (Determinación de la Alcalinidad y Acidez)

A = ml de ácido gastado A = 3.2 ml N = normalidad del ácido (H2SO4) N = 0.02 Nml de muestra = 50 ml

Alcalinidad Total = A x N x 50000 = 3.2 ml x 0.02 x 50000 = ml de muestra 50 ml

Alcalinidad Total = 64 mg/lt

A = ml de NaOH gastados en la titulación. A = 2.5 ml B = Normalidad de NaOH B = 0.02 ml de muestra gastado = 50 ml

Acidez = A x B x 50000 = 2.5 ml x 0.02 x 50000 = ml de muestra 50 ml

Acidez Total = 50 mg/lt

Practica Nº 03: (Determinación de la Dureza)

Alcalinidad HCO-3 = Alcalinidad Total

Alcalinidad HCO-3 = 3200 ml

Dureza Total (mg/lt) = A x N x C x 1000 = ml de muestra

A = ml de EDTA gastados en la titulación = 10.8 ml N = normalidad del EDTA = 0.02 N C = peso equivalente del CaCO3 = 50 eq. gr. ml de muestra = 50 ml

Dureza Total (mg/lt) = 10.8 ml x 0.02 x 50 gr x 1000 x 2 = 50 ml

Dureza Total (mg/lt) = 432 mg/lt

Dureza Carbonatica = Dureza Total = 432 mg/lt Alcalinidad Total Dureza Total

Dureza No Carbonatica = 0

Dureza Calcica (mg/lt) = A x N x C x 1000 = 6.3 x 0.02 x 50 x 1000 = ml de muestra 50

Dureza Calcica (mg/lt) = 126 mg/lt

Duraza Total = Dureza Calcica + Dureza Magnesica

Dureza Magnesica = Duraza Total - Dureza Calcica

Dureza Magnesica = 432 mg/lt – 126 mg/lt

Dureza Magnesica = 306 mg/lt

Practica Nº 04: (Determinación de los Sólidos)

Sólidos Totales (mg/lt) = (A - B) x 1000 C

A = peso de la cápsula + peso del residuo (gr) = 18425 gr. B = peso de la cápsula vacía (mg) = 18416.8 gr. C = ml de muestra = 10 ml

Sólidos Totales (mg/lt) = (18425 – 18416.8) gr. x 1000 10

Sólidos Totales (mg/lt) = 820 gr/lt

Sólidos Volátiles = (A – B) x 1000 D

A = peso de la cápsula + residuo(mg); (antes de pasar por la plancha) B = peso de la cápsula + residuo(mg); (después de pasar por la plancha)D = ml de muestra

A = 1842.50 mg B = 1842.48 mg D = 10 ml

Sólidos Volátiles = (1842.50 – 1842.48) mg x 1000 10 ml

Sólidos Volátiles = 2 mg/lt

Sólidos Fijos = (B – C) x 1000 D

B = peso de la cápsula + residuo(mg); (después de pasar por la plancha) C = peso de la cápsula (mg)

D = ml de muestra

B = 1842.48 mg C = 1841.68 mg D = 10 ml

Sólidos Fijos = (1842.48 – 1841.68) gr x 1000 10 ml

Sólidos Fijos = 80 gr/lt

Sólidos Disueltos Totales (mg/lt) = (A – B) x 1000 C

A = peso de la cápsula + muestra filtrada (mg) B = peso de la cápsula vacía (mg) C = ml de muestra

A = 1748.15 mg B = 1746.02 mgC = 10 ml

Sólidos Disueltos Totales (mg/lt) = (1748.15 – 1746.02) mg x 1000 10 ml

Sólidos Disueltos Totales (mg/lt) = 213 mg/lt

Sólidos Disueltos Volátiles (mg/lt) = (A – B) x 1000 D

A = peso de la cápsula + muestra filtrada (mg) B = peso de la cápsula + muestra filtrada (mg) (después de pasar por la plancha)D = ml de muestra

A = 1748.15 mg B = 1746.55 mg

D = 10 ml

Sólidos Disueltos Volátiles (mg/lt) = (1748.15 – 1746.55) mg x 1000 10 ml

Sólidos Disueltos Volátiles (mg/lt) = 160 mg/lt

Sólidos Disueltos Fijos (mg/lt) = (B – C) x 1000 D

B = peso de la cápsula + residuo (mg); (después de pasar por la plancha) C = peso de la cápsula (mg) D = ml de la muestra

B = 1746.75 mg C = 1746.02 mg D = 10 ml

Sólidos Disueltos Fijos (mg/lt) = (1746.75 – 1746.02) mg x 1000 10 ml

Sólidos Disueltos Fijos (mg/lt) = 173 mg/lt

Sólidos Disueltos Totales (mg/lt) = (B – C) x 1000 C

A = peso del filtro + residuo (mg) B = peso del filtro (mg) C = ml de la muestra

A = 649.2 gr. B = 646.9 gr. C = 10 ml

Sólidos Suspendidos Totales (mg/lt) = (649.2 – 649.9) gr x 1000 10 ml

Sólidos Suspendidos Totales (mg/lt) = 230 gr/lt

Sólidos Sedimentables = la muestra no presento sólidos sedimentables.

Practica Nº 05: (Determinación del CO2 y el Índice de Langelier)

Los valores A, B, C, D, de las tablas respectivas son determinados por medio de los siguientes parámetros: sólidos disueltos, temperatura, dureza cálcica, alcalinidad y pH.

Determinación del valor (A):

Sólidos Disueltos medidos con el conductimetro (TDS) = 1450 micromhos

Observación: Este valor excede la escala de la tabla, por esta razón el valor de (A) se determina a través de la siguiente expresión matemática.

A = log (1450) – 1 10

A = 0.22

Determinación del valor (B):

Temperatura de la muestra medida con un termómetro = 26º C 80º F

B = 1.95

Determinación del valor (C):

Dureza Cálcica (mg/lt) = A x N x C x 1000 ml de muestra

A = Volumen gastado A = 6.5 ml N = Normalidad del ácido N = 0.02 C = 50 eq gr. C = 50 eq gr.ml de muestra = 50 ml ml de muestra = 50 ml

Dureza Cálcica (mg/lt) = 6.5 x 0.02 x 50 x 1000 50 ml

Dureza Cálcica (mg/lt) = 130 mg/lt

C = 1.72

Determinación del valor (D):

Alcalinidad Total (mg/lt) = A x N x 50000 = 7.4 x 0.02 x 50000 ml de muestra 50

Alcalinidad Total = 148 mg/lt

D = 2.17

IL = pH – pHS

pH = 6.84

pHS = 9.30 + A + B – (C + D) pHS = 9.30 + 0.22 + 1.95 – (1.72 + 2.17) pHS = 7.58

IL = 6.84 – 7.58 IL = -0.74

IL < 0 el agua ensayada es corrosiva

TABLA DE RESULTADOS

Parámetro Resultado pH 7.72

Conductividad 1650 micromhos Turbiedad 33 NTU

Alcalinidad Total 64 mg/lt Acidez 50

Alcalinidad HCO-3 3200 ml

Dureza Total 432 mg/ltDureza Carbónica 432 mg/lt

Dureza no Carbónica 0Dureza Cálcica 126 mg/lt

Dureza Magnesica 306 mg/ltSólidos Totales 820 gr/lt

Sólidos Volátiles 2 mg/ltSólidos Fijos 80 gr/lt

Sólidos Disueltos Totales 213 mg/ltSólidos Disueltos Volátiles 160 mg/lt

Sólidos Disueltos Fijos 173 mg/ltSólidos Suspendidos Totales 230 gr/lt

Sólidos Sedimentables 0Sólidos medidos con el conductometro 1450 micromhos

Valor de A 0.22Valor de B 1.95Valor de C 1.72Valor de D 2.17

pH (para determinar IL) 6.84pHS 7.58

Índice de Langelier -0.74

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Según los resultados obtenidos en los ensayos realizados en el laboratorio para la

muestra de agua tomada de El Malecón, se puede deducir lo siguiente:

En el ensayo para la determinación del pH, se obtuvo un valor de pH = 7.73, esta

agua se encuentra entre el rango de tolerancia para aguas superficiales, cuyo pH va

de 7 a 14 y clasifica al agua como básica; es decir, que tiene un grado de intensidad

de alcalinidad. La Normas del Ministerio de Sanidad y Asistencia Social; de la gaceta

oficial Nº 31.892 año CXIX, mes IV; nos dice que según los componentes relativos a

la calidad organoléptica, el pH debe tener una concentración máxima permisible entre

6.5 a 6.8 en donde se puede observar que el resultado obtenido en el laboratorio no

entra dentro de estos parámetros. Por tal motivo se considera que esta agua no debe

ser usada para el consumo humano, a menos claro que sea sometida a algún tipo de

tratamiento. Sin embargo en las normas internacionales para la aceptabilidad de una

agua para uso domestico, la concentración máxima deseable debe ser de 7.0 a 8.5, y

considerando que el resultado se encuentra dentro de estos parámetros se puede

recomendar esta agua para uso domestico.

La determinación de la conductividad dio como resultado un valor de 1650

micromhos; según las normas I.N.O.S. debe tener un limite máximo de 1700

micromhos, lo que quiere decir que el resultado cumple con esta normativa y el agua

es aceptable para el uso domestico.

La turbiedad obtenida en la muestra de agua dio 33 NTU, según las normas del

Ministerio de Sanidad y Asistencia Social de la Gaceta Oficial Nº 31.892 debe tener

una concentración máxima permisible de 5 unidades, dándonos esta por encima de lo

establecido, es un agua con materiales en suspensión de la arcilla, limo y materia

orgánica por la procedencia de donde ella proviene. El porcentaje mayor presente en

esta muestra esta en forma disuelta y en suspensión. Se recomienda tratar esta agua

con un proceso químico de coagulación para posteriormente desinfectarla y filtrarla.

De esta única manera podría destinarse esta agua para el consumo humano.

El resultado de alcalinidad total fue de 64 mg/lt, según su pH = 7.73, la muestra se

encuentra por encima de 4.3 lo que nos indica que tiene alcalinidad y que la muestra

solamente esta compuesta por bicarbonatos (HCO-3) siendo esta un agua natural, la

alcalinidad bicarbonatica es de 3200 ml. El bicarbonato representa la mayor forma

de alcalinidad en la muestra; ya que se forma en cantidades considerables por la

acción del CO2. según los norma I.N.O.S de 500 mg/lt comparados con los resultados

obtenidos es estable.

La acidez fue de 50, por encontrarse el pH por debajo de 8.3 indica que estamos en

presencia de una acidez natural, debida al CO2 libre. La acidez y la alcalinidad del

agua de riego influye poco si la gama de pH esta comprendida entre 4.5 y 9.0, como

el pH fue de 7.73 y se encuentra entre estos valores, se puede recomendar esta agua

para un uso de riego.

Según los resultados obtenidos en el ensayo: Dureza Total = 432 mg/lt, Dureza

Carbonatica = 432 mg/lt y un Dureza No Carbonatica = 0. se puede hacer una

clasificación relativa de este tipo de agua. Un agua con una Dureza Total >300 mg/lt

se considera como un agua dura; para fines económicos es un agua perjudicial, ya

que haría precipitar el jabón al momento de lavar la ropa por ejemplo; lo que conduce

a un mayor gasto en jabón, agua, dinero, tiempo, deterioro de la ropa y finalmente

más contaminación en los lugares donde se descarga esa agua. esta dureza proviene

de los cationes de calcio presentes en el agua. Para efectos de uso de esta agua se

tendría que someter al agua a un proceso de ablandamiento mediante un tratamiento

con cal.

Para los valores de sólidos obtenidos se puede mencionar que la presencia se debe a

el arrastre que vienen sufriendo las partículas por los distintos causes ya sean

intermitentes o permanentes. Cabe destacar que todos los valores obtenidos cumplen

con las normativas de la OMS de 1992.

El IL nos indica que el agua posee un nivel de corrosión bajo por lo cual no se

descarta esta agua para uso domestico; sin embargo es importante mencionar que si a

esta agua se le da un uso domestico, su confinamiento en las tuberías reduciría su

exposición al CO2 y por lo tanto el pH de el agua aumentaría al igual que el Índice de

Langelier. De esta manera el agua terminaría por balancearse y tendríamos como

resultado un agua balanceada.