Dureza Del Agua Final

7/29/2019 Dureza Del Agua Final

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del

DETERMINACIN DE LA DUREZA DELAGUA

PRCTICA DE LABORATORIO N 8

CURSO:LABORATORIO DE ANLISIS QUMICO CUANTITATIVO

CDIGO DE CURSO:QU-527

SECCIN:A

INTEGRANTES:

- CARHUAZ GERE, KATERINA

- PALOMARES CARRASCAL, EYLEEN

- VISCARRA MUCHA, ERICA VANESSA

GRUPO:4

PROFESORES:

- ING. KARIN PAUCAR CUBA- ING. JOSE VICTOR PEREZ GALVEZ

FECHA DE REALIZACIN:31/10/11

FECHA DE ENTREGA:07/10/11

2011-II


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DETERMINACIN DE LA DUREZA DEL AGUA2011-II

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NDICE

1. Objetivos....42. Fundamento terico...43. Materiales y equipos..54. Procedimiento experimental55. Datos

5.2. Datos tericos.......65.1. Datos experimentales...6

6. Tratamiento de datos...78. Diagramas de flujo.......138. Discusin de Resultados.......149. Observaciones....1510

. Conclusiones....15

11. Cuestionario.....1512. Bibliografa...18


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DETERMINACIN DE LA DUREZA DEL AGUA

I. OBJETIVOS.- Calcular la dureza total, clcica y magnsica de una muestra de agua mediante una titulacin

con EDTA.II. FUNDAMENTO TERICO.-DEFINICIN DE DUREZA.-

La dureza del agua se define como la concentracin de todos los cationes metlicos no alcalinospresentes (iones de calcio, estroncio, bario y magnesio en forma de carbonatos o bicarbonatos) yse expresa en equivalentes de carbonato de calcio y constituye un parmetro muy significativoen la calidad del agua. Esta cantidad de sales afecta la capacidad de formacin de espuma dedetergentes en contacto con agua y representa una serie de problemas de incrustacin enequipo industrial y domstico, adems de resultar nociva para el ser humano.

Dureza Temporal: Esta determinada por el contenido de carbonatos y bicarbonatos de calcio ymagnesio. Puede ser eliminada por ebullicin del agua y posterior eliminacin de precipitadosformados por filtracin, tambin se le conoce como "Dureza de Carbonatos".

Dureza Permanente: Esta determinada por todas las sales de calcio y magnesio exceptocarbonatos y bicarbonatos. No puede ser eliminada por ebullicin del agua y tambin se leconoce como "Dureza de No carbonatos".

PROCESO.-

El cido dietilamino tetractico y su sal disdico forman un complejo quelato soluble cuando seadicionan a una solucin de ciertos cationes metlicos. Si se adiciona una pequea cantidad delindicador negro de eriocromo T a una solucin que contiene los iones calcio y magnesio en unpH de 10, la solucin toma un color similar al de vino rojo. Si se adiciona EDTA como titulante losiones calcio y magnesio sern complejados paulatinamente hasta que la solucin adquiere uncolor azul, lo que indica el final de la titulacin. Las reacciones que se llevan a cabo son:

A pH 10:

[]Complejo prpura

[] [ ] Complejo prpura AzulAs:

Al adicionar el negro de eriocromo T (NET) a la muestra de agua se forman complejos de colorrojo, de los cuales el ms estable es el de Mg:

Rojo

Rojo


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5

Al valorar con EDTA (H2Y-), el agente complejante destruye en primer lugar el complejo de Ca:

Una vez destruido el complejo de Ca, la adicin de ms EDTA destruye el complejo de Mg:

Rojo AzulCuando el indicador queda libre, la disolucin adquiere su color caracterstico al pH de trabajo,azul.

III. MATERIALES Y EQUIPO- Bureta de 50 ml.

- Tres erlenmeyer de 300ml.

- Pipeta de 20ml y 25ml.

- Piceta.

- Reactivos: cido calconcarboxlico, EDTA, buffer (pH=10), inhibidor y NaOH (2M).

IV. PROCEDIMENTO EXPERIMENTALValoracin del EDTA

Pipetear 25ml de la solucin de calcio en un erlenmeyer de 300ml y agregar 75ml deagua destilada.

Aadir 5ml de NaOH 2M y unos 50-100 mg de cido calconcarboxlico. Mezcla bien la solucin anterior y titular con EDTA, hasta que el indicador vire al azul.

Determinacin de la dureza total

Pipetear 50ml de la muestra en un erlenmeyer de 300ml y diluir a unos 100ml con aguadestilada.

Aadir 2ml del buffer de pH 10 y 2ml del inhibidor.

Agregar unos 50-100 mgr de NET, mezclar bien y titular con EDTA hasta que el indicadorvire al azul.

Determinacin de la dureza clcica.

Pipetear 50ml de la muestra en un erlenmeyer de 300ml y diluir a unos 100ml con aguadestilada.

Aadir 5ml de NaOH 2N.

Agregar unos 50-100 mg de cido calconcarboxlico y titular con EDTA con agitamientoenrgico hasta que el indicador vire al azul.

V. DATOS Datos tericos

Solucin patrn CaCO3(g/L) 1.600


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6

(g/mol) 40.078 (g/mol) 24.305

(g/mol) 100.0872

Datos experimentales

Valoracin del EDTA

GrupoVol. Muestra

(ml)Vol. Agua (ml) Vol. EDTA (ml)

1 25 80 34.2

2 20 75 27.8

3 20 75

Determinacin de la dureza total

Grupo Vol. EDTA (ml)

1 25.3

2 21.2

3


Grupo Vol. EDTA (ml)

1 20.4

2 20.5

3

VI. TRATAMIENTO DE DATOS Estandarizacin del EDTA

Se tiene la siguiente relacin de equivalente gramo:

() () [] . [] Remplazando los datos para el primer grupo:

[]

5. . 1.6 1.87 .

.3996515

34 117

Usando los volmenes medidos de EDTA en la titulacin se obtienen las siguientesconcentraciones.


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Volumen(ml) Concentracin del EDTA(mol/L)

34.2 0,0117

27.8 0,0115

27,9 0,0115

promedio 0.0116

DETERMINACION DE LA DUREZA DEL CALCIO:

Para hallar la concentracin del calcio empleamos:

([]) () [] . [] [] . (.116 mol )5

Reemplazamos los volmenes usados del EDTA en la titulacin para la obtencin de laconcentracin del calcio (en mol/L).

La dureza clcica expresada en mg de CaCO3 es:

[]. 1Evaluando para el primer grupo:

47381871473693

La dureza clcica expresada como mg de es: []. 1Evaluando para el primer grupo:

47384.781473693En la siguiente tabla se muestran los resultados:

GrupoConcentracin de calcio

(mol/L)Concentracin de calcio

( mg/L)

Concentracin de calcio comoCaCO3( mg/L)

1 0,00473 189,57 473,412

2 0,00476 190,77 476,415

3 0,00494 197,99 494,431

Ahora se realiza la Prueba Q(0,90) para poder descartar los valores dudosos de la concentracin decalcio (mg/L) ; para ello se ordena ascendentemente los valores de la 3racolumna del cuadro anterior:


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8

Xi Concentracin decalcio

X1 189,57

X2 190,77

X3 197,99

Q menor = (190,77189,57) / (197,99-189,57) =0,1425Q mayor = (197,99-190,77) / (197,99-189,57)= 0,8574

Como para n = 3: Qterico = 0.94Qmenor < QtericoQmayor < Qterico

Por lo que afirmamos que ningn valor se rechazar, entonces hallamos la concentracin de calciopor un simple promedio de los valores anteriores, con lo que se obtiene que:HALLANDO EL LIMITE DE CONFIANZA la concentracin de calcio:.t(95%) = 4.30 student ; n=3 ; X( promedio) = 192,776

( ) 1 4555 19776 (19776 1137)mg

Ahora se realiza la Prueba Q(0,90) para poder descartar los valores dudosos de la concentracin de

calcio (mg/L) ; para ello se ordena ascendentemente los valores de la 3racolumna del cuadro anterior:

Xi Concentracin decalcio como CaCO3

( mg/L)

X1 473,412

X2 476,415

X3 494,431

Q menor = (476,415-473,412) / (494,431-473,412) =0,143Q mayor = (494,431-476,415) /(494,431-473,412)=0,857

Como para n = 3: Qterico = 0.94Qmenor < QtericoQmayor < Qterico

Por lo que afirmamos que ningn valor se rechazar, entonces hallamos la concentracin de calciocomo carbonato de calcio por un simple promedio de los valores anteriores, con lo que se obtieneque:

HALLANDO EL LIMITE DE CONFIANZA la concentracin de calcio:.t (95%) = 4.30 student ; n=3; X (promedio) =481,419


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9

( ) 1 1136 481419

(4814198 )mg

DETERMINACION DE LA DUREZA TOTALSe tiene que:

([ ]) () [ ] . []

[

] . (.116 mol )

5

La dureza total expresada como concentracin de CaCO3 est dada por:

[ ] 1Evaluando para el primer grupo:

586961187158747En la siguiente tabla se muestran los volmenes usados de EDTA, la concentracin de calcio y

magnesio juntos y la dureza total, con la correccin de cifras por el criterio de cifrassignificativas.

GrupoConcentracin de calcio y

magnesio (mol/L)Concentracin de calcio y magnesio

como CaCO3( mg/L)

1 0,005869 587,412

2 0,004918 492,229

3 0,004895 489,947

Ahora se realiza la Prueba Q(0,90) para poder descartar los valores dudosos de la

concentracin de calcio y magnesio como carbonato de calcio (mg/L) ; para ello se ordenaascendentemente los valores de la 3racolumna del cuadro anterior:

XiConcentracin de calcio y magnesio como

CaCO3( mg/L)

X3 489,947

X2 492,229

X1 587,412

Q menor = (492,229-489,947) / (587,412-489,947) =0,023Q mayor = (587,412-492,229) / (587,412-489,947)= 0,9765


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10

Como para n = 3: Qterico = 0.94Qmenor < QtericoQmayor > Qterico

Por lo que afirmamos que el mayor valor se rechaza.

Por lo tanto se toma el promedio de los otros dos datos

( ) 491,088 mg/L DETERMINACION DE LA DUREZA MAGNSICA

Para determinar la dureza del magnesio tenemos que hallar su concentracin en lamuestra.

[

] [

] [

]

Concentracin de calcio ymagnesio

(mol/L)

Concentracin de calcio(mol/L)

Concentracin delmagnesio

(mol/L)

0,005869 0,00473 0,001139

0,004918 0,00476 0,000158

Se eliminaron los datos del grupo 3.

Hallamos la dureza del magnesio expresada como concentracin de CaCO3 de la siguiente

manera:

[] 1Evaluando para el primer grupo:

11391871113994Y la dureza especfica est dada por:

[] 1Evaluando para el primer grupo:

11394.351 768

Obtenindose el siguiente cuadro:


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Concentracin del magnesio(mg/L)

Concentracin del magnesioComo CaCO3 (mg/L)

27,68 113,994

3,840 15,814

Finalmente se obtienen como resultados finales:

Dureza de calcio Dureza total( ) 491,088 mg/L

VII.- DIAGRAMA DE FLUJOVALORACION DEL EDTA

DETERMINACIN DE LA DUREZA CLCICA

VIII.AN


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LISIS Y DISCUCIN DE RESULTADOS:

IX. OBSERVACIONESEstandarizacin del EDTA

La solucin de calcio es incolora.

Al agregar a la solucin NaOH no se observa ningn cambio. Pero cuando se agrega 50-100

mg de cido calconcarboxilico la solucin se torna de color fucsia traslucido.

Al titular la solucin con 34.2 ml de EDTA la solucin se torna de color azul.

Determinacin de la dureza total.

Inicialmente la muestra (solucin de calcio) es incolora.

El inhibidor consiste en una solucin de Na2S acuoso, esta solucin es de color amarillo

tenue.

Aparentemente la solucin no cambia cuando se agrega los 2ml del buffer de pH 10 y los

2ml del inhibidor.

El Negro de eriocromo T consiste en pequeos cristales de color plomo.

Al aadir una cucharadita de NET a la muestra sta se pone de color fucsia traslcida.

Luego de titular la muestra con 25.3ml de EDTA esta se torna de color turquesa.


Inicialmente la muestra (solucin de calcio) es incolora.

Luego de aadir los 5ml de NaOH a la solucin anterior aparentemente la muestra no

presenta cambios.

El cido calconcarboxlico consiste en pequeos cristales de color morado.

Al aadir una cucharadita de cido calconcarboxlico la muestra se torna de color fucsia

claro, esta vez la muestra no es traslcida ya que se observa la presencia de partculas

suspendidas en la solucin.

Al aadir el EDTA a la muestra las partculas suspendidas en ella desaparecen por

completo. Al cabo de un tiempo la solucin otra vez se oscurece y se vuelve a observar la presencia

de dichas partculas.

Luego de agregar 20,4ml de EDTA la solucin se torna azul con presencia de partculas

suspendidas en la muestra tambin de color azul.

X. CONCLUSIONES: Podemos concluir que la muestra de agua que ha sido analizada, posee una cantidad muy

grande de impurezas, esto se ve reflejado en los valores obtenidos de dureza los cuales,

segn la tabla de interpretacin, sobrepasan los niveles aptos para el consumo humano(270mg/L), es decir, que posee elevadas cantidades de CaCO3 , el cual es el indicativo

principal de la dureza del agua.
http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos37/interpretacion/interpretacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos37/interpretacion/interpretacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml


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La calidad del agua depende de la mayor o menor concentracin de esas sustancias

extraas en su composicin.

Los iones responsables de esta dureza son primordialmente los producidos por el calcio

y el magnesio (Ca+2 y Mg+2).

Con los resultados obtenidos pudimos constatar que el agua que abastece a la UNI tiene

una dureza de 491,088 mg/L, lo que la ubica en el grupo de las aguas muy duras. Y que esuna dureza temporal ya que posee una mayor cantidad de iones de calcio que demagnesio.

XI. CUESTIONARIO:

1.- Expresin de la dureza del agua. Equivalencias.-

Grados franceses: 1 grado francs equivale a 11,1 mg de CaCl2 (cloruro de Calcio). Grados alemanes: 1 grado equivale a 10 mg de CaO (xido de Calcio) por litro de agua. Partes por milln (ppm): 1 grado equivale a 1 mg de CaCO3 (carbonato de calcio) por litro de

agua.

2.-Clasificacin de agua en funcin de su dureza.-

De acuerdo a la concentracin de carbonatos contenidos en el agua, sta puede clasificarse enniveles de dureza, la siguiente tabla indica las cantidades de sales.

DENOMINACIN ppm de CaCO3Muy suaves 0-15

Suaves 16-75Medias 76-150Duras 150-300

Muy duras Mayor a 300

Tabla 1.- ndices de dureza del a ua en m


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XII. BIBLIOGRAFA http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/valenzuela_m_td/capitulo3.pdf

Consultado el da 4 de noviembre del 2011.

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leia/garcia_h_da/apendiceC.pdfConsultado el da 4 de noviembre del 2011.

http://arturobola.tripod.com/dureza.htm

Consultado el da 4 de noviembre del 2011.

DENOMINACIN Grados francesesMuy dulce 54

Tabla 1.- ndices de dureza del a ua en m
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/valenzuela_m_td/capitulo3.pdfhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leia/garcia_h_da/apendiceC.pdfhttp://arturobola.tripod.com/dureza.htmhttp://arturobola.tripod.com/dureza.htmhttp://arturobola.tripod.com/dureza.htmhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leia/garcia_h_da/apendiceC.pdfhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leip/valenzuela_m_td/capitulo3.pdf

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