Guía de Analisis de Agua - TP 2014

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Química Aplicada

Cátedra de Química Analítica

Análisis químico de aguas

Trabajo práctico integrador

Alicia R. F. de Iorio Alicia Rendina

Martha F. Bargiela Ana R. García

María Josefina Barros Silvana Arreghini Marcelo De Siervi

Guillermo Fernández Roberto Serafini

Alejandra de los Ríos

2014

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CALIDAD DE AGUA

Las cuestiones ambientales referidas al agua preocupan en el mundo actual. Si bien en sus orígenes el concepto de “Calidad de Aguas” estuvo asociado con la utilización del agua para el consumo humano, la expansión y el desarrollo de los asentamientos humanos ha diversificado y ampliado los usos y aplicaciones potenciales del agua hasta tal punto, que el significado de Calidad de Aguas ha debido ampliarse y ajustarse a este nuevo espectro de posibilidades y significados. En la actualidad, es importante conocer la calidad del agua para el consumo humano, pero también para el riego de cultivos, para consumo animal, para el uso industrial en calderas, para la fabricación de productos farmacéuticos, para la expedición de licencias ambientales, para diseñar y ejecutar programas de monitoreo en las evaluaciones ambientales, para adecuarla a las múltiples aplicaciones analíticas de los laboratorios y para regular y optimizar el funcionamiento de las plantas de tratamiento, entre muchos otros fines.

En síntesis, una determinada fuente de aguas puede tener la calidad necesaria para satisfacer los requerimientos de un uso en particular y al mismo tiempo, no ser apta para otro. Puesto que no existe un tipo de agua que satisfaga los requerimientos de calidad para cualquier uso concebible ni tampoco “un criterio único de calidad para cualquier fin”, el concepto de Calidad de Aguas, se aplica siempre en relación con un uso o aplicación previamente establecida.

La calidad de un cuerpo de aguas se determina en última instancia mediante procedimientos de Muestreo, Análisis de Laboratorio e Interpretación de Resultados. Estas mismas pruebas, con diferente interpretación, pueden aplicarse también para el control y optimización de plantas de purificación y tratamiento de aguas, para el control, prevención y protección de fuentes hídricas y en general, para el desarrollo de estudios de evaluaciones e impacto ambiental.

Se realizarán durante el curso los análisis químicos básicos para determinar la calidad del agua de la muestra que el grupo recolecte. En las sucesivas clases prácticas cada grupo trabajará siempre con alícuotas del agua obtenida en el mismo muestreo. De acuerdo con el objetivo que el grupo debe formular se establecerá, al finalizar los análisis realizados en los distintos trabajos prácticos, una estimación de calidad de la muestra de agua que se trajo al comenzar el curso. Se analizará la coherencia de los resultados obtenidos en las diferentes determinaciones. Se consultará bibliografía, que puede proveer la Cátedra cuando sea solicitada o que puede requerirse en Biblioteca, en el INTA de cada zona, o en otras fuentes de información. Cada docente orientará para la búsqueda.

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INDICACIONES PARA LA TOMA DE MUESTRAS • La muestra de agua debe ser representativa. • Si se muestrea agua para riego y hay variaciones de caudal , pueden ser

necesarias más de una muestra. • Si se muestrea agua de pozo , bombear por lo menos media hora. No extraer

si el molino o bomba fue instalado recientemente. • Si se intenta muestrear agua de cañería , dejarla correr unos minutos antes de

hacerlo. • Si se muestrea en un curso de agua , hacerlo donde haya movimiento de la

misma. • Si es una aguada, tomar de donde beben los animales. • Muestrear cerca de la cañería si el agua llega por ésta a un tanque o depósito. • Si se trata de agua en reposo, tomar una muestra de la parte central del cuerpo

de agua, y otra de la zona cercana al borde. • Utilizar un envase perfectamente limpio de material plástico, de un litro de

capacidad. • Enjuagar el envase y la tapa con el agua a muestrear, por lo menos tres veces. • Llenar completamente el envase. Se pretende que no quede aire. • Tapar el envase herméticamente con tapa de plástico. • Señalar en el rótulo , fecha, lugar de muestreo y nombres de los

integrantes del grupo. • Adjuntar una planilla con datos de la localidad, de la fuente de agua

muestreada, y el objetivo del análisis, además de los datos señalados en el punto anterior.

• Mantener la muestra refrigerada. Cuanto menor sea el tiempo que pase entre la recolección y el análisis, más dignos de confianza serán los resultados.

REGISTRO Y PRESENTACION DE RESULTADOS. EVALUACION. • Leer la guía del trabajo práctico antes de ingresar al laboratorio, para planificar

las actividades y el registro de los resultados. • Responder las preguntas relacionadas con el fundamento del trabajo práctico

que se adjuntan a cada guía de trabajo. • Informar al docente a cargo del turno de trabajos prácticos:

• Los integrantes del grupo. • Fecha y lugar de muestreo del agua. • Objetivo del análisis de agua. • Cada grupo elaborará un informe final que se efectuará al completar la

serie de determinaciones que se harán en las sucesivas prácticas del curso. En el Anexo se adjunta la planilla para el Informe en el que se deberá

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indicar si el agua muestreada tiene alguna limitante para el uso al que se la destinará, de acuerdo con las determinaciones realizadas

• Cada alumno deberá resolver los problemas integradores .

• CADA GRUPO ES RESPONSABLE DEL REGISTRO Y CONSERVACIÓN DE LOS DATOS OBTENIDOS EN CADA PRÁCTICO, QUE SERÁN NECESARIOS PARA LA REDACCIÓN DEL INFORME FINAL.

SEGURIDAD EN EL LABORATORIO.

1. No se debe comer, beber o fumar en el laboratorio. 2. Debiera llevarse el cabello recogido. 3. Debiera utilizarse guardapolvo. 4. Los abrigos y las mochilas deben guardarse en el aula. 5. Mantener limpio y ordenado el lugar de trabajo, y dejarlo en esas condiciones al

terminar el trabajo. 6. Dejar limpio y ordenado el material utilizado durante el trabajo práctico. 7. Manipular con precaución el material de vidrio para evitar lastimaduras y

roturas. 8. Informarse sobre los símbolos de peligro convencionales que señalan si el

reactivo es explosivo, comburente, fácilmente inflamable, extremadamente inflamable, tóxico, muy tóxico, corrosivo, nocivo, irritante o peligroso para el medio ambiente.

9. Usar las pipetas con propipetas. 10. Trabajar bajo la campana extractora cada vez que sea indicado. 11. Durante la manipulación de productos químicos:

• Evitar el contacto con la piel, las mucosas o los ojos. • En caso de cualquier accidente, avisar al docente responsable, para

dirigirse inmediatamente a consultar con un médico. • En caso de salpicaduras sobre la piel, lavar con abundante agua fría. No

usar disolventes orgánicos. • En el laboratorio hay un duchador para caso de emergencia. • En caso de salpicaduras que alcancen los ojos lavar suavemente con agua.

Deben abrirse con cuidado los párpados y hacer mover los ojos. Se debe consultar al oculista.

• Si la ropa se ha impregnado con alguna sustancia corrosiva, quitársela.

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Trabajo práctico Nº 1

pH – INDICADORES.

Objetivo del trabajo práctico: � Determinar experimentalmente el pH de soluciones acuosas de diversos

ácidos, hidróxidos, y sales, algunas utilizadas como fertilizantes químicos, con el fin de verificar si son ácidas, neutras o básicas utilizando indicador universal y peachímetro.

� Adquirir habilidad para el uso de un peachímetro. � Interpretar las propiedades ácido-base de las soluciones de fertilizantes a través

de los equilibrios involucrados. � Evaluar la posibilidad de uso de los fertilizantes sobre suelos con diferentes pH. Reactivos y Materiales: • Solución de NaOH 0,1 M • Solución de H2SO4 0,05 M • Soluciones de cloruro de sodio, cloruro de amonio, acetato de sodio, carbonato

de sodio, sulfato de aluminio, cloruro de potasio, nitrato de amonio, fosfato diácido de potasio, sulfato de potasio

• Agua desionizada • Indicador universal • Guía indicadora de colores para diferentes pH, para uso con indicador universal • Peachímetro • Soluciones buffer 4 y 7 • Tubos de ensayo • Gradilla • Vasos de precipitados • Piseta con agua desmineralizada. Se utiliza para el lavado del electrodo antes y

después de cada medida. • Papel Desarrollo de la experiencia Técnica e indicaciones: I)

1. Colocar en un tubo de ensayos 2 mL (aproximadamente 40 gotas) de agua desionizada

2. Agregar tres gotas de indicador universal 3. Observar el color. Registrar las observaciones 4. ¿Cuál es, aproximadamente, el pH del agua?

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5. Colocar en un tubo de ensayos 2 cm3 (aproximadamente 40 gotas) de solución de H2SO4 0,05 M

6. Agregar tres gotas de indicador universal. Observar los colores. Registrar las observaciones.

7. ¿Cuál es, aproximadamente, el pH de la solución de H2SO4 0,05 M? 8. Colocar en un tubo de ensayos 2 cm3 (aproximadamente 40 gotas) de

solución de NaOH 0,1 M 9. Agregar tres gotas de indicador universal. 10. Observar el color. Registrar las observaciones 11. ¿Cuál es, aproximadamente, el pH de la solución de NaOH 0,1 M? 12. Calcular el pH de las soluciones de NaOH 0,1 M; H 2SO4 0,05 M y agua. 13. ¿Hubo diferencia entre el pH calculado y el determi nado con indicador

universal? II)

1) Colocar 2 ml (aproximadamente 40 gotas) del agua muestreada por el grupo en un tubo de ensayos.

2) Agregar 3 gotas de indicador universal y agitar (no tapar el tubo). 3) Estimar el pH del sistema por comparación de color del mismo con la guía

de colores. 4) Anotar el valor del pH del agua.

III) 1) Determinar el pH con Indicador Universal de soluciones 0,1 M de las

siguientes sales: - cloruro de sodio - cloruro de amonio - acetato de sodio - carbonato de sodio - sulfato de aluminio

2) Relacionar la reacción ácido base observada (según el pH) de las soluciones acuosas de sales con el fenómeno de hidr ólisis.

3) ¿Qué iones están presentes en cada una de las solu ciones? 4) ¿Cuáles son los pares ácido/base conjugados presen tes en cada una

de las soluciones? 5) Plantear las ecuaciones de hidrólisis de los iones que corresponda

IV) En la Tabla 1 se presenta una lista de nombres de fertilizantes de uso corriente. Completarla teniendo en cuenta los conocimientos ya adquiridos.

1) Determinar experimentalmente el valor del pH de las soluciones de

fertilizantes consignados en la Tabla 1. - Para ello disponer en una gradilla 5 tubos de ensayos - Preparar en cada uno de ellos una de las soluciones de sal fertilizante de

la siguiente manera: agregar una punta de espátula (20-80 mg) de la sustancia sólida y 10 ml de agua destilada. Agitar hasta disolución.

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- Establecer el valor del pH utilizando Indicador Universal. - Anotar los resultados en la Tabla 2.

Tabla 1: Revisión de contenidos conceptuales.

Nombre Composición química

Equilibrios de hidrólisis Carácter ácido -base propuesto

Cloruro de potasio

Nitrato de amonio

Fosfato mono-amónico (MAP)

Fosfato di- amónico (DAP)

Sulfato de potasio

Tabla 2: pH medido de los fertilizantes. Nombre

pH medido con indicador universal

Carácter ácido -base establecido experimentalmente

Cloruro de potasio

Nitrato de amonio

Fosfato mono-amónico (MAP)

Fosfato di-amónico (DAP)

Sulfato de potasio

V)

1) Encender el peachímetro y proceder a la calibración según indicaciones de los docentes.

2) Para la calibración del aparato sumergir el electrodo primero en solución buffer 7, hasta que la reconozca el electrodo

3) Enjuagar el electrodo con agua 4) Sumergir el electrodo en la solución buffer 4, hasta que la reconozca el

electrodo. 5) Enjuagar el electrodo con agua.

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6) Sumergir el electrodo en la solución de pH desconocido. Anotar el valor leído. Anotar de ser posible (según el aparato usado) el valor de temperatura de la muestra.

7) Entre medición y medición se debe enjuagar el electrodo. 8) Comparar los valores de pH del agua muestreada por el grupo

obtenidos usando indicador universal y peachímetro. Nota: El valor más representativo del pH de un cuerpo de aguas es el que se mide directamente en campo. Es frecuente que estos valores cambien cuando se miden en el laboratorio, sobre muestras transportadas; esto sucede porque el pH está influenciado por el tipo de gases disueltos en la muestra y la concentración de estos, a su vez, depende de la temperatura del sistema. Por esta razón, se recomienda realizar las mediciones directamente en la fuente. Cuestionario Nº 1 1) ¿Qué es un peachímetro? 2) ¿Cómo se calibra el peachímetro? 3) ¿Cómo está construido un electrodo de vidrio? Buscar la información en la

bibliografía 4) ¿Qué colorantes se utilizan para preparar el indicador universal el indicador

universal? Indicar el intervalo de pH en el que se produce el viraje de color de cada indicador. Consulte la tabla de indicadores ácido-base en la Entrega.

5) ¿Cuál es la concentración de ion hidronio en una solución de KOH 0,1 M? (La temperatura es de 25 ºC). Calcule el pH de la solución.

6) ¿Cuál es la concentración de ion hidróxido en una solución de HClO4 0,1 M? (La temperatura es de 25 ºC). Calcule el pH de la solución.

7) Indique las concentraciones de ion hidronio y de ion hidróxido, y el pH de una solución de H2SO4 0,1M? (La temperatura es de 25 ºC).

8) Indique las concentraciones de ion hidronio y de ion hidróxido, y el pH de una solución de acetato de amonio 0,1M? (La temperatura es de 25 ºC).

9) Indique si el pH de una solución de acetato de sodio es ácido, básico o neutro. Justifique su respuesta.

10) Indique si el pH de una solución de sulfato de amonio es ácido, básico o neutro. Justifique su respuesta.

11) Si varía la cantidad de sal disuelta en un mismo volumen de solución, ¿Se modifica el pH de una solución preparada? Justificar. ¿Cómo relaciona el hecho con el uso de los fertilizantes?

12) Si se debe realizar la fertilización con nitrógeno (N) sobre un suelo cuyo pH es de 5,5 y se dispone de nitrato de amonio. ¿Afectará la incorporación del fertilizante al pH del suelo? Explicar aplicando principios químicos.

13) Si se desea realizar una fertilización con P y N sobre un suelo cuyo pH 8 y se dispone de fosfato de amonio simple y fosfato de amonio doble, ¿Cuál de ellos elegiría y por qué?

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DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES DISUELTOS A TRAVÉS DE

CONDUCTIVIDAD.

Objetivos del trabajo práctico: � Utilizar el valor de conductividad eléctrica para estimar el contenido de sales en

el agua. � Adquirir habilidad para el uso del conductímetro. � Evaluar la aptitud del agua para los diferentes usos según su contenido de

sólidos totales disueltos Reactivos y Materiales: • Conductímetro • Solución 0,01 N de KCl. • Vasos de precipitados • Piseta con agua desmineralizada. Se utiliza para el lavado del electrodo antes y

después de cada medida. Es necesario realizar un control diario de la conductividad del agua obtenida después del paso por la resina de intercambio iónico y establecer que su conductividad se encuentre por debajo de 5 µS/cm.

• Papel Desarrollo de la experiencia Técnica e indicaciones:

• Solución 0,01 N de KCl. Se prepara pesando 0,7440 g y llevando a volumen de

1 litro. Conductividad Eléctrica : 1413 µS.cm-1

1) Encender el conductímetro y proceder a la calibración según indicaciones de los docentes.

2) Para la calibración del aparato sumergir el electrodo en la solución standard de KCl, hasta que el electrodo la reconozca. Si el valor no corresponde al dado por tablas anotarlo a fin de efectuar la corrección de las mediciones.

3) Enjuagar el electrodo con agua 4) Sumergir el electrodo en la solución de conductividad eléctrica desconocida.

Anotar el valor leído, efectuando de ser necesario, la corrección con el valor de la solución de KCl. Anotar de ser posible (según el aparato usado) el valor de temperatura de la muestra.

5) Entre medición y medición se debe enjuagar el electrodo. Nota: La experiencia indica que el producto del valor de la conductancia específica expresado en mS.cm-1, por un valor que oscila entre 0,55 y 0,7 es igual al

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contenido de sólidos disueltos o residuo filtrante en mg.L-1. Para los análisis de rutina se utiliza el valor de 0,64 como factor de transformación. 6) Estimar el contenido de sales disueltas de la muestra de agua a través de la

conductividad eléctrica.

Nota: La conductividad eléctrica de una muestra de agua, es un parámetro más o menos estable en el tiempo, de tal suerte que las mediciones en campo y en el laboratorio, no muestran variaciones significativas. Pese a ello se acostumbra a medir la conductividad eléctrica del agua en campo, debido a que sus variaciones de un punto a otro, generalmente constituyen una valiosa herramienta de interpretación preliminar, particularmente en estudios de evaluación ambiental. Los valores de conductividad eléctrica, orientan y direccionan el muestreo en campo y constituyen una pieza clave para la toma rápida de decisiones, especialmente cuando se presentan resultados inesperados o anómalos en campo. Cuestionario Nº 2: 1) ¿Qué registra el conductímetro? 2) ¿Qué importancia tiene la temperatura para la medición? 3) ¿En qué unidades se expresa la conductividad eléctrica? 4) La conductividad eléctrica a 25 ºC de una muestra de agua es de 0,3

mmho/cm, indicarla en µmho/cm, en µS/cm y en dS/m. 5) ¿Cómo se calibra el conductímetro? 6) ¿Qué propiedad de las aguas naturales e industriales se puede determinar

indirectamente a través de la medición de la conductividad de la solución y cálculos?

7) ¿Qué volumen de solución de nitrato de potasio (KNO3) 0,1 M se puede preparar si se dispone de 10,1 g de la sal?

8) ¿Qué volumen de la solución anterior debe tomarse para preparar 500 ml de una solución 0,05M?

9) Se dispone de una solución 0,07 M de KCl en agua (solución 1). De esa solución se toman 50 mL y se llevan a 1 Litro (solución 2). De la segunda solución se toman 3 mL y se llevan a 100 mL (solución 3). ¿Cuál es la concentración de la solución final?

10) ¿Qué volumen de la solución 0,07 M de KCl debiera tomarse para preparar 1 litro de solución de la misma concentración que la solución nº 3 del paso anterior.

11) Si una muestra de agua tiene una conductividad eléctrica de 2 mS.cm-1, ¿Cuál es la concentración aproximada de sales totales disueltas en la muestra de agua expresada en mg.L-1?

12) ¿Cuál será la conductividad eléctrica de un agua que contiene 700 ppm de sales totales disueltas?

13) Se quiere usar agua de un pozo para regar un cultivo de tomates (Lycopersicon esculentum), especie para la que se ha determinado que no

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disminuye su rendimiento si el agua tiene una conductividad eléctrica de hasta 1700 µS.cm-1, disminuye un 25% el rendimiento si el agua tiene una conductividad eléctrica de hasta 3400 µS.cm-1 y si la conductividad eléctrica es de hasta 5000 µS.cm-1 el rendimiento disminuye un 50%. Se midió la C.E. del agua y se registró un valor de 700 µS.cm-1. ¿Es apta el agua para el uso previsto?

14) La salinidad en las aguas residuales puede afectar significativamente el diseño de las plantas depuradoras. De una red municipal con vertidos industriales salinos se obtuvo una muestra con 1.500 mg.L-1 de NaCl. Estime la conductividad eléctrica del líquido.

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VOLUMETRIA ACIDO-BASE. VALORACION DE CARBONATO Y BICARBONATO EN AGUA.

Objetivo del trabajo práctico: � Determinar del contenido de CO3

2- y HCO3- de una muestra de agua mediante

una volumetría. � Adquirir destrezas necesarias para el trabajo en el laboratorio. � Interpretar las reacciones que se producen en la volumetría y los equilibrios

ácido-base involucrados. � Calcular las concentraciones de CO3

2- y HCO3 - de una muestra de agua.

� Calcular la alcalinidad de una muestra de agua. � Evaluar la calidad del agua analizada para riego o para bebida animal, teniendo

en cuenta el contenido de CO32- y HCO3

- Materiales : � Bureta de 25 ml � Embudo � 3 Erlenmeyer de 125 ml � Pipeta de 10 ml � Vaso de precipitados � Soporte de hierro con agarradera Reactivos: � HCl 0,1 N � Heliantina � Fenolftaleína Técnica e indicaciones: • Todo el material que se va a utilizar debe estar limpio y enjuagado con agua

destilada. • Verificar que la bureta no pierda líquido por el robinete llenándola con agua

destilada, y manteniendo el robinete cerrado. • Mover el robinete para verificar la caída gota a gota del agua que contiene la

bureta. Debe controlarse la caída del líquido, a un ritmo que permita cerrar el robinete cuando se observen cambios en el sistema.

• Vaciar completamente la bureta. • Enjuagarla dos veces con pequeños volúmenes de solución de HCl 0,1N. • Llenar la bureta con la solución de HCl 0,1N que será utilizada para la

titulación. Emplear un embudo pequeño. Controlar que pueda salir aire a media que ingresa el líquido para evitar que rebalse.

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• Controlar que el vástago de la bureta quede lleno de líquido, y que no haya burbujas de aire en ningún lugar de la bureta. Para solucionar el problema en caso de que ocurra, dejar caer el líquido lentamente, gota a gota, hasta eliminar las burbujas.

• Enrasar el líquido en cero, verificando que la base del menisco coincida con la marca del cero.

• Colocar un papel blanco sobre la base del soporte para facilitar la observación de los colores.

• Medir 20,0 ml de la muestra de agua a analizar (o el volumen que corresponda, de acuerdo con la conductividad eléctrica del agua) y ponerla en un matraz de Erlenmeyer.

• Agregar 4-5 gotas de solución de fenolftaleína al Erlenmeyer. Observar el color, o la ausencia de color, y anotar. ¿Qué información se obtuvo en relación con la presencia de carbonato y bicarbonato en el a gua analizada?

• Si el sistema al agregarle la fenolftaleína tomó color fucsia, proceder a titular la muestra con solución valorada de ácido clorhídrico: • Una sola persona realiza cada titulación. • Dejar caer gota a gota la solución de ácido desde la bureta al Erlenmeyer,

manejando el robinete con la mano izquierda. • Agitar continuamente el Erlenmeyer con movimientos circulares,

sosteniéndolo con la mano derecha desde el cuello. • Suspender el agregado de ácido cuando una gota haga cambiar el color del

sistema a incoloro. • Registrar el volumen de ácido gastado para producir el viraje de color del

indicador fenolftaleína (Vaf). • Agregar 4-5 gotas de solución de heliantina al mismo Erlenmeyer. Observar el

color y anotar. • Titular la muestra con solución valorada de ácido clorhídrico. • Suspender el agregado de ácido cuando una gota del mismo haga cambiar el

color del sistema titulado a rojo. ¿A qué se llama punto final de una titulación?

• Registrar el volumen de ácido gastado para producir el viraje de color del indicador heliantina (Vah).

• Repetir todo el procedimiento.

• Para efectuar un ensayo en blanco colocar agua desionizada en un Erlenmeyer en lugar de la muestra, y repetir todo el procedimiento.

• Anotar el volumen de ácido consumido (Vab).

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Nota: Solución patrón es la solución de un reactivo de concentración (normalidad ) conocida exactamente.

El HCl no es un patrón primario, por consiguiente la solución titulante debe ser valorada a su vez con una solución básica de concentración conocida obtenida a partir de patrón primario. Las soluciones patrón se preparan por pesada directa de drogas patrón de pureza conocida, con las cuales se puede obtener, por titulación, la normalidad de soluciones de sustancias que no son patrón. La estandarización o normalización permite obtener el título de una solución por comparación con una cantidad conocida de droga patrón o estándar primario La solución de HCl preparada que se usa en el trabajo práctico, cuya concentración se conoce muy aproximadamente, ha sido valorada con una solución de NaOH de concentración conocida, que fue determinada a su vez por titulación con biftalato de potasio. Cuestionario Nº 3: 1) ¿Qué procedimiento analítico se conoce como volumetría? 2) ¿Qué utilidad tiene el ensayo en blanco? 3) ¿Cómo se tiene en cuenta el Vab en los cálculos? 4) ¿La concentración de qué ion se podrá calcular usando el volumen de ácido

gastado para hacer virar de color la fenolftaleína? ¿Qué otros datos deben emplearse para el cálculo?

5) ¿La concentración de qué ion se podrá calcular usando el volumen de ácido gastado para hacer virar de color la heliantina? ¿Qué cálculo previo debe realizar?

6) Si en la determinación de carbonatos y bicarbonatos de una muestra de agua se registraron Vaf = 2 ml, Vah = 10 ml y Vab = 0.1 ml ¿Qué volúmenes se emplearán para calcular el contenido de los aniones en la muestra de agua?

7) ¿Qué información se obtiene acerca del contenido de carbonatos y bicarbonatos en la muestra de agua si en la determinación no es necesario consumir ácido para hacer virar la fenolftaleína, ya que al agregar el indicador al sistema éste queda incoloro?

8) ¿Qué es un indicador ¿Qué criterio se sigue para elegir la fenolftaleína y la heliantina como indicadores para la titulación de carbonatos y bicarbonatos? Consultar la Tabla de Indicadores.

9) ¿A qué se denomina punto de equivalencia ? ¿Cuál es la diferencia con el punto final de la titulación? Explicar qué es el error de titulación (también llamado error de volumetría o de valoración).

10) Indicar el nº de meq de HCO3- en los 20 ml de agua utilizados para la

determinación. 11) Indicar el nº de meq de HCO3

- que habría en 1 litro de la muestra de agua.

12) Indicar el nº de meq de HCO3 - que habría en 100 ml de la muestra de agua.

13) Calcular la normalidad del HCO3 - en la muestra de agua. Indicarla en meq/ml y

en eq/l.

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14) Indicar el contenido de HCO3 - en el agua en meq/l

15) Indicar el contenido de HCO3 - en el agua en mg/l

16) Calcular la alcalinidad del agua de la muestra expresada en ppm de CaCO 3. 17) Si se quiere utilizar el agua para bebida de ganado bovino de cría y no es

deseable que el contenido de carbonatos y bicarbonatos tomados en conjunto exceda los 3000 ppm, ¿puede destinarse el agua analizada para ese uso?

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VOLUMETRÍA CON FORMACION DE COMPLEJOS. VALORACION DE CALCIO Y MAGNESIO EN AGUAS.

Objetivo del trabajo práctico: � Determinar del contenido de Ca2+ y de Mg

2+ de una muestra de agua mediante una volumetría.

� Ejercitarse en el trabajo en el laboratorio. � Interpretar las reacciones que se producen en la volumetría y los equilibrios de

complejos involucrados. � Calcular las concentraciones de Ca2+ y de Mg

2+ de una muestra de agua. � Calcular la dureza de una muestra de agua expresándola en ppm de CaCO3. � Evaluar la calidad del agua analizada para riego o para bebida animal, teniendo

en cuenta la dureza. Materiales : � Bureta de 25 ml � Embudo � 3 Erlenmeyer de 125 ml � Pipeta de 10 ml � Vaso de precipitados � Soporte de hierro con agarradera � 2 espátulas Reactivos: � EDTA 0,02 N � Indicador Negro de eriocromo T (NET) � Indicador Murexida � Solución buffer pH=10 � Solución buffer pH=12 Técnica e indicaciones: � Llenar la bureta con la solución de EDTA 0,02 N que será utilizada para la

titulación. • Controlar que el vástago de la bureta quede lleno de líquido, y que no haya

burbujas de aire en ningún lugar de la bureta. • Enrasar el líquido en cero. • Medir 20,0 ml de la muestra de agua a analizar y ponerlos en un matraz de

Erlenmeyer. • Agregar al Erlenmeyer 3 ml de solución buffer pH=10.

• ¿Qué cationes puede determinar a este pH? ¿Por qué?

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• Agregar una punta de espátula de indicador Negro de eriocromo T al Erlenmeyer.

• ¿Qué color tomó el sistema? • Titular la muestra con solución valorada de EDTA 0,02 N • Suspender el agregado de EDTA 0,02 N cuando una gota haga cambiar el

color del sistema. • ¿Qué color tomó la solución en el punto final de la titulación? • Registrar el volumen de EDTA 0,02 N gastado para producir el viraje de color

del indicador NET como V(EDTA- Ca y Mg) • Enrasar el líquido en la bureta para prepararla para otra valoración y repetir

todo el procedimiento. Nota: si el agua no contiene Mg2+ no se verá el viraje del indicador. ¿Por qué?

• Enrasar la solución de EDTA en la bureta para prepararla para otra titulación. • Medir 20,0 ml de la muestra de agua a analizar y ponerlos en otro matraz de

Erlenmeyer. • Agregar al Erlenmeyer 3 ml de solución buffer pH=12.

• ¿Qué cationes puede determinar a este pH? ¿Por qué? • Agregar una punta de espátula de indicador Murexida al Erlenmeyer. • ¿Qué color tomó el sistema? • Titular la muestra con solución valorada de EDTA 0,02 N • Suspender el agregado de EDTA 0,02 N cuando una gota haga cambiar el

color del sistema. • ¿Qué color tomó la solución en el punto final de la titulación? • Registrar el volumen de EDTA 0,02 N gastado para producir el viraje de color

del indicador NET como V(EDTA- Ca ) • Enrasar el líquido en la bureta y repetir todo el procedimiento. Nota: El título de la solución de EDTA debe determinarse titulándola con una solución patrón de Ca2+ 0,0200 N preparada pesando de CaCO3 anhidro.

• ¿Cuál es la masa de un mol de CaCO3? • ¿Qué masa de CaCO3 debe pesarse para preparar 1 litro de solución 0,0200 N

de la sal? Cuestionario Nº 4 : 1) ¿Por qué se usan ligandos multidentados en las titulaciones complejométricas? 2) ¿Por qué debiera utilizarse un agente de enmascaramiento en esta titulación? 3) Describir el comportamiento del indicador NET en el punto final de la titulación a

pH=10. Plantear los equilibrios involucrados. 4) Describir el comportamiento del indicador Murexida en el punto final de la

titulación a pH=12. Plantear los equilibrios involucrados

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4) Indicar el contenido total de Ca 2+ y de Mg2+ en el agua analizada expresado en meq.L -1

5) Indicar el contenido de Ca 2+ en el agua analizada expresado en meq.L -1 y mg.L -1.

6) Indicar el contenido de Mg2+ en el agua analizada expresado en meq.L -1 y mg.L -1.

7) Indicar el nº de meq totales de Ca 2+ y de Mg2+ en los 20 ml de agua analizada utilizados para la determinación.

8) Indicar el nº de meq de Ca2+ en los 20ml de agua analizada utilizados para la determinación.

9) Indicar el nº de meq de Mg2+ en los 20 ml de agua analizada utilizados para la determinación.

10) Indicar el nº de meq de Ca 2+ que habría en 1 litro de la muestra de agua en análisis.

11) Indicar el nº de meq de Mg2+ que habría en 1 litro de la muestra de agua en análisis.

12) Indicar el nº de meq de Ca 2+ que habría en 100 ml de la muestra de agua en análisis.

13) Indicar el nº de meq de Mg2+ que habría en 100 ml de la muestra de agua en análisis.

14) Calcular la dureza del agua de la muestra expresada en ppm de CaCO 3. 15) Las especificaciones de la máquina de ordeño de un tambo indican que el

agua a utilizarse debe tener una dureza menor de 380 ppm de CaCO3. Se analizaron muestras del agua, y se verificó que es necesario gastar 10 ml de EDTA 0,02 N para titular 20 ml del agua disponible para el lavado, a pH=10, y usando indicador NET. ¿Es apta el agua para el uso que se le quiere dar?

16) El dueño de un establecimiento dedicado a la producción porcina sabe que el agua para bebida de los animales no debiera tener una dureza mayor de 1.500 ppm de CaCO3, y decide realizar un análisis del agua ya que dispone de los reactivos necesarios. Prepara una solución de EDTA 0,01 N y titula una muestra de 20 ml de agua a pH=10 y con indicador NET. ¿Qué volumen máximo de EDTA puede gastar si el agua es apta para la bebida de cerdos?

17) Para la limpieza de los circuitos, llenadoras, tanques, depósitos y otros sistemas cerrados de la industria vinícola se requieren productos que no originen problemas de espuma y para ello la dureza del agua no debe exceder las 200 ppm de CaCO3. Se tituló una muestra de agua con una solución de EDTA 0,02 N a pH=10 y con indicador NET, de la que se consumieron 4,5 mL. La dureza de la muestra resultó 150ppm de CaCO3. ¿Qué volumen de muestra se utilizó?

18) La Organización Mundial de Salud, OMS, ha establecido como concentración máxima deseable en el agua para consumo 100mg.L-1 de CaCO3 y como concentración máxima admisible 500mg.L-1.Exprese ambos valores en meq.L-1 de Ca y Mg.

19


VOLUMETRÍA DE PRECIPITACION. VALORACION DE CLORURO EN AGUAS .

Objetivo del trabajo práctico: � Determinar del contenido de Cl- de una muestra de agua mediante una

volumetría. � Ejercitarse en el trabajo en el laboratorio. � Interpretar las reacciones que se producen en la volumetría y los equilibrios de

precipitación involucrados. � Calcular la concentración de Cl- de una muestra de agua. � Evaluar la calidad del agua analizada para bebida animal teniendo en cuenta el

contenido de cloruro. Materiales : � Bureta de 25 ml � Embudo � 3 Erlenmeyer de 125 ml � Pipeta de 10 ml � Vaso de precipitados � Soporte de hierro con agarradera � Espátula Reactivos: � AgNO3 0,014 N � Indicador: solución de K2CrO4 � CaCO3 sólido Técnica e indicaciones: • Verificar que todo el material esté perfectamente limpio y enjuagado con agua

desionizada ¿Por qué? • Llenar la bureta con la solución de AgNO3 0,014 N que será utilizada para la

titulación. • Enrasar el líquido en cero. • Medir 20,0 ml de la muestra de agua a analizar y ponerlos en un matraz de

Erlenmeyer. • Agregar al Erlenmeyer 20 gotas de solución amarilla de K2CrO4 • Titular la muestra con solución valorada de AgNO3 0,014 N • Suspender el agregado de AgNO3 0,014 N cuando una gota produzca un

cambio de color permanente en el sistema • ¿Qué cambios se observan en el sistema durante la titulación? • ¿Qué color tomó el sistema en el punto final? ¿Por qué?

20

• Registrar el volumen de AgNO3 0,014 N gastado para producir el viraje de color del indicador como VAg+.

• Enrasar el líquido en la bureta para prepararla para otra valoración y repetir todo el procedimiento.

• Para efectuar un ensayo en blanco colocar agua desionizada en un Erlenmeyer en lugar de la muestra, agregar una punta de espátula de CaCO3 y repetir todo el procedimiento. • ¿Qué finalidad tiene el agregado de CaCO3?

• Anotar el volumen de AgNO3 0,014 N consumido (VAg +b).

• ¿En qué intervalo de pH puede hacerse la determinación de cloruro? Justifique.

Nota: El título de la solución de AgNO3 debe determinarse titulándola con una solución patrón de NaCl 0,014 N preparada pesando la masa de sal necesaria.

• ¿Cuál es la masa del mol de NaCl? • ¿Qué masa de NaCl debe pesarse para preparar 1 litro de solución 0,014 N

de la sal? Cuestionario Nº 5: 1) ¿Por qué se utiliza K2CrO4 como indicador en esta volumetría? 2) ¿Por qué la titulación debe realizarse en medio de pH neutro? 3) Indicar el contenido de Cl- en el agua analizada expresado en meq/l 4) Indicar el contenido de Cl- en el agua analizada expresado en mg/l 5) Indicar el contenido de Cl1- en el agua analizada expresado en mg de

NaCl/litro 6) Indicar el nº de meq de Cl- en los 20 ml de agua analizada utilizados para la

determinación. 7) Indicar el nº de meq de Cl- que habría en 1 litro de la muestra de agua en

análisis. 8) Indicar el nº de meq de Cl- que habría en 100 ml de la muestra de agua en

análisis 9) Si el máximo que se admite en el agua de bebida para ganado bovino en

engorde es de 4.000 ppm de cloruro, y una muestra de agua tomada de un bebedero consumió al ser titulada 3ml de AgNO3 0,05 N con indicador K2CrO4. ¿Puede ser consumida esa agua por el ganado vacuno?

10) ¿Pueden los caballos tomar agua del mismo bebedero? (Consultar la Tabla 4 del Anexo)

21

ANEXO 1

El pehachímetro

Un pehachímetro (pH-metro) es un instrumento analítico que consta de un sensor o electrodo selectivo para el ion hidrógeno y de un sistema electrónico que captura la señal de concentración como una señal eléctrica y la traduce en una escala de valores numéricos (ver figura).

Ya que en términos generales, cualquier diferencia de concentración puede

asociarse una diferencia de potencial eléctrico, un pH metro es en principio un voltímetro que mide diferencias de potencial, asociadas a diferencias de concentración de iones hidrógeno, contra un electrodo de referencia.

Está formado por un electrodo de vidrio grueso que lleva adosada una membrana de vidrio fino. Este electrodo contiene en su interior una solución de HCl 1M y el contacto eléctrico se establece con un electrodo interno auxiliar. Ademas hay un electrodo de referencia generalmente de calomel o de Ag/AgCl.

El sistema eléctrico es un potenciómetro de resistencia variable que permite

fijar el pH a partir de soluciones de referencia, con amplificadores de la señal. Un pHmetro, como cualquier otro equipo de medición, necesita de un

proceso de calibración rutinario. Por lo general durante las campañas de muestreo en campo, se debe calibrar el pHmetro por lo menos una vez al día, antes de cada jornada.

Procedimiento de calibración: Se establecen las diferencias de potencial que

se generan al introducir el electrodo de vidrio en soluciones de pH perfectamente conocidos.

Si el pH esperado en las muestras que se requiere medir es ligeramente

ácido, es aconsejable calibrar el instrumento frente a soluciones patrón de pH 4,00 y 7,00. Si por el contrario el pH esperado es ligeramente alcalino, se recomienda calibrar con soluciones patrón de pH 7,00 y 10,00.

Esquema del equipo: A: amplificador B: galvanómetro o miliamperímetro. C: electrodo de vidrio D: electrodo de referencia generalmente de calomel o Ag/AgCl. R: potenciómetro de resistencia variable

22

HCl 1 M

MEMBRANA DE VIDRIO FINO

VIDRIO GRUESO

ELECTRODO AUXILIAR

ELECTRODO

DE VIDRIO

23

B

A 1

2

3

R

E

C D

24

ANEXO 2

PREPARACIÓN DEL INDICADOR UNIVERSAL

Para preparar 1 litro de indicador Universal:

- Pesar:

- 0,0250 g de Azul de timol,

- 0,0625 g de Rojo de metilo,

- 0,2500 g de Azul de bromotimol

- 0,5000 g de fenolftaleína

- Disolver en alcohol puro y diluir agregando hasta 833 ml de alcohol.

- Agregar 167 ml de H2O destilada.

- Agregar NaOH 0,1N hasta que la solución adquiera color verde botella.

pH Color

3 rojo anaranjado

4 anaranjado rojizo

5 anaranjado

6 amarillo

7 amarillo verdoso

8 verde

9 verde azulado

10 azul

25

ANEXO 3

SÓLIDOS DISUELTOS

Conductividad eléctrica Los sólidos disueltos en aguas naturales, representados por la sigla internacional “TDS”, están constituidos por las sales minerales que el agua disuelve cuando contacta los minerales de la corteza terrestre.

Debido a que los Sólidos Disueltos incrementan la capacidad del agua para conducir una corriente eléctrica y al hecho de que dicha propiedad puede medirse con mayor facilidad y rapidez que la determinación directa de los TDS por gravimetría, frecuentemente se toma la conductividad eléctrica del agua, como una medida indirecta de su contenido en sólidos disueltos. Se debe tener presente, sin embargo que esta hipótesis es aproximadamente válida para aguas naturales, ya que en aguas residuales los TDS pueden estar también asociados a materia orgánica en solución. La conductividad eléctrica de una muestra de agua es la expresión numérica de su capacidad para transportar una corriente eléctrica. Esta capacidad depende de la presencia de iones en el agua, de su concentración total, de su movilidad, de su carga y de las concentraciones relativas, así como de la temperatura de medición.

Las soluciones de la mayoría de los ácidos, bases y sales inorgánicas, son relativamente "buenos conductores", de una corriente eléctrica. Inversamente, las soluciones acuosas de solutos orgánicos, que no se disocian o que se disocian muy poco en el agua, poseen conductividades eléctricas muy bajas o similares a las del agua pura. En la mayoría de las soluciones acuosas, cuanto mayor es la concentración de las sales disueltas, mayor es su conductividad eléctrica. Este efecto continúa hasta el punto de saturación de la sal o hasta que la solución se halla tan concentrada en iones, que la restricción del movimiento causada por un aumento posterior en la concentración, disminuye la conductividad eléctrica del sistema.

Puesto que a mayor temperatura menor viscosidad y a menor viscosidad, mayor libertad de movimiento, la temperatura también tiene una marcada influencia sobre la conductividad eléctrica de un sistema acuoso. Aunque el incremento de la conductividad eléctrica con la temperatura puede variar de un ión a otro, en general, se acepta que esta aumenta en promedio, en un 3 % por cada grado centígrado que aumente la temperatura.

Instrumental Un equipo para la medición de la conductividad eléctrica en muestras de

agua, es un equipo que consta de un “Sensor” o par de placas metálicas y de una parte electrónica desde donde se envía una señal eléctrica hacia las placas,

26

durante cada medición. Atado a este sistema, se halla una termocupla que registra la temperatura a la cual se realizan las mediciones.

El equipo cuenta además con un traductor y corrector electrónico de la señal, que referencia las corrientes eléctricas leídas, a una temperatura determinada. En algunos equipos traduce las mediciones obtenidas a valores aproximados del contenido en sólidos disueltos, TDS.

Los conductímetros miden la “Resistencia” de una solución, al paso de una corriente eléctrica y convierten estos valores en unidades inversas de "Conductividad Eléctrica".

Como la resistencia de un cuerpo es inversamente proporcional a su sección transversal y directamente proporcional a su longitud, se ha adoptado como unidad estándar de comparación, la resistencia al paso de la corriente que ofrece un cubo de 1 cm de lado, construido del material que se examina, denominada resistencia específica o resistividad.

R =

Donde R= resistencia en ohms l = longitud en cm a = área en cm2 ρ = resistencia específica. Característica de cada material. Sus unidades son ohm.cm

El reciproco de esta medida es la Conductancia Específica o conductividad (CE).

CE =

La conductancia, la inversa de la resistencia en una celda de cualquier

dimensión, se expresa en ohms recíprocos o mhos. Para expresar resultados en análisis de aguas es más conveniente el submúltiplo µmho.

La conductancia específica (CE) entonces se suele expresar en µmhos/cm. En el Sistema Internacional de Unidades el recíproco del ohm es el

Siemens (S) por lo que la conductividad eléctrica en una muestra de aguas se expresa en µS/cm

Otra unidad frecuente, especialmente en aguas salobres, es el mS/m. También es de uso común especialmente en suelos la unidad dS/m correspondiente a 10 µS/cm.

En la práctica, la elección de la celda depende de la amplitud esperada de la conductividad y a la resistencia del instrumento. Se ajusta experimentalmente el conjunto, comparando los resultados instrumentales con las conductividades reales de soluciones standard, de conductividad conocida.

Se utiliza habitualmente, en análisis de aguas, una solución 0.01 M de KCl, cuya CE es de 1413 µS/cm a 25º C (APHA 1992).

27

ANEXO 4

SALINIDAD

La contaminación por sales del suelo es un problema conocido que ha movido a realizar estudios con el fin de prevenirla y mejorar los suelos afectados por la salinidad. El origen de las sales de sodio, potasio, calcio y magnesio es diverso, y puede ser natural por provenir del material original o deberse a contaminación antrópica, por actividades agropecuarias, particularmente con las relacionadas con el riego o el inadecuado uso de los fertilizantes, o con actividades industriales que producen acumulación de determinadas sales en los suelos afectados por efluentes, como es el caso de algunas curtiembres.

La salinidad en el suelo tiene distintos efectos según la especie vegetal que crece en él. Los ecólogos clasifican como glicófitas a las plantas que son sensibles a las concentraciones salinas relativamente elevadas y como halófitas a las que son capaces de crecer en presencia de altas concentraciones de sales La mayor parte de las plantas cultivadas no son halófitas. En general, los paisajes de los suelos salinos se caracterizan por la poca vegetación. En los cultivos en macetas el riesgo de acumulación de sales es mayor que en otras condiciones.

Uno de los factores que contribuyen a que el agua quede retenida en el sustrato, evitando que pueda pasar a la planta, es la presión osmótica, que es tanto mayor cuanto más elevada sea la concentración de iones en solución. Si la concentración de sales es muy elevada, la planta puede sufrir déficit hídrico y los efectos son semejantes a los de una sequía. Una acumulación excesiva de sales, que genere problemas de salinidad puede deberse entre otras causas al aporte de sales del agua de riego .

La salinidad del sustrato que genera el agua de riego influye en la germinación de las semillas, siempre de acuerdo con las características de la especie. Puede evaluarse el % de germinación, o cuánto tiempo tarde en producirse. También pueden evaluarse visualmente los efectos sobre la planta que sufre estrés por sales (disminución del crecimiento, cambios de color, etc)

Algunos problemas derivados de una excesiva concentración de sales en el agua de riego son: salinización del suelo o sustrato que impide a la planta absorber el agua, pobre infiltración del agua por alto contenido de sodio y bajo de calcio, toxicidad producida por la acumulación de sales que ocasionan desequilibrios en la absorción de nutrientes, obstrucciones en los equipos de riego, etc.

28

ANEXO 5 Las tablas que se presentan a continuación permitir án identificar

limitantes para el uso del agua analizada. Se deberá tener en cuenta para elaborar el Informe que de los análisis

realizados en los trabajos prácticos se obtuvieron valores solamente de algunos parámetros relacionados con calidad de agua. Tabla 1 (Nota: las restricciones de uso se establecen considerando todos los problemas potenciales presentados en conjunto)

DIRECTRICES PARA INTERPRETAR LA CALIDAD DE AGUAS PA RA RIEGO ( Fuente: Vivot et al., 1999)

Problema potencial Grado de restricción de uso

Ninguna Moderada Severa

Salinidad

Conductividad (µScm-1) < 700 700-3000 > 3000

Sólidos solubles (mg. L-1) < 470 470-2020 >2020

Infiltración

RAS: 0 - 3 y CE (µScm-1): > 700 700-200 < 200

RAS: 3 - 6 y CE (µScm-1): 1200 1200-300 <300

RAS: 6-12 y CE (µScm-1): 1900 1900-500 <500

RAS: 12-20 y CE (µScm-1): 2900 2900-1300 <1300

RAS: 20-40 y CE (µScm-1): 5000 5000-2900 <2900

Toxicidad

Sodio (meq. L-1) <3,0 3,0 – 9,0 > 9,0

Cloro (meq. L-1) <3,0 > 3,0

Boro (meq. L-1) <0,7 0,7 – 3,0 > 3,0

Varios

Nitrato (expresado como N elemental)

<3,0 5,3 – 30 > 30

Bicarbonato (meq. L-1) <3,0 1,5 – 8,5 > 8,5

pH Aptitud normal: 6,5 – 8,4

Nota: Relación de Adsorción de Sodio (RAS), se calcula con todas las concentraciones en miliequivalentes/litro según la ecuación: [ Na+]

RAS =

[Ca2+ + Mg 2+] 2

29

Tabla 2.

CARACTERIZACIÓN DEL AGUA DE RIEGO PARA PLANTAS EN M ACETAS

(Fuente: Ansorena, 1994) Caracterización

del agua Conductividad

eléctrica [ mS.cm -1 a

25ºC]

Sólidos totales disueltos [mg.L -1]

Sodio [% de sólidos

totales]

Boro [mg.L -1]

Excelente <0,25 <175 < 20 < 0,33

Buena 0,25 – 0,75 175 – 525 20 – 40 0,33 – 0,67

Permisible 0,75 – 2,0 525 - 1400 40 – 60 0,67 – 1,00

Dudosa 2,0 – 3,0 1400 – 2100 60 – 80 1,00 – 1,25

Inadecuada >3,0 > 2100 >80 >1,25

Tabla 3.

CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS EN FUNCIÓN DEL CARBONATO DE SODIO RESIDUAL (CSR) (Modificado de Medrano Vargas, 2001)

CSR[meq.L-1] Clasificación

< 1.25 Agua de buena calidad para riego.

1.25 - 2.50 Agua de dudosa calidad, se puede utilizar con buenas prácticas

de manejo

> 2.50 No es agua buena para riego.

Nota: La clasificación es aplicable para climas áridos y semiáridos, donde el agua de riego se constituye en el aporte fundamental para los cultivos CSR = [ (CO3

2-) + (HCO3-)] - [ (Ca2+) + (Mg2+)]

Las concentraciones se expresan en miliequivalentes/litro

Tabla 4

TOLERANCIA RELATIVA DE LOS CULTIVOS A LA SALINIDAD (para un 100% del rendimiento potencial)

Conductividad eléctrica

[ dS.m -1 a 25ºC] Grupos de tolerancia relativa

< 1,3 Sensible

1,3 –3,0 Moderadamente Sensible

3,0 –6,0 Moderadamente Tolerante

6,0 –10 Tolerante

> 10,0 Inadecuado para la mayoría de los cultivos (a menos que la reducción de producción sea aceptable)

30

Tabla 5.

CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES SEGÚN SU S ALINIDAD Y COMPOSICIÓN IÓNICA (Modificado de Arreghini, 2008)

CARACTERIZACIÓN DE LA

SALINIDAD DE LAS AGUAS Sales Totales Disueltas (mg.L -1)

No salina <1000

Ligeramente salina 1000-3000

Salina 3000-10000

Muy salina 10000-35000

Agua de mar >35000

CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS SEGÚN COMPOSICIÓN ANI ÓNICA

Fuertemente bicarbonatada carbonatos > 75%

Fuertemente clorurada cloruro > 75%

Fuertemente sulfatada sulfato > 75%

Bicarbonatada 50%<bicarbonato<75%

Clorurada 50%<cloruro<75%

Sulfatada 50%<sulfato<75%

Sin anión dominante Bicarbonato, cloruro y sulfato<50%

CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS SEGÚN COMPOSICIÓN CAT IÓNICA

Fuertemente cálcica calcio > 75%

Fuertemente magnésica magnesio > 75%

Fuertemente alcalina Sodio + potasio > 75%

Cálcica 50%<calcio<75%

Magnésica 50%<magnesio<75%

Alcalina 50%<sodio + potasio<75%

Sin catión dominante Calcio, magnesio, sodio + potasio<50%

Tabla 6

CARACTERIZACIÓN DE PLANTAS POR TOLERANCIA A LA SALI NIDAD (Fuente: Ansorena, 1994)

Muy sensibles Azalea - Camelia - Gardenia - Prímula

Sensibles Afelandra - Clivia - Ficus - Lechuga - Plantas de temporada varias

Tolerantes Clavel – Crisantemo – Ciprés de Arizona – Difenbaquia – Hortensia – Magnolia – Filodendro – Tomate

Muy tolerantes Cordiline – Retama – Yuca – Santa Rita Nota: Se indican nombres vulgares

31

Tabla 7

CALIDAD DE AGUA PARA BEBIDA ANIMAL (BOVINOS)

(Fuente: Vivot et al. 1999)

Componentes Calidad de agua Muy

buena Buena Regular Mala Límites

Cloruros [mg.L-1] 1 - 2000 < 1000 > 2000 > 10.000 Sulfatos [mg.L-1] < 60 < 600 600 - 2000 > 2000 Calcio [mg.L-1] > 60 > 60 < 120 > 30 Magnesio [mg.L-1] < 30 < 30 < 90 > 60 Relación Ca/Mg > 2 > 2 1 – 2 < 2 Sólidos totales dis. [mg.L-1] 2-3000 < 3000 < 4000 < 4000 Nitratos [mg.L-1] < 100 < 100 100 –

200 > 200

Nitritos [mg.L-1] < 10 < 10 < 10 > 10 Arsénico [mg.L-1] < 0,10 < 0,10 < 0,15 > 0,15 Carbonatos [mg.L-1] Hasta 500 Bicarbonatos [mg.L-1] Hasta 3000 Cobre [mg.L-1] Hasta 0,50 Tabla 8

LÍMITES PARA CONSUMO ANIMAL (Fuente: Bavera et al. 1979)

Carbonato y bicarbonato en conjunto � 2 – 3 g.L-1

Cloruro

� Rodeo de cría

� Invernada

� 10 – 11 g.L-1 de NaCl como sal

única

� 7 g.L-1 de NaCl como sal única

Sulfato

� para animales acostumbrados

� si hay Ca en relación 1,5 / 1 de

sulfato/calcio

� 4 g.L-1 de sulfato

� 7 g.L-1 de sulfato

Calcio y magnesio � 0,25 g.L-1 para vacas lecheras

� 1,40 g.L-1 para terneros destetados

� 0,50 g.L-1 para vacunos adultos

32

Tabla 9

CALIDAD DE AGUA PARA BEBIDA ANIMAL EN EXPLOTACIONES DE LA PRADERA PAMPEANA.

(Fuente: Herrero et al. 1997) � Hay diferencias según especies y tipo de actividad productiva � pH: 6-9 Para cría de

bovinos de carne y engorde

Para bovinos de leche Para equinos

Sólidos totales [mg.L-1] 7.000 - 10.000 7.000 6.500 Dureza

[mg.L-1 de CaCO3 ] < 3.000 < 380

para lavado de la máquina de ordeño

3.000

Cloruro [mg.L-1] 5.000 5.000 3.000 Sulfato [mg.L-1] 300 - 700 300 - 700 250 - 400 Tabla 10

CALIDAD DE AGUA PARA BEBIDA ANIMAL EN EXPLOTACIONES INTENSIVAS DE LA PRADERA PAMPEANA.

(Fuente: Sardi et al.1997) Para cerdos

Para aves

Sólidos totales [mg.L-1] 4.300 2.860 Dureza [mg.L-1] 1.500 380 Cloruro [mg.L-1] 1.800 2.000 Sulfato [mg.L-1] 400 300 Tabla 11

CALIDAD DE AGUA PARA BEBIDA DE GANADO CAPRINO. (Fuente: Bazan Nickisch, 1996)

Clasificación Residuo Seco (g.L -1) Sulfato (g.L -1) Magnesio (g.L -1) Excelente <2,2 <0,9 <0,2

Buena 2,2-4,4 0,9-1,7 0,2-0,4 Regular 4,4-7,7 1,7-1,6 0,4-0,48

Tolerable 7,7-11 2,6-3 0,48-0,55 Mala >11 >3 >0,55

33

Tabla 12

GUÍA DE CALIDAD DE AGUA PARA EL GANADO Y LAS AVES D E CORRAL

(Modificado de Colacelli N.A. 1 997)

Salinidad

del agua

(dS. m -1)

Calidad Observaciones

< 1,5 - Deficiente - Para ganado y aves de corral.

1,5 - 5,0 - Satisfactoria

- Apta para ganado y aves de corral.

- Puede provocar diarreas temporales al

ganado no acostumbrado y

excrementos acuosos en aves.

5,0 - 8,0

- Satisfactoria

para el ganado

- No apta para

aves

- Puede producir diarrea temporal o no

ser aceptada por animales no

acostumbrados Provoca a menudo

excrementos acuosos, aumento de

mortandad y reducción de crecimiento,

especialmente en pavos.

8,0 - 11,0

- De uso limitado

para el ganado

- No apta para

aves

- Apta con razonable seguridad para

vacunos, lechero, carne, ovinos,

porcinos y equinos.

- Evitar animales preñados y en lactación.

- No apta para aves de corral.

11,0 - 16,0 - De uso muy

limitado

- No apta para aves y probablemente

para porcinos.

- Gran riesgo con vacas lactantes o

preñadas, ovinos y equinos.

- Evitar su uso, aunque los rumiantes,

equinos, porcinos y aves mas viejos

pueden subsistir bajo ciertas

condiciones.

> 16,0 - No recomendable - Riesgos muy grandes.

34

ANEXO 6

Rótulo Muestra de Agua Para Análisis Procedencia de la Muestra: Aptitud para: Fecha de Muestreo: GRUPO Nº: Integrantes: 1)__________________________________

2)__________________________________

3) __________________________________

4 )__________________________________

QUIMICA APLICADA Turno …………………………………………………………………….

35

QUIMICA APLICADA - Laboratorio

Integrantes del Grupo

presentes

TP Nº 1 Fecha: 1)

Grupo Nº: 2)

3)

4)

pH de la muestra de agua con Indicador

Universal

pH de la muestra de agua con pH-metro

Entregar estos datos al Docente a cargo, y conservar una copia cada

integrante del grupo , para la confección del informe final.


Integrantes del Grupo presentes

TP Nº 2 Fecha: 1) Grupo Nº: 2)

3) 4)

Conductividad eléctrica de la muestra de agua:

mS.cm-1

µS.cm-1

Concentración de NaCl preparada

CE de la solución de NaCl

µS.cm-1

36



TP Nº 3 Fecha: 1) Grupo Nº: 2) 3) 4)

Vm (volumen de muestra) ml

Vácido f ml

Vácido h ml

Vácido b ml

Concentración de titulante (HCl) N



TP Nº 4 Fecha: 1)

Grupo Nº: 2)

3)

4) Vm (volumen de muestra) ml

Volumen de EDTA (pH = 10) ml Vm (volumen de muestra) ml

Volumen de EDTA (pH = 12) ml Concentración de titulante (EDTA) N

QUIMICA APLICADA - Laboratorio Integrantes del Grupo presentes

TP Nº 5 Fecha: 1) Grupo Nº: 2) 3) 4) Vm (volumen de muestra) ml

Volumen Ag+ (muestra) ml

Volumen Ag+ (blanco) ml

Concentración de titulante (AgNO3) N

37

QUIMICA APLICADA TRABAJO PRACTICO INTEGRADOR

Análisis Químico de Aguas

Grupo Nº Fecha de Entrega: / /

Apellido y Nombre: Turno: Procedencia de la Muestra: Fecha de toma

de la Muestra:

Finalidad del Ensayo

pH

Conductividad Eléctrica µS.cm-1 dS.cm-1

Carbonato meq.L-1 mg.L-1

Bicarbonato meq.L-1 mg.L-1

Cloruro meq.L-1 mg.L-1

Sulfato meq.L-1 mg.L-1

Suma de Aniones meq.L-1

Calcio meq.L-1 mg.L-1

Magnesio meq.L-1 mg.L-1

Sodio meq.L-1 mg.L-1

Potasio meq.L-1 mg.L-1

Suma de Cationes meq.L-1

Sólidos Totales Disueltos mg.L-1

Dureza mgCaCO3 .L-1

Alcalinidad mgCaCO3 . L-1

CSR meq.L-1

RAS

38

Observaciones:

39

BIBLIOGRAFIA.

• ANSORENA MINER J. 1994. Sustratos. Propiedades y caracterización. Ediciones Mundi-Prensa. Bilbao. España

• APHA, AWWA, WPCF. 1992. Métodos normalizados para análisis de aguas potables y residuales. Ed Díaz de Santos. U.S.A.

• ARREGHINI S. 2008. Bases para la clasificación, monitoreo y remediación de un río de llanura. Una aproximación a nivel de cuenca. Tesis de Doctorado en Ciencias Biológicas. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA. 206pp.

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Guía de Analisis de Agua - TP 2014

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