DETERMINACION DE LA ALCALINIDAD (PARCIAL Y TOTAL) EN AGUAS NATURALES:

METODO VOLUMETRICO

1. OBJETIVOS :

Determinar experimentalmente la presencia de carbonatos y bicarbonatos de diferentes tipos de muestras (aguas).

Obtener por correspondencia la alcalinidad de diferentes tipos de aguas

2. FUNDAMENTO TEORICO:

Generalidades    

La alcalinidad en el agua tanto natural como tratada, usualmente es causada por la presencia de iones  carbonatos ( CO3

= ) y bicarbonatos ( HCO3- ), asociados

con los cationes Na+, K+ Ca+2 y Mg+2 . La alcalinidad se determina  por titulación de la muestra con una solución valorada de un ácido fuerte como el HCl, mediante dos puntos sucesivos de equivalencia, indicados ya sea por medios potenciométricos o por medio del cambio de color utilizando  dos indicadores ácido-base adecuado.

Almacenaje de la muestra

La muestra de deberá analizar de inmediato. Los resultados de muestras almacenadas no son representativos.

Campo de aplicación

Este método, es aplicable para la determinación de la alcalinidad de carbonatos y bicarbonatos, en  aguas naturales, domésticas, industriales y residuales. La medición de la alcalinidad, sirve para fijar los parámetros del tratamiento químico del agua, así como ayudarnos al control de la corrosión y la incrustación en los sistemas que utilizan agua como materia prima o en su proceso.

Principios

En este método, la alcalinidad se determina  por titulación de la muestra con una solución valorada de un ácido fuerte como el HCl, mediante dos puntos sucesivos de equivalencia, indicados por medio del cambio de color de dos indicadores ácido-base adecuado.

CO3-HCO3 y HCO3-H2CO3

Cuando se le agrega a la muestra de agua de fenolftaleína y aparece un color rosa, esto indica que la muestra tiene un  pH mayor que 8.3 y es indicativo de la presencia de carbonatos.

Se procede a titular con HCl valorado, hasta que el color rosa vire a incoloro, con esto, se titula la mitad del CO3

=.

En enseguida se agregan unas gotas de indicador de azul bromofenol, apareciendo una coloración azul y se continúa titulando con HCl hasta la aparición de una coloración verde. Con esto, se titula los bicarbonatos (HCO3

-)   y la mitad restante de los carbonatos (CO3

=).

Si las muestras de agua tienen un  pH  menor que 8.3 la titulación se lleva a cabo en una sola etapa. Se agregan unas gotas de indicador de azul de bromofenol, apareciendo una coloración azul y se procede a titular  con  solución de HCl hasta la aparición  de  indicador un color verde con eso se titula los HCO3

-.

  Interferencias

El color de la muestra, alta concentración de cloro y  la formación de precipitados al titular la muestra, interfieren, ya que pueden enmascarar el cambio de color del indicador.

3. MATERIALES Y REACTIVOS:

bureta vaso precipitado matraz tiosulfato de sodio 0.1N indicador de fenoltaleina al 1%en etanol acido sulfurico 0.02N morado de metilo: solucion conformada por rojo de metilo 0.1N y azul de

metilo 0.1N.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Medimos 100mL de agua de muestra a analizar, y luego colocamos en un matraz de 250mL de capacidad, también agregamos 2 gotas de Tiosulfato de sodio 0.1N y 2 gotas de Fenolftaleína, si la muestra no cambia de color eso nos indica que la alcalinidad es cero, si cambia a rojo grosella titular con H2SO4 0.02N hasta que la solución sea incolora. Anotamos el volumen gastado en mL (P).

Luego agregamos 3 gotas del indicador morado de metilo, si hay presencia de bicarbonatos toma un color verde, entonces titular con H2SO4 0.02N hasta que vire a morado, anotamos el volumen gastado en mL (M),

5. CALCULOS:

ppm (CO3)-2

= 2*P *NH2SO4 * 30 *10 3

VMUESTRA

ppm (HCO3)-1 = (M-2P) *NH2SO4 * 61 *10 3

VMUESTRA

Alcalinidad (OH) = (2*P – M)

P: volumen gastado del acido con la fenolftaleína

M: volumen gastado del acido con morado de metilo

EXPERIMENTOS:

AGUA DE POZO (V=100 mL)

De los datos obtenidos en la experiencia los volúmenes gastados del acido con la fenolftaleína y morado de metilo son:

Volumen gastado del acido con la fenolftaleína (P): 0.51 ml.

Volumen gastado del acido con morado de metilo (M): 8.6 ml.

Remplazando estos datos en la ecuación:

Ppm CO3 = 2*0.51 *0.02 * 30 *10 3

100

Ppm CO3 = 6.12

Ppm HCO3 = (8.6-2*0.51) *0.02 * 61 *10 3

100

Ppm HCO3 = 92.48

Alcalinidad (OH) = (2*0.51 – 8.6)

Alcalinidad (OH) = 7.58

AGUA DE CAÑO (V=100 mL)

Al agregarle la fenolftaleína y tiosulfato de sodio a la muestra, se observo que esta no cambio de color:

P = 0 y Alcalinidad = 0

Prosiguiendo con los pasos correspondientes determinamos M = 5.6 mL

Ppm HCO3 = (5.6-2*0) *0.02 * 61 *10 3

100

Ppm HCO3 = 68.32

AGUA DE MAR (V = 10 mL)

De los datos obtenidos en la experiencia los volúmenes gastados del acido con la fenolftaleína y morado de metilo son:

Volumen gastado del acido con la fenolftaleína (P): 0.35 mL.

Volumen gastado del acido con morado de metilo (M): 0.35mL.

OBSERVACION: Llevando estos resultados a como si la muestra fuera de 100 mL, entonces obtenemos:

P = M = 3.5 mL

Remplazando estos datos en la ecuación:

Ppm CO3 = 2*3.5 *0.02 * 30 *10 3

100

Ppm CO3 = 42

Ppm HCO3 = (3.5-2*3.5) *0.02 * 61 *10 3

100

Ppm HCO3 = 42.7

Alcalinidad (OH) = (2*3.5 – 3.5)

Alcalinidad (OH) = 3.5

AGUA DE RIO (V= 10 mL )

Al agregarle la fenolftaleína y tiosulfato de sodio a la muestra, se observo que esta no cambio de color:

P = 0 y Alcalinidad = 0

Prosiguiendo con los pasos correspondientes determinamos M = 0.8 mL

OBSERVACION: Llevando este resultado como si fuera una muestra de 100mL, obtenemos:

M = 8 mL

Ppm HCO3 = (8-0) *0.02 * 61 *10 3

100

Ppm HCO3 = 97.6

6. CONCLUSIONES:

Se logro determinar las ppm de carbonatos y bicarbonatos en los diferentes tipos de muestra de agua.

También se observo en las muestras la alcalinidad que presentaban.

7. BIBLIOGRAFÍA:

Internet : wikipedia.com ( alcalinidad)