CUESTIONARIO "QUIMICA AMBIENTAL" Presentado por: Andrés Felipe Felipe Aguirre Aguirre pineda. 201111496 201111496 Gerardo Andrés Barón Bernal. 201022027 Alejandra Cruz Cruz Correa. 201111568 2011115 68
1. ¿Cuál es el fundamento de cada uno de los siguientes métodos de análisis químico y que parámetros se pueden medir con cada uno de ellos?
Método Espectrofotométrico: Espectrofotométrico: La espectrofotometría espectrofotometría es el método de análisis óptico más usado en las investigaciones químicas y bioquímicas. El espectrofotómetro es un instrumento que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia. Métodos Turbidimétros y Nefelométricos: Nefelométricos:
Métodos Gravimétricos:
Métodos volumétricos v olumétricos::
Métodos potencio métricos:
2. ¿Qué tipo de material disuelto contribuye con la conductividad eléctrica de una muestra?
los principales tipos de material disuelto que contribuyen a la conductividad eléctrica en una muestra son relacionadas con sales minerales, como especies iónicas mayoritarias como CL- ,SO 4-2, y NA+. 3. ¿En qué unidades se expresa la conductividad eléctrica?
La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto , y su unidad es el S/m (siemens por metro) o Ω-1·m-1.Siemens (S) es una unidad de conductividad eléctrica. La conductividad del agua se mide dentro de una cierta distancia de modo que la entrada es en S/cm o mS/cm 4. ¿De qué manera se ve afectada la conductividad eléctrica con la temperatura de la muestra? al aumentar la temperatura disminuye la conductividad esto es debido a que el agua contiene muchos materiales que obtiene en el recorrido de su ciclo recoge materiales que entre ellos están presentes metales, cuando se aumenta la temperatura la energía cinética que conforman a las sustancia vibran mas rápido, y pueden chocar unas contra otras, de esta manera no pueden desplazarse libremente lo que ocasiona que disminuya la conductividad en los materiales que a su vez sigue el principio de resistividad. 5. ¿Qué es la contaminación térmica?
Es aquella en la que el contaminante es una fuente de calor y se manifiesta como una reducción en la calidad del agua causada por incrementos en temperatura. Generalmente, esta contaminación es de origen antropogénico, causado por la disposición de calor en exceso o de desecho térmico como resultado de los procesos de enfriamiento de las plantas generadoras de energía. La contaminación térmica es una forma importante de contaminación en sistemas acuáticos y ocurre, en la mayoría de los casos, cuando el agua utilizada para el enfriamiento de las plantas generadoras de energía es liberada al medio ambiente a una temperatura mayor de la que se encontraba naturalmente (entre 9 y 20° C más caliente). Los ecosistemas acuáticos son muy sensibles al cambio de temperatura por lo tanto estas se ven afectados directamente, en otro caso el oxígeno disuelto disminuye a temperatura altas. 6. ¿Qué es la turbidez?
La turbidez es una característica óptica o parámetro de un líquido, que en términos generales describe la claridad u opacidad del líquido. La turbidez no tiene que ver con el color, sino que se relaciona más con la pérdida de transparencia debida al efecto de partículas en suspensión, material coloidal, o ambos; dependiendo de los materiales en suspensión en una muestra de agua. Una falta de turbidez resulta pureza ya que es, en parte, el
efecto de estos diversos materiales en suspensión sobre la luz que atraviesa el líquido. 7. ¿Cuáles son las consecuencias de la alta turbidez en el agua?
Como consecuencia de la sedimentación de las partículas en el fondo, los lagos poco profundos se colmatan más rápido, los huevos de peces y las larvas de los insectos son cubiertas y sofocadas, las agallas de los peces se tupen o dañan. Las partículas suspendidas absorben calor de la luz del sol, haciendo que las aguas turbias se vuelvan más calientes, y reduciendo así la concentración de oxígeno en el agua (el oxígeno se disuelve mejor en el agua más fría). Además algunos organismos no pueden sobrevivir en agua más caliente, mientras que se favorece la multiplicación de otros. Las partículas en suspensión dispersan la luz, de esta forma decreciendo la actividad fotosintética en plantas y algas, que contribuye a bajar la concentración de oxígeno más aún. El principal impacto de una alta turbidez es meramente estético: a nadie le gusta el aspecto del agua sucia. Pero además, es esencial eliminar la turbidez para desinfectar efectivamente el agua que desea ser bebida. Esto añade costes extra para el tratamiento de las aguas superficiales. Las partículas suspendidas también ayudan a la adhesión de metales pesados y muchos otros compuestos orgánicos tóxicos y pesticidas.
8. ¿Cómo se mide la turbidez?
El instrumento usado para la medida de la turbidez es el nefelómetro o turbidímetro, que mide la intensidad de la luz dispersada a 90 grados cuando un rayo de luz pasa a través de una muestra de agua. En lagos la turbidez se mide con un disco secchi. Esto es un disco blanco y negro que se deja caer en el agua atado a una cuerda. Se anota la profundidad que el disco alcanza hasta que se pierde de vista. Esto proporciona una estimación del nivel de turbidez en el lago. 9. ¿En qué unidades se expresa la turbidez?
Las unidades actualmente utilizadas son: Unidades Nefelometrícas de Turbidez NTU Unidades Nefelometricas de Formazina FNU
Se tiene que: 1 NTU = 1 FNU Anteriormente se utilizaban las unidades de turbidez Jackson (JTU) basadas en el antiguo método Jackson. Con lo que se tienen los siguientes factores de conversión de unidades JTU = 19 NYU y/oNFU, NTUy/oFNU= 0,053 JTU 10. ¿Qué es el color?
El color es un parámetro del agua que dependerá tanto de las sustancias que se encuentren disueltas, como de las partículas que se encuentren en suspensión, este se divide en dos color aparente y color real. 11. ¿Qué tipo de partículas le dan color al agua?
Son causantes de color en aguas naturales o no afectadas, el material vegetal en descomposición, tipo ligninas, taninos, ácidos húmicos, fulvicos, algas, etc., y algunos minerales disueltos de hierro manganeso. En vertimientos industriales o en cuerpos de aguas efactados o contaminados por estos, el color se asocia necesariamente al tipo particular de actividad asociada al vertimiento. El color predominante en el primer caso, varia de una tonalidad amarilla hasta una tonalidad café; en el segundo caso el color puede ser muy variable, dependiendo de la actividad asociada con el vertimiento. 12. ¿En qué se diferencia la turbidez del color?
El COLOR está referido al pigmento en que se descompone la luz natural, este parámetro tiene una relación directo con los materiales disueltos en el agua. En cuanto a la TURBIDEZ se puede explicar como el grado de transparencia o "pureza óptica", más allá de su color, que le da la proporción, cantidad y calidad de distintos materiales en suspensión dentro del líquido. 13. ¿Qué diferencia hay entre color aparente y color real?
Se clasifica como color real depende solamente el agua y sustancias disueltas, mientras el color aparente es el que incluye las partículas en suspensión (que a su vez generan turbidez). El color aparente es entonces el de la muestra tal como la obtenemos en el sistema a estudiar. Para determinar el color real, sería necesario filtrarla para eliminar todas las partículas suspendidas.
14. ¿Qué es la alcalinidad?
La alcalinidad del agua es su capacidad para reaccionar o neutralizar iones hidronio (H+) hasta un valor de pH igual a 4.5. Es causada principalmente por los bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos presentes en la solución y en menor grado por los boratos, fosfatos y silicatos, que pueden estar presentes en las muestras.. 15. ¿Cómo se mide la turbidez? 8 y 15 Son Las Mismas. 16. ¿En qué unidades se expresa la alcalinidad?
El contenido de alcalinidad se expresa como la muestra equivalente de iones hidroxilo, en mg/L (miligramos por litro) o ppm (partes por millón) de carbonato de calcio (CaCO3). 17. ¿Cuáles son las sustancias más comunes que le dan la alcalinidad el agua?
Los hidróxidos disueltos, bicarbonatos, hidróxidos, carbonatos, Bióxido de carbono, silicatos, boratos, monoboratos, biboratos, fosfatos, monofsfatos y bifosfatos. 18. ¿Qué es la acidez?
La acidez es una medida de una propiedad agregada del agua y sólo puede interpretarse en términos de substancias específicas cuando la composición química de la muestra es conocida. La acidez de un agua es su capacidad cuantitativa de reaccionar con una base fuerte a un pH determinado. El valor medido puede variar significativamente con el pH del punto final usado en la determinación. 19. ¿Cómo se mide la acidez?
La acidez de una sustancia se puede determinar por métodos volumétricos. Ésta medición se realiza mediante una titulación, la cual implica siempre tres agentes o medios: el titulante, el titulado y el indicador. Cuando un ácido y una base reaccionan, se produce una reacción; reacción que se puede observar con un indicador. Un ejemplo de indicador, y el más común, es la fenolftaleína (C 20 H14 O4), que vira (cambia) de color a rosa cuando se encuentra presente una reacción ácido-base. El agente titulante es una base, y el agente titulado es el ácido o la sustancia que contiene el ácido. El procedimiento se realiza con un equipo de
titulación que consiste en una bureta, un vaso de precipitado, un soporte universal y un anillo con su nuez. Se adicionan dos o tres gotas de fenolftaleína (o colorante) y se comienza a titular (dejar caer gota a gota del agente titulante sobre el titilado) hasta obtener un ligero vire a rosa (en el caso de la fenolftaleína) que dure 30 segundos cuando mínimo. Si es muy oscuro, la titulación ha fracasado. Se mide la cantidad de agente titulante gastado (o gasto de bureta) y se utiliza la normalidad de la sustancia. Se emplea entonces la siguiente fórmula: Donde GB = Gasto de bureta [se mide en] mL. N = Normalidad del agente titulante. Peq = u.m.a. del ácido de muestra A = Alicuota en mL de muestra (titulada). 20. ¿En qué unidades se expresa la acidez?
La acidez se da en mg CaCO3/L. 21. ¿Cuáles son las sustancias más comunes que le dan la acidez al agua?
Dióxido de carbono proveniente de la atmosfera, la acidez mineral de los residuos industriales, el drenaje de las minas, la lluvia acida, la oxidación bacteriana de la materia orgánica. Entre otros. 22. ¿Qué es un agua dura?
La dureza del agua es una propiedad ocasionada por la presencia de cationes metálicos polivalentes. Esta se manifiesta por reacciones entre los cationes de dureza y ciertos aniones (ejemplo: SO 4 =, CO3=), los cuales forman incrustaciones. 23. ¿Cuáles son los problemas más comunes asociados con la dureza del agua?
La cal tiene un efecto devastador en una termo eléctrica. Los elementos de calefacción se recubren de cal, la cual actúa como un aislante y no deja escapar el calor. Cuanta más cal se acumula, es más costoso calentar el agua, hasta que los elementos de calefacción se consumen totalmente. Forma sales insolubles en el agua las cuales afecta a las tuberías de agua en su hogar. Si ha notado que una menor cantidad de agua sale de las tuberías que antes, podría ser una caída estacional de la
presión del agua. Pero si la presión es siempre menos, es porque la tubería está llena de cal, lo que la hace más estrecha. Afecta el funcionamiento de los jabones, no permite que estos se diluyan correctamente provocando un aumento en los fosfatos, debido al aumento de los detergentes. El agua dura hace que su piel se vuelva más seca y con picores. El agua dura también afecta a su cabello, volviéndolo seco y difícil de manejar.
24. ¿Qué iones se cuantifican en la medida de la dureza total?
Involucra a todos los iones metálicos polivalentes que puedan encontrarse presentes en la muestra, se cuantifican los iones alcalinotérreos (Grupo 2) que hay en el agua, la concentración de Mg2 y Ca2+ 25. ¿cómo se mide la dureza total y la dureza cálcica?
La dureza se determina en forma volumétrica utilizando el principio de “quelacion” para ello, se utiliza un agente quelante como titulador (EDTA), el cual forma un complejo incoloro con los iones metálicos polivalentes a valores de pH controlados Dureza total =
La dureza cálcica cuantifica solo la dureza por efecto del ion calcio, esta se mide tomando nuevamente una muestra, después se le agrega solución de NaOH, un indicador y se procede a titular con EDTA. Dureza cálcica:
() ()
26. ¿Cuáles son las principales medidas de sólidos que se le hace al agua?
coagulación, sedimentación, filtración, floculación, sólidos totales. 27. ¿Cómo se miden los sólidos totales?
los sólidos totales son medidos de tal manera que la suma de los sólidos suspendidos +sólidos disueltos, es decir, cuya naturaleza homogénea no es
visible a simple vista, vs naturaleza heterogénea donde si se distingue a simple vista un compuesto del otro. 28. ¿Cómo se diferencia experimentalmente entre sólidos totales volátiles y sólidos totales fijos? en la medición de sólidos totales volátiles y sólidos totales fijos, es pesado aparte en una bascula electrónica de vacío, un crisol +papel filtro con poros de tamaño aproximado de 2 micrómetros, a partir de este se adicionan los sólidos totales y se procede a pesar nuevamente este crisol+ papel filtro + sólidos totales, al ser puestos en una mufla a 600°c este material simplemente se evapora dejando como residuos partículas pequeñas y simples, relacionadas con materia inorgánica, finalmente se toma el peso final y se hace una diferencia con el inicial, de esta manera el peso restante para ser el total de sólidos disueltos corresponderá a sólidos totales volátiles y el que queda entre la diferencia del último peso en relación al crisol + papel filtro pesado al vacio corresponderá a los sólidos totales fijos 29. ¿Cómo se relacionan los sólidos totales y los sólidos totales fijos con la materia orgánica y con la materia inorgánica? sólidos totales fijos : estos
están relacionados con materia inorgánica que posees mayores puntos de de ebullición y en tanto mayor energía es necesaria para volatilizarlos, por tal razón hacen se quedan en la superficie aun a altas temperaturas sólidos totales volátiles: debido a que gran parte de la materia orgánica contiene moléculas grandes y complejas pueden ser degradadas o ser despedazadas fácilmente sin necesidad de liberar tanta energía para romper sus enlaces son los que primeramente se volatilizan 30. En el tratamiento del agua, ¿Qué importancia tiene la medida de sólidos suspendidos? el tratamiento de sólidos suspendidos determina en gran
manera los efectos adversos en la salud humana, debido al comportamiento fisiológico de este, cierta concentración de sólidos suspendidos pueden afectar el sabor y el olor de un agua con sólidos suspendidos. 31. ¿Cuáles son las formas más comunes del hierro y del magnesio en aguas con bajos niveles de oxigeno disuelto?
32. ¿Cuáles son las formas más comunes del hierro y del magnesio en aguas con altos niveles de oxigeno disuelto?
33. ¿Qué es la biodegradabilidad?
Es la facultad de algunos materiales de reintegrarse a la tierra por acción del medio ambiente es cuando algo es deshecho por organismos vivos (principalmente bacterias). La biodegradabilidad de los materiales depende de su estructura química y fisica, algunos como el vidrio no pueden ser biodegradados. Aunque se suele decir que un material no es biodegradable cuando el tiempo necesario para que los organismos lo descompongan es extremadamente largo, o supera la capacidad de los organismos para procesarlo, como pasa con el plástico y el aluminio de las latas. Hoy en día muchas cosas se fabrican con agentes biodegradables, como pasa con los detergentes, pero todavía están los plásticos y diversas sustancias como los insecticidas. 34. ¿Qué diferencia anaeróbica?
hay
entre
degradación
aeróbica
y
degradación
La diferencia que existe entre ambas degradaciones es que la aeróbica depende de un medio rico en oxigeno y cuyo proceso es bastante oloroso al producirse acido anhídrido pero es más productivo en relación a la cantidad de materia orgánica degradada, en cambio la anaeróbica no necesita de un medio con presencia de oxigeno aunque este no es tan productivo como el aerobio, sin embargo no presenta olores fuertes como si sucede en uno aeróbico. 35. ¿Cuáles son los principales factores que alteran los niveles de oxigeno disuelto en un cuerpo de agua? • Temperatura • Poblaciones de plantas acuáticas • Material orgánico en descomposición en el agua • Flujo de corrientes • Presión atmosférica y altura •
Actividad Humana
36. ¿En qué consiste la autodepuración de un rio?
La autodepuración es el proceso de recuperación de un curso de agua después de un episodio de contaminación orgánica. En este proceso los compuestos orgánicos son diluidos y transformados progresivamente por la descomposición bioquímica, aumentando su estabilidad. Cada etapa se caracteriza por su distinta composición física y química. Se han creado
distintos sistemas de saprobios, con gran número de organismos indicadores, así como índices, para delimitar estas distintas fases de autodepuración o zonas de saprobia 37. ¿Qué es la demanda química de oxigeno DQO?
La demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro que mide la cantidad de sustancias susceptibles de ser oxidadas por medios químicos que hay disueltas o en suspensión en una muestra líquida. Se utiliza para medir el grado de contaminación. Aunque este método pretende medir principalmente la concentración de materia orgánica, sufre interferencias por la presencia de sustancias inorgánicas susceptibles de ser oxidadas (sulfuros, sulfitos, yoduros), que también se reflejan en la medida. Es un método aplicable en aguas continentales (ríos, lagos o acuíferos), aguas negras, aguas pluviales o agua de cualquier otra procedencia que pueda contener una cantidad apreciable de materia orgánica 38. ¿Qué es la demanda bioquímica de oxigeno de los 5 días DQO5?
La demanda 'bioquímica' de oxígeno (DBO), es un parámetro que mide la cantidad de materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión. Se utiliza para medir el grado de contaminación, normalmente se mide transcurridos cinco días de reacción (DBO 5). El método de ensayo se basa en medir el oxígeno consumido por una población microbiana en condiciones en las que se ha inhibido los procesos fotosintéticos de producción de oxígeno en condiciones que favorecen el desarrollo de los microorganismos. La curva de consumo de oxígeno suele ser al principio débil y después se eleva rápidamente hasta un máximo sostenido, bajo la acción de la fase logarítmica de crecimiento de los microorganismos. 39. ¿En qué unidades reporta tanto la DQO como la DQO5?
La demanda química de oxigeno DQO se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mgO2/l). La demanda bioquímica de oxigeno de los 5 días DQO 5 se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mgO2/l).
Fuentes
Ingeniería ambiental J. GLYNN AUTOR HENRY, GARY W AUTOR HEINKE http://es.wikipedia.org/wiki/Turbidez http://www.lenntech.es/turbidez.htm#%C2%BFCu%C3%A1les%20son%2 0las%20consecuencias%20de%20una%20alta%20turbidez? http://www.metas.com.mx/guiametas/la-guia-metas-10-01-turbidez.pdf http://imasd.fcien.edu.uy/difusion/educamb/propuestas/red/curso_2007 /cartilas/tematicas/transparencia_color_%20turbidez.pdf http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Autodep.htm http://atenea.udistrital.edu.co/grupos/fluoreciencia/capitulos_fluorecienc ia/calauas_cap10.pdf
