[Determinación de alcalinidad en agua. (Método Warder)]
de octubre de 2013
Determinación de alcalinidad en agua. (Método warder) Práctica No. 7
M. en C. Rosa María Zambrano Cárdenas 2A Muñoz Álvarez Remberto 2B Montes Arredondo Jessica Alondra 2D Miramontes Flores Lizbeth Monserrat Fecha: 01 de octubre del 2013 En esta práctica se realizó la determinación de alcalinidad en agua, empleando el método Warder. Por lo cual utilizamos muestras de agua tratada y agua mineral para realizar una comparación de alcalinidades y observar las diferencias adquiridas. En este caso realizamos dicha alcalinidad para la identificación de carbonato, determinándolo por titulación con solución valorada de un ácido fuerte, utilizando el ácido clorhídrico.
De igual
forma para realizar la titulación utilizando la fenolftaleína, pero rechazamos este; ya que no hubo ninguna reacción, ni cambio alguno. Por lo cual se prosiguió a añadir el indicador anaranjado de metilo, lo cual se prosiguió a titular nuevamente hasta que se consiguió su punto de viraje. Los resultados obtenidos los transcribimos en una tabla cada uno de los integrantes del equipo, ya que utilizamos muestras diferentes y por lo tanto obteniendo diferentes resultados. Proseguimos a calcular el volumen utilizado al realizar la titulación con el indicador anaranjado de metilo. Y con la relación de los resultados obtenidos calculamos la desviación estándar y los limites de confianza. Así también obteniendo la alcalinidad total del carbonato de calcio (CaCO3) y la alcalinidad debida al acido carbónico (HCO 3) en partes por millón (ppm). Ing. Química
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Introducción La alcalinidad del agua es la medida de su capacidad para neutralizar ácidos. También se utiliza el término capacidad de neutralización de ácidos (CNA), y representa la suma de las bases que pueden ser valoradas. Esta alcalinidad de las agua naturales de debe principalmente a las sales de ácidos débiles, aunque las bases débiles o fuertes también puede contribuir. Los bicarbonatos son los compuestos que más contribuyen a la alcalinidad, puesto que se forman en cantidades considerables por la acción del CO2 sobre la materia básica del suelo. Los métodos volumétricos de alcalimetría y acidimetría tiene como fundamentos la acción mutua entre ácidos y bases, es decir, la reacciones de neutralización; mediante soluciones alcalinas de concentración conocidas, al hacerlas actuar cuantitativamente sobre soluciones de ácidos, se determina la cantidad de estos (Acidimetría), e inversamente, disponiendo de soluciones valoradas de ácidos, se determina la cantidad de sustancias alcalinas (alcalimetría).Principio - Se aprovecha el uso de dos indicadores cuyos intervalos de viraje se encuentran distanciados en la escala de pH. Al titularse la solución en presencia del indicador fenolftaleína hasta decoloración el carbonato de la muestra pasa a bicarbonato según: Reacciones del método Warder:
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Ahora junto con el bicarbonato inicial se encuentra el bicarbonato proveniente de la reacción (1) y ambos serán titulados en presencia de anaranjado de metilo según:
Metodología
1.- Medir 25 mL de la muestra, y transferirla al matraz de 250 mL, diluír con 50 mL con H22O destilada. Añadir 2 gotas de fenoftaleína.
2.- Colocar el matraz sobre una superficie blanca, y titular con el ácido clorhídrico valorado, hasta decoloración (pH 8.3).
3.- añadir 2-3 gotas del indicador anaranjado de metilo y continuar la titulación hasta el punto de vire.
4.- Repetir 2 veces mas los pasos 1 al 3.
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Resultados Agua mineral:
1 2 3
Volumen de la muestra (mL) 25 25 25
N de HCl
0.106762 0.106762 0.106762
Volumen de HCl A la Al Fenolftaleín Anaranjad a o de Metilo 0 1.5 0 1.5 0 1.5
Total 1.5 1.5 1.5
Volumen promedio de HCl para fenolftaleína: 0 mL Desviación estándar del volumen de HCl utilizando fenolftaleína como indicador: 0 Límites de confianza para el volumen de HCl utilizando fenolftaleína como indicador: 0 Volumen promedio de HCl al anaranjado de metilo: 1.5 mL Desviación estándar del volumen de HCl utilizando anaranjado de metilo como indicador: 0 Límites de confianza al 99% para el volumen de HCl utilizando anaranjado de metilo como indicador: 1.5 ± 0 Cálculos
( V de HCl ) ( N de HCl ) (meq de CaCO3 )(106 ) Alcalinidad Total= Volumen de la muestra g mol 6 (1.5 mL)(0.106762 N )( )(10 ) 2000 25 mL 100
=
Alcalinidad total =320.286 ppm
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CaCO3
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( V de HCl )( N de HCl ) (meq de CaCO3)( 106) −¿= Volumen de la muestra Alcalinidad debida a HCO ¿3
=
( 1.5 mL )( 0.106762 N )
(
g mol ( 106 ) 2000
100
)
25 mL
−¿=320.286 ppm ¿ Alcalinidad debidaa HCO3
CaCO3
Agua de pozo (Indeco):
1 2 3
Volumen de la muestra (mL) 25 25 25
N de HCl
0.106762 0.106762 0.106762
Volumen de HCl A la Al Fenolftaleín Anaranjad a o de Metilo 0 1.2 0 1.3 0 1.1
Total 1.2 1.3 1.1
Volumen promedio de HCl para fenolftaleína: 0 mL Desviación estándar del volumen de HCl utilizando fenolftaleína como indicador: 0 Límites de confianza para el volumen de HCl utilizando fenolftaleína como indicador: 0 Volumen promedio de HCl al anaranjado de metilo: 1.2 mL Desviación estándar del volumen de HCl utilizando anaranjado de metilo como indicador: 0.1 Límites de confianza al 99% para el volumen de HCl utilizando anaranjado de metilo como indicador: 1.2 ± 0.5727 Cálculos
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( V de HCl ) ( N de HCl ) (meq de CaCO3 )(106 ) Alcalinidad Total= Volumen de la muestra g mol 6 (1.2 mL)(0.106762 N )( )(10 ) 2000 25 mL 100
=
Alcalinidad total =240 ppm
CaCO3
( V de HCl )( N de HCl ) (meq de CaCO3)( 106) −¿= Volumen de la muestra Alcalinidad debida a HCO¿3
=
( 1.2 mL )( 0.106762 N )
(
g mol ( 106 ) 2000
100
)
25 mL
−¿=240 ppm ¿ Alcalinidad debidaa HCO3
CaCO3
Agua de pozo (Faizán):
1 2 3
Volumen de la muestra (mL) 25 25 25
N de HCl
0.106762 0.106762 0.106762
Volumen de HCl A la Al Fenolftaleín Anaranjad a o de Metilo 0 1 0 1.3 0 1
Volumen promedio de HCl para fenolftaleína: 0 mL
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Total 1 1.3 1
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Desviación estándar del volumen de HCl utilizando fenolftaleína como
indicador: 0 Límites de confianza para el volumen de HCl utilizando fenolftaleína como
indicador: 0 Volumen promedio de HCl al anaranjado de metilo: 1.1 mL Desviación estándar del volumen de HCl utilizando anaranjado de metilo como
indicador: 0.1732 Límites de confianza al 99% para el volumen de HCl utilizando anaranjado de metilo como indicador: 1.1 ± 0.1
Cálculos
( V de HCl ) ( N de HCl ) (meq de CaCO3 )(106 ) Alcalinidad Total= Volumen de la muestra g mol (1.2 mL)(0.106762 N )( )(106) 2000 25 mL 100
=
Alcalinidad total =234.8764 ppm
CaCO3
( V de HCl )( N de HCl ) (meq de CaCO3)( 106) −¿= Volumen de la muestra Alcalinidad debida a HCO¿3
=
( 1.2 mL )( 0.106762 N )
(
g mol ( 106 ) 2000
100
)
25 mL
−¿=234.8764 ppm Alcalinidad debidaa HCO¿3
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CaCO3
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Discusión Al realizar el vaciado de las muestras del agua sobre los matraces, se procedió a añadir de 2- 3 gotas de fenolftaleína, este no cambió de color por lo cual se procedió a añadir anaranjado de metilo para que la titulación se llevara acabo. Al determinar el volumen de HCl gastado en la titulación del agua mineral se gastó más HCl que al realizar la titulación del agua del pozo, debida a que el agua mineral contenía más CaCO 3. Conclusión Para realizar la alcalinidad debida a carbonatos en las muestras del agua mineral y agua de pozos se debe determinar por titulación valorada de un ácido fuerte (HCl), ya que hay una mejor apreciación en el punto de viraje. En un producto embotellado se va apreciar mas el CaCO3 debido al proceso industrial al que es sometido un proceso embotellado este contiene más ácido carbónico.
Bibliografía
•
Orozco, F. (1990). Análisis químico cuantitativo. México: Editorial porrua.
Skoog, W. (1994).Química analítica (cuarta ed.). España: MacGraw Hill. Harris, D. (2007). Análisis químico cuantitatico (tercera ed.). España: Editorial Reverte.
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