DETERMINACIÓN DE SULFATOS EN MUESTRAS DE AGUAS Trujillo Arnaldo A., Yepez Victor J., Almario José D., Gómez María C., Chavez Juan L.
Universidad de Córdoba. Facultad de Ciencias Básicas Química de Aguas Montería – Montería – Córdoba Córdoba 2017-I
Presentado a: M. SC, Edineldo Lans C. Docente de Química de Aguas. Universidad de Córdoba.
Resumen Se determinó la concentración de sulfatos de una muestra de agua por espectroscopia UV-VIS con, se prepararon disoluciones de sulfatos de concentraciones de 10, 15, 25, 30, y 35 ppm, las lecturas de absorbancia fueron leídas a una longitud de onda de 420nm, con los valores de absorbancia de cada respectiva solución se realizó una gráfica Abs vs C (ppm), luego se introdujo el valor de absorbancia de la muestra en la ecuación de la recta para determinar la concentración de sulfatos, la concentración de sulfatos de la muestra no pasa el limite permisible de la norma 2115 de 2007, por lo que se considera apta para el consumo humano.
Palabras claves: absorbancia, sulfatos
espectroscopia UV-VIS, curva de calibrado,
Abstract We determined the sulfate concentration of water sample by UV-VIS spectroscopy, we prepared sulfate solutions with concentrations of 10, 15, 25, 30, and 35 ppm, the absorbance readings were made at wavelength of (Nm ), after entering the value of the absorption of the sample in the equation of the line to determine the concentration of sulphates, the concentration of sulphates the sample does not pass the permissible limit of the standard 2115 of 2007, reason why it is considered apt for human consumption.
Keywords : absorbance, UV -VIS spectroscopy, calibration curve, sulfates
INTRODUCCIÓN El aumento en la demanda de agua potable se debe al crecimiento demográfico mundial, al rápido desarrollo económico y social, a la urbanización acelerada, y a las mejoras en el nivel de vida y de los ecosistemas circundantes (Cheng et al., 2009). El control de la potabilidad y la calidad del agua es muy importante, ya que éste es el medio de trasporte de todas las sustancias y compuestos tanto biológicos como fisicoquímicos (Arboleda, 2000). El sulfato (SO4 2 –) se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza y puede estar presente en aguas naturales en concentraciones que van desde unos pocos miligramos por litro hasta algunos gramos por litro. Algunos drenajes de minería pueden contribuir con grandes cantidades de sulfatos a través de la oxidación de piritas. Como los sulfatos de sodio y de magnesio tienen un efecto purgante, especialmente entre los niños, se recomienda un límite superior en aguas potables de 250 mg/L de sulfatos. El contenido es también importante, porque las aguas con alto contenido de sulfatos tienden a formar incrustaciones en las calderas y en los intercambiadores de calor. El ion SO42 – forma una suspensión con cloruro de bario (BaCl 2) en presencia de ácido acético para formar cristales de sulfato de bario (BaSO 4) de tamaño uniforme. Se mide la dispersión de luz de la suspensión de BaSO 4 con un turbidímetro, y la concentración de SO42 – se determina por comparación
de la lectura contra una estándar. (Rodriguez, 2015)
curva
Reacción:
El tratamiento de aguas residuales con fines de reúso es un tema de actualidad debido al problema de escasez y contaminación crecientes, de las fuentes destinadas a la producción de agua potable o para otros usos. Las aguas residuales municipales son tradicionalmente tratadas con procesos biológicos. Al hablar de calidad de aguas sean para su vertido, tratamiento de depuración, potabilización o cualquier otro uso, es imprescindible determinar una serie de parámetros fisicoquímicos mediante métodos normalizados, con objeto de conocer si el valor de estos parámetros se encuentra dentro del intervalo que marca la legislación vigente. En el cual se verá acerca de los parámetros: sulfatos, indicando la norma o normas mediante las cuales debe procederse a la determinación de los mismos.
OBJETIVOS GENERAL
Determinar la cantidad de iones sulfatos presentes en una muestra de agua desconocida.
ESPECÍFICOS
Trazar una curva de calibrado para la determinación absoluta de la concentración de sulfatos en la muestra de agua. Analizar la presencia de iones sulfatos en una muestra de agua y cuantificarlos por espectrofotometría UV-VIS. Comparar los resultados obtenidos con los establecidos en la resolución 2115 de 2007 de estos iones como límites máximos para agua potable.
pirita y del uso del ácido sulfúrico, así como también de la oxidación de menas de sulfuro, desechos industriales. Comúnmente se encuentra una concentración menor de 1000 mg/L excepto en vapores. En salmueras más de 200 g/L. Se combina con calcio para formar un adherente. Más de 250 mg/L es indeseable en el agua. Si el agua contiene 1000 mg/L puede Ser catártica. Ciertos efluentes industriales pueden ser otra fuente de sulfatos al medio hídrico, así como la lluvia ácida. Los límites de concentración, por encima de los cuales se percibe un sabor amargo en el agua son: Para el sulfato de magnesio 400 a 600 mg/L y para el sulfato de calcio son de 250 a 400 mg/L.
MARCO TEORICO
METODOLOGÍA
Los sulfatos (SO 4 -2) después de los bicarbonatos, son los principales aniones presentes en el agua; los cuales pueden presentarse de manera natural o como consecuencia de descargas de aguas industriales y por la utilización de fertilizantes agrícolas. Cuando los sulfatos se presentan de manera natural es posible que su origen se deba a algún depósito natural de minerales o por deposición atmosférica.
El método de referencia aplicado es el descrito en la edición 22 de los métodos normalizados para el Análisis de Aguas Potables y Residuales 4500SO42- E.
El origen de este ion en las aguas se debe fundamentalmente a los procesos de disolución de yesos (CaSO4·2H2O), también los residuos del drenaje de minas pueden aportar grandes cantidades de sulfato provenientes de la oxidación de la
Se preparó una solución madre de sulfato a 100ppm, de la cual se prepararon diluciones de 10, 15, 25, 30, 35, 40 y 45 ppm, y además se preparó un blanco con agua destilada, cada una de estas soluciones patrones y blanco se pasaron a Erlenmeyer de 250 ml cada uno, posteriormente se les adicionó un buffer para ajustar el pH, posteriormente se agregó BaCl 2 para precipitar los sulfatos como sulfato de bario (BaSO 4) y se llevó a agitación por un minuto como se muestra en la figura 2, terminada la agitación se
procedió tomar las lecturas de la absorbancia en el espectrofotómetro a una longitud de onda de 420nm, se inició con el blanco al cual se ajustó a una absorbancia de 0 siguiendo con un orden creciente para las demás lecturas, con los valores de absorbancia de cada respectiva solución se realizó una gráfica Abs vs C (ppm), luego se introdujo el valor de absorbancia de la muestra en la ecuación de la recta para determinar la concentración de sulfatos.
Fig2. Preparación de muestra. RESULTADOS Y ANÁLISIS Se prepararon siete patrones de Sulfato de Sodio a los cuales se les realizó un pre tratamiento al igual que a la muestra problema para poder ser medidos en el UV/visible. Luego de esto, se procedió a medir la absorbancia de los patrones y la muestra en el UV/visible obteniendo los siguientes resultados:
Fig 1. Procedimiento.
[SO42-] mg/L
Abs
10 15 25 30 35
0.075
Solución
Abs
blanco
0.006
[SO42-] mg/L
Abs corregida
10
0.069
15
0.09
25
0.156
30
0.173
35
0.203
0.096 0.162 0.179 0.209
La absorbancia corregida es (Abs patrón – Abs Blanco). La absorbancia registrada para la muestra fue de: 0,114 y la A muestra (Corregida) es: . = 0,114 − 0,006 . = 0,108
La siguiente gráfica representa la curva de calibrado:
[SO4] Vs Abs 0.25 y = 0.0057x + 0.0053 R² = 0.9947
0.2 a i c n 0.15 a b r o s 0.1 b A
0.05
Con base a los resultados encontrados experimentales podemos decir de que la muestra de agua si cumple con lo estipulado por la resolución 2115 de 2007 donde el límite máximo aceptable de sulfatos en agua potable para consumo humano es de 250 mg/L, el valor de la muestra está por debajo de este, por tanto la muestra de agua es confiable en este aspecto para el consumo humano. Si una muestra con alta concentración de sulfatos mayor a la permisible conllevarían a problemas gastrointestinales como irritación así como también habría un efecto laxante.
CONCLUSIONES
0 0
10
20
30
40
concentración SO4
De la ecuación de la recta se determina la concentración de la muestra:
= 0,0057 + 0,0053 = =
La concentración de iones sulfatos presentes en la muestra de agua es por lo tanto 18,01 ppm.
− 0,0053 0,0057
0,108 − 0,0053 0,0057
= 18.01
Se logró determinar la concentración de iones sulfatos en una muestra de agua por espectrometría UV-VIS, validado en el laboratorio de aguas de la universidad de Córdoba, se concluyó que dicha muestra si es apta para el consumo humano, debido a que su concentración baja al ser comparado con el valor permisible por la resolución 2115 de 2007, por tanto se tiene la certeza que no podría causar anomalías en el cuerpo humano, cabe decir que para un análisis completo basta con determinar otra series de parámetros, físico, químicos, y microbiológicos que brinden confiablidad al consumir esta agua.
REFERENCIAS
H. Cheng, Y. Hu & J. Zhao. ¨Meeting China’s water shortage crisis: current practices and challenges¨. Environm. Sci. Techn. J. (USA). Vol. 43, No. 2, pp. 240- 244, 2009
J. Arboleda. Teoría y práctica de la purificación del agua. Colombia: Ed. Mc Graw Hill, 2000, p.31
Rodriguez, C. H. (2015). Sulfatos en Agua por método Nefelométrico, 1 –9. Retrieved from http://www.ideam.gov.co/
Resolución número 2115 del 22 de junio de 2007 del Ministerio de la Protección Social Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo.
http://www.navarra.es/home_e s/Temas/Medio+Ambiente/Agu a/Documentacion/Parametros/ ParametrosNutrientes.htm.
