UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA ESCUELA DE POSTGRADO MAESTRÍA CIENCIAS AMBIENTALES
INFORME DE LABORATORIO PARTE 1
CURSO:
Métodos de Medición Ambiental
PROFESOR:
Mg. Sc. Juan Carlos Palma
ALUMNOS:
Querevalú Lázaro Jean Mic!ael C!acon Pagan "ania
JUNIO 2015 –I
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA ESCUELA DE POST GRADO
ENSAYO 1 VOLUMETRÍA ÁCIDO-BASE Dee!"#$%&#'$ (e )% ALCALINIDAD e$ %*+%, $%+!%)e, PROCEDIMIENTO a# "rans$erirnos %&& mL de la muestra de agua en un matraz 'rlenme(er de )*& mL. b# Se adiciona + gotas de disolución indicadora de $enol$tale,na. "itular con la disolución valorada de ácido -&&) M# !asta el vire de la $enol$tale,na -de rosa a incoloro# en caso de ser necesario ( registrar los mililitros gastados -alcalinidad a la $enol$tale,na#. F*!%./% N 1
%&&mL de Muestra con + otas de /enol$tale,na -0ncoloro no fue necesario titular #
c# Adicionar ) gotas de la disolución indicadora de naran1a de metilo. F*!%./% N 2
Muestra -%&&mL# con 2aran1a de Metilo
| P á g i n
2
d# Continuar con la titulación !asta alcanzar el vire del naran1a de metilo. -de amarillo a naran1a# alcalinidad total. F*!%./% N
-a#"itulación con 3cido Clor!,drico -&.&)2# -b#!asta alcanzar el vire del naran1a de metilo
-a#
-b#
e# Se registró un gasto de %&mL de Ac. Clor!,drico !asta el vire del naran1a de metilo ( &mL de solución ácida 4uesto 5ue al agregar las gotas de /enol$tale,na 5uedo incolora la muestra. CALCULOS Calcular la alcalinidad tomando en cuenta el vire de los indicadores. Alcalinizad mg CaC6+ 7L A: 's el volumen total gastado de ácido en la titulación al vire del anaran1ado de metilo en mL8 N: 's la normalidad de la disolución de ácido8 100: 's el volumen de la muestra en mL8 50: 's el $actor 4ara convertir e57L a mg CaC6 + 7L ( 1 000: 's el $actor 4ara convertir mL a L. RESULTADOS MESA N 0 Alcalinizad mg CaC6+ 7L 9
10 ×0.02 ×50 000 10
= 100
0
RESULTADOS POR GRUPOS: PROCEDENCIA Agua Potable Agua Potable Agua Potable Agua Potable Agua Potable Agua Laguna
MESA % ) + < * =
V3 & & & & & %
V %&.: %%.< %&.& %%.+ %).: =.>
P & & & & & %&
T %&: %%< %&& %%+ %): =>
E,3e&#e ;C6+ ;C6+ ;C6+ ;C6+ ;C6+ ;C6+ ? C6)+
RELACIONES DE ALCALINIDAD Re,+)%(, (e )% T#+)%&#'$
A)&%)#$#(%( 3! #(!'#( &" C%CO
A)&%)#$#(%( 3! C%!@$% &" C%CO
B#&%!@$% C$&e$!%&#'$ &" C%CO
P9& P B" P 9 B" P B" P9"
& & & )P ? " "
& )P )P )-" ? P# &
" " ? )P & & &
P@ Alcalinidad con /enol$tale,na8 "@ alcalinidad total CUESTIONARIO 14
A) (ee!"#$%! )% %)&%)#$#(%( (e 10 "L (e +$% "+e,!% (e ,+3e!.#&#%) ,e *%,' 0 "L (e 6&#( &)!7/(!#& 002 N %) #+)%! e$ 3!e,e$&#% (e .e$).%)e/$% 8 ,e *%,' 9 "L (e) 6&#( %) #+)%! e$ 3!e,e$&#% (e %$%!%$%( (e "e#) ;C+6) e, e) <%)! (e )% %)&%)#$#(%(= ;E$ e,e &%, )% %)&%)#$#(%( (e >+e e,3e&#e (e3e$(e= Respuesta:
Alcalinizad mg CaC6+ 7L 9 PROCEDENCIA Agua Potable
V3 &
V <.&
4 ×0.02 ×50 000 10
P &
T <&&
= 400
E,3e&#e ;C6+
'l valor de la Alcalinidad "otal es de 900 "* C%CO?L ( de4ende de una es4ecie B#&%!@$%%(%.
24
;+ ,#*$#.#&% e$e! +$ @% <%)! (e %)&%)#$#(%(= 'l tener una alcalinidad ba1a indica 5ue el agua tiene carácter corrosivo sensible a cambios de 4; ácidos. Cabe resaltar 5ue los l,mites razonables de la alcalinidad están entre +& mg7l ( )*& mg7l. Dna alcalinidad in$erior a %& mg7l no es deseable 4or5ue convierte al agua en mu( corrosiva. 0nternacionalmente es ace4tada una alcalinidad m,nima de )& mg de CaC6+7L 4ara mantener la vida acuática. Cuando tiene alcalinidades in$eriores se vuelve mu( sensible a la contaminación (a 5ue no 4osee la ca4acidad de o4onerse a la acidi$icación natural. Sin embargo es conveniente mencionar 5ue las aguas con alcalinidades elevadas no son necesariamente 4er1udiciales 4ara el consumo !umano como 4or e1em4lo las aguas carbonatas conocida también como soda.
4
C)%,#.#>+e )% %)&%)#$#(%( (e )% "+e,!% (e %*+% (e) ee!&#&# 1 8 (e )% 3!6&#&% Clasi$icación de acuerdo a la 's4ecie de Alcalinidad MESA Promedio ADA P6"AEL' ADA F' LAD2A 'J'GC0C06 %
V3
V
P
T
E,3e&#e
&
%%.))
&
%%).)
;C6+
%
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;C6+ ? C6)+
&
<.&
&
<&&
;C6+
ENSAYO 2 VOLUMETRÍA POR PRECIPITACIN Dee!"#$%&#'$ (e CLORUROS e$ A*+%, N%+!%)e, PROCEDIMIENTO %# Mezclar en un matraz de 'rlenme(er *&mL de la muestra con < a * gotas de /enol$tale,na más unas gotas de 2a6; o ;26 + !asta lograr un color ligeramente rosado lo 5ue indicar,a 5ue la muestra se encuentra a un 4; de : a H. F*!%./% N 9
Matraz de 'rlenme(er con muestra ligeramente rosada luego de realizar el 4rocedimiento mencionado
)# Agregar %& gotas de I)Cr6< !asta el vire a color amarillo luego titular con Ag26+ -&.& M# !asta 5ue la muestra vire a color marrón ladrillo F*!%./% N 5 -a# Muestra con coloración amarilla 4roducto del I)Cr6< -b# "itulación con Ag26+ -c# Muestra color marrón ladrillo
-a#
-b#
-c#
RESULTADOS
C+%(! N 1
Gesultados de cloruros en las muestras
PG6C'F'2C0A F' MD'S"GA -Promedios#@ Agua Potable -G%# Agua de Laguna -G)# Agua de Mesa -G+# DATOS
R1
R2
R
*&
*&
*&
).%=
).++
%.<
Molaridad de Ag26+
&.&
&.&
&.&
Peso de cloruros en la muestra -%mmol#
&.&+**
&.&+**
&.&+**
olumen de muestra -mL# olumen de Ag26+ gastado -mL#
(e C)!+!, H3?<4 33" (e &)!+!,
0009 000K0 0009K 9
K0K
9K1
CUESTIONARIO 1.
;P! >+ $ ,e +,% C) e$ + !e&"e$(%&#'$ 3!6&#&% 7%!/% e$ &%, (e +,%!,e C)= Para 5ue ocurra la reacción debe controlarse el 4; del medio donde ocurrirá el cual debe ser ligeramente neutro o ligeramente alcalino -4; no ma(or a H.*# debido a 5ue si el 4; es mu( alcalino la 4lata 4reci4ita como !idróKido de 4lata ( se comete un error en la cuanti$icación ( si el medio es mu( acido el CG6MA"6 se trans$orma en F0CG6MA"6 ( de esta manera no 4reci4ita con la 4lata ( no cum4le su 4a4el de indicador coloreado. 'l ;26+ tiene un ba1o 4; -a4roKimadamente +# al agregar 2a6; ese 4; sube8 en el caso del ;Cl este tiene un 4; más acido -a4roKimadamente %#8 en caso de usarse este último se deber,a de a1ustar el 4; antes de la titulación.
2.
;C+6$%, > 44m Muestra de agua de laguna 9 H&.H> 44m Muestra de agua de mesa 9 44m. Mientras 5ue la Muestra de Agua de Mesa se encuentra con casi la mitad de di$erencia -a4roK. *&44m menos# com4arándola con las otras dos muestras de agua.
3.
U$% "+e,!% (e 15 "L (e %*+% (e "%! ,e #+)' (#!e&%"e$e &$ 5 "L (e $#!% (e 3)%% 000 M C%)&+)%! ), *!%", (e &)!+! (e ,(# 3! )#! (e %*+% (e "%! Fórmulas:
Resultados:
% Cl- (p/v)
= 53.6 x 0.63 x 0.0355 x100 =
7,99 %
15
P3" C) H3?<4 ×0.0355
53 .6 ×0.63
×10 15
6
9 :> >%:.= 44m
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ENSAYO VOLUMETRÍA POR FORMACIN DE COMPLEJOS Dee!"#$%&#'$ (e )% DUREA TOTAL e$ %*+%, $%+!%)e, PROCEDIMIENTO a.
'n un matraz 'rlenme(er se colocó *& mL de muestra. Adicionar % mL de bu$$er 4; %& ( un 4unta de es4átula de indicador 2'". F*!%./% N
b.
*& mL de Muestra con %mL de Eu$$er %& ( una 4isca de indicador 2et
"itular la muestra utilizando solución valorada de 'F"A el $inal de la titulación se observa cuando se 4roduce el vira1e de color ro1o intenso a un color azul. F*!%./% N
Muestra titulada con 'F"A de color azul
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CALCULOS Fórmula:
Resultados:
"* C%CO?L
&.&%%<=
M+e,!% H"L4 *&
%+.=:
&.&%%<=
*&
12
=.&
&.&%%<=
*&
152
TIPO DE MUESTRA
VEDTA
MEDTA
Promedio Agua Potable
%+.H*
Promedio Agua de Laguna Promedio Agua de Mesa
199
CUESTIONARIO 1)
20 "L (e +$% "+e,!% (e %*+% (e 3 (e )% U$#
������� 3 ���
=
������� = ���3
20 1200
Según la 2"P )%<.&&+.H: el valor máKimo 4ara la dureza de agua 4otable es )&& mg7L 4or lo tanto la muestra de agua no cum4le con dic!a norma. 2)
;P! >+ ,e !e3!e,e$% )% (+!e% e$ +$#(%(e, (e "* C%CO?L= 'l término dureza se re$iere al contenido total de iones alcalinotérreos -ru4o )# 5ue !a( en el agua. Como la concentración de Ca) ( Mg) es normalmente muc!o ma(or 5ue la del resto de iones alcalinotérreos la dureza es 4rácticamente igual a la suma de las concentraciones de estos dos iones. 's decir si la concentración total de Ca) ( Mg) es % mM se dice 5ue la dureza es %&& mg L% de CaC6+ -9 % mM de CaC6+#.
3)
;+ e.e&, e$ )% ,%)+( 3+e(e &%,#$%! "%! %*+% &$ e)e<%(, <%)!e, (e (+!e%= 2o eKisten daNos directos a la salud 5ue estén cient,$icamente com4robados sin embargo el consumo de agua dura 4uede generar alguno de los siguientes 4roblemas@ •
•
•
4)
De,7#(!%%&#'$ 4or el alto consumo de sales ( ba1a cantidad de agua lo cual 4uede generar 4roblemas renales a largo 4lazo. Posible riesgo de 5ue el agua consumida $ ,e e$&+e$!e %(e&+%(%"e$e (e,#$.e&%(% (a 5ue el agua dura re5uiere de ma(or tiem4o 4ara !ervir ( también no a(uda en la cocción de los alimentos. La Clasi$icación 'stad,stica 0nternacional de 'n$ermedades ( Problemas relacionados a la salud menciona 5ue la )##%,#, +!#$%!#% 4uede 4rovenir de la ingesta constantes de aguas duras.
;P(!/% +#)#%! +$ !%%"#e$ 3! #$e!&%"@#%(!e, #'$#&, 3%!% %*+%, &$ (+!e% (e K00 "*?L= 'l método de ablandamiento de agua 4or intercambiadores iónicos siem4re 4uede ser usado el 4roblema es el costo de manten i miento de las resinas (a 5ue al tener un agua con tanta dureza las resinas se saturar,an rá4ido aumentando el costo de regeneración. Por lo tanto no ser,a $actible 4or el costo elevado del 4roceso
5)
U$% "+e,!% (e %*+% 7% !e3!%( e) ,#*+#e$e %$6)#,#,:
Feterminar la dureza total@ � ��� = 10.25 + 1.15 + 1.39 + 168 + 164.8 + 0.36 + 0.92 + 0.85 + 6.34
+ 30.16 + 284
��� ����
=
.
�� � �����/
Siendo considerada como un Agua Mu( Fura según la "abla 2O &%.
TABLA N 1
Gangos de Alcalinidad del Agua
T#3, (e %*+%
"*?)
.
(
e
Agua blanda
%:
%.:
&.>*
%.%>
Agua levemente dura
=&
=.&
+.+*
<.)&
Agua moderadamente dura
%)&
%).&
=.:&
H.+>
Agua dura
%H&
%H.&
%&.&*
%).*>
Agua mu( dura
%H&
%H.&
%&.&*
%).*>
ENSAYO 9 VOLUMETRÍA REDO Dee!"#$%&#'$ (e OÍGENO DISUELTO – M( Q#$)e! PROCEDIMIENTO %. A la muestra colectada en una botella de +&& mL adicionar % mL de solución de MnS6< seguidamente adicionar % mL del reactivo álcali ioduro de azida. "a4ar cuidadosamente 4ara eliminar burbu1as de aire ( mezclar moviendo la botella 4or algunos minutos. F*!%./% N K -a#Soluciones de MnS6< ( 3lcali 0oduro de Azida -b#Muestra con %mL de MnS6< ( %mL de 3lcali 0oduro de Azida mezclado ( se 4reci4ite !asta la mitad.
-a#
-b#
). Cuando el 4reci4itado !a sedimentado su$icientemente -a4roKimadamente la mitad del volumen de la botella# adicionar % mL de ;)S6< concentrado. olver a ta4ar ( mezclar agitando el envase varias veces !asta la disolución com4leta. F*!%./% N -a#Solución de ácido sul$úrico -b# Muestra con %mL de ;)S6< agitando !asta diluir com4letamente.
-a#
-b#
+. "itular un volumen corres4ondiente a )&& mL de la muestra original des4ués de la corrección 4or 4érdida de la muestra reem4lazada con los reactivos. Febido a 5ue en total se agregó ) mL de reactivos en una botella de +&& mL titularemos@
F*!%./% N 10
)&&mL de muestra
<. "itular con solución de 2a )S)6+ &.&)* M a un color amarillo 4álido. Adicionar unas gotas de solución de almidón ( continuar la titulación !asta 5ue desa4arezca el color azul. F*!%./% N 11 -a# Solución de Almidón -%# -b#"itulación con 2a)S)6+-&.&)*M# !asta 5uedar incoloro -c# Muestra incolora -a#
-b#
-c#
CÁLCULO Para la titulación de )&& mL de muestra % mL de 2a)S)6+ &.&)* M 9 % mg 6F7 L. RESULTADO MESA N 0: 'l gasto registrado de 2a)S)6+ -&.&)*M# 4ara lograr 5ue la muestra 5uede incolora $ue de H.)&mL. 'ntonces@ H.)& mL 2a)S)6+ 9 H.)& mg 6F7L RESULTADO POR GRUPOS: PROCEDENCIA
MESA
"* OD?L
Agua Potable
%
=.=
Agua Potable
)
=.%
Agua Potable
+
H.)
Agua Potable
<
=.<
Agua Potable
*
:.&
P!"e(# A P%@)e A*+% (e L%*+
%$K =
K
CUESTIONARIO 1)
A) (ee!"#$%! e) &$e$#( (e O/*e$ D#,+e) (e +$% "+e,!% (e %*+% ,+@e!!6$e% ,e @+< +$ *%, (e "L (e ,)+&#'$ (e N%2S2O 0025M ;C+6) e, e) <%)! (e) /*e$ (#,+e)= Considerando la siguiente ecuación -Para )&&mL de muestra#@ 1 "L (e N%2S2O 0025 M 1 "* OD? L 'l 6K,geno Fisuelto 4resente en la muestra de agua ser,a de + mg 6F7L.
2)
A ;C'" <%!#% e) Te"3e!%+!% (e) %*+%=
&$e$#( (e O/*e$
D#,+e) &$
)%
La tem4eratura es un $actor im4ortante en la ca4acidad del oK,geno 4ara disolverse (a 5ue el oK,geno al igual 5ue todos los gases tiene di$erentes solubilidades a distintas tem4eraturas -"abla 2O &%#. Las aguas más $r,as tienen una ma(or ca4acidad de oK,geno disuelto 5ue las aguas más cálidas.
TABLA N 1 Fe4endencia de la concentración de oK,geno disuelto -%&& de Saturación# res4ecto a la tem4eratura del agua -Eain ( Stevenson %>>># Te"3e!%+!% H C 4
OD H"*?L4
Te"3e!%+!% H C 4
OD H"*?L4
Te"3e!%+!% H C 4
OD H"*?L4
& % ) + < * = : H > %& %% %)
%<.%= %+.:: %+.<& %+.&* %).:& %).+: %).&= %%.:= %%.<: %%.%> %&.>) %&.=: %&.<+
%+ %< %* %= %: %H %> )& )% )) )+ )< )*
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)= ): )H )> +& +% +) ++ +< +*
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B ;C+6) &$,#(e!% U( >+e e, )% !%'$ (e e$e! +$% e"3e!%+!% "6#"% 3e!"#,#@)e (e 5C e$ )% DS N 00-2002–PRODUCE= Como se observa en la "abla 2O &% observamos 5ue el 6F a una tem4eratura de +* OC es de :.&< mg7L la cual estar,an dentro del rango de concentración ACEPTABLE -"abla 2O &)# 5ue 4ermitir,a una adecuada concentración 4ara la ma(or,a de ecosistemas acuáticos. Al considerar como l,mite máKimo 4ermi sible la tem4eratura de +*OC 4ara e$luentes se busca evitar el aumento de tem4eratura del cuer4o rece4tor 4uesto 5ue esto causar,a la disminución del 6K,geno Fisuelto 4resente en esta. Los cambios de tem4eratura en el agua a$ectan a las reacciones 5ue se 4roducen 4udiendo acelerarlas o desacelerarlas e in$lu(e también en los rangos adecuados 5ue necesita la $lora ( $auna acuática 4ara obtener condiciones de vida ideales.
TABLA N 2 OD H"*?L4 &
3)
Gangos de Concentración de 6K,geno Fisuelto ( sus consecuencias eco sistémicas $recuentes.
C$(#&#'$
C$,e&+e$&#%,
AnoKia
Muerte masiva de 6rganismos aerobios
&?*
;i4oKia
Fesa4arición de organismos ( es4ecies sensibles
*?H
Ace4table
H ? %)
Euena
6F adecuada 4ara la vida de la gran ma(or,a de es4ecies de 4eces ( otros organismos acuáticos
%)
Sobresaturada
Sistemas en 4lena 4roducción $otosintética
E%&%"e$e 100 * (e &%% (e %&%! H(e!,%4 C 1222O11 7%$ ,#( (e,&%!*%(, %&&#(e$%)"e$e % +$ 3e>+e &%$%) ,%+!%( &$ /*e$ % 25 C H,)+@#)#(%( (e) /*e$ % 25 C e, K "*?L4 ;C+6$, )#!, (e %*+% 3(!/%$ e,%! &$%"#$%(, H,+3$e! >+e ,e 7% !e"<#( ( e) /*e$ (#,+e)= 2 + 11�� 2 ��12 ��22��11 + 12��2 → 1 22 �� 6 100��10 ����� 12 ��22 �� 11 384 ����� 2 ������� �� 342����� 12 ��22 �� 11 �� � � =
+H< 9 %)K)K%= es el 4eso molecular del oK,geno 5ue (a está balanceado +<) 9 4eso molecular del azucar Por cada +<)mg de azúcar se consumen +H
��� � �� ������ ��= ��
� �� �� = 14035087.7 � � � �� � � �� � ���� ��� �� ��� �
