PRIMER LABORATORIO PROCESOS INDUSTRIALES I DETERMINACIÓN DE DUREZA TOTAL Y PARCIAL DEL AGUA INTRODUCCIÓN En términos generales el agua es un líquido anómalo porque se constituye en una mezcla de 18 compuestos posibles derivados de los tres isótopos que presenta cada uno de los átomos que componen su molécula, H2O: 1H, 2H y 3H para el hidrógeno y 16O, 17O y 18O para el oxígeno. En la práctica es el agua ligera, peso molecular 18 g/mol, el componente más abundante. Su calor específico es elevado lo que conlleva la absorción de grandes cantidades de calor con pequeñas variaciones de la temperatura lo que permite la regulación de ésta en la Tierra. Presenta mayor densidad en estado líquido que en estado sólido, es decir, se expande al solidificar alcanzando el máximo valor a 4ºC aproximadamente. Este dato, que podría entenderse como menor, es muy importante ya que el hielo sólido flota sobre el agua líquida y, además, a partir de un cierto espesor actúa como aislante impidiendo la congelación total de la masa de agua (los ríos se convertirían en glaciares) y la muerte de los seres vivos, que se congelarían. Desde el punto de vista químico debería ser un gas a temperatura ambiente. Esto no es así por la presencia de enlaces por puente de hidrógeno. Además, tiene: (a) elevada conductividad térmica, (b) fuerte poder ionizante, (c) elevada constante dieléctrica (aislante) y (4) gran poder disolvente. El agua tiene la propiedad de producir la disociación electrolítica y la hidrólisis. Las propiedades anteriores, unidas a su abundancia y distribución hacen del agua el compuesto más importante de la superficie terrestre. 1.1.Características físico-quimicas de las aguas
Las aguas naturales, al estar en contacto con diferentes agentes (aire, suelo, vegetación, subsuelo, etc.), incorporan parte de los mismos por disolución o arrastre, o incluso, en el caso de ciertos gases, por intercambio. A esto es preciso unir la existencia de un gran número de seres vivos en el medio acuático que interrelacionan con el mismo mediante diferentes procesos biológicos en los que se consumen y desprenden distintas sustancias. Esto hace que las aguas dulces pueden presentar un elevado número de sustancias en su composición química natural, dependiendo de diversos factores tales como las características de los terrenos atravesados, las concentraciones de gases disueltos, etc. Entre los compuestos más comunes que se pueden encontrar en las aguas dulces están: como constituyentes mayoritarios los
carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, cloruros y nitratos; como constituyentes minoritarios los fosfatos y silicatos, metales como elementos traza y gases disueltos como oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono. La composición química natural de las aguas puede verse alterada por actividades humanas: agrícolas, ganaderas e industriales, principalmente. La consecuencia es la incorporación de sustancias de diferente naturaleza a través de vertidos de aguas residuales o debido al paso de las aguas por terrenos tratados con productos agroquímicos o contaminados. Estas incorporaciones ocasionan la degradación de la calidad del agua provocando diferentes efectos negativos como la modificación de los ecosistemas acuáticos, la destrucción de los recursos hidráulicos, riesgos para la salud, incremento del coste del tratamiento del agua para su uso, daño en instalaciones (incrustaciones, corrosiones, etc.), destrucción de zonas de recreo. Las aguas contaminadas presentan compuestos diversos en función de su procedencia: pesticidas, tensoactivos, fenoles, aceites y grasas, metales pesados, etc. La composición específica de un agua determinada influye en propiedades físicas tales como densidad, tensión de vapor, viscosidad, conductividad, etc.
Tabla Nº 1.
Color
Olor
Turbidez
Parámetros físicos de control en el agua
Es el resultado de la presencia de materiales de origen vegetal tales como ácidos húmicos, turba, plancton, y de ciertos metales como hierro, manganeso, cobre y cromo, disueltos o en suspensión. Constituye un aspecto importante en términos de consideraciones estéticas. Los efectos del color en la vida acuática se centran principalmente en aquellos derivados de la disminución de la transparencia, es decir que, además de entorpecer la visión de los peces, provoca un efecto barrera a la luz solar, traducido en la reducción de los procesos fotosintéticos en el fitoplancton así como una restricción de la zona de crecimiento de las plantas acuáticas Es debido a cloro, fenoles, ácido sulfhídrico, etc. La percepción del olor no constituye una medida, sino una apreciación, y ésta tiene, por lo tanto, un carácter subjetivo. El olor raramente es indicativo de la presencia de sustancias peligrosas en el agua, pero sí puede indicar la existencia de una elevada actividad biológica. Por ello, en el caso de aguas potables, no debería apreciarse olor alguno, no sólo en el momento de tomar la muestra sino a posteriori (10 días en recipiente cerrado y a 20ºC) Es una medida de la dispersión de la luz por el agua como consecuencia de la presencia en la misma de materiales suspendidos coloidales y/o particulados. La presencia de materia suspendida en el agua puede indicar un cambio en su calidad (por ejemplo, contaminación por microorganismos) y/o la presencia de sustancias inorgánicas finamente divididas (arena, fango, arcilla) o de materiales orgánicos. La turbidez es un factor ambiental importante en las aguas naturales, y afecta al ecosistema ya que la actividad fotosintética depende en gran medida de la penetración de la luz. Las aguas turbias tienen, por supuesto, una actividad fotosintética más débil, lo que afecta a la producción de fitoplancton y también a la dinámica del sistema. La turbidez del agua interfiere con usos recreativos y el aspecto estético del agua. La turbidez constituye un obstáculo para la eficacia de los tratamientos de desinfección, y las partículas en suspensión pueden ocasionar gustos y olores desagradables por lo que el agua de consumo debe estar exenta de las mismas. Por otra parte, la transparencia del agua es especialmente importante en el caso de aguas potables y también en el caso de industrias que producen materiales destinados al consumo humano, tales como las de alimentación, fabricación de bebidas, etc.
Sólidos en suspensión
Comprenden a todas aquellas sustancias que están suspendidas en el seno del agua y no decantan de forma natural.
Temperatura
La temperatura de las aguas residuales y de masas de agua receptora es importante a causa de sus efectos
sobre la solubilidad del oxígeno y, en consecuencia, sobre las velocidades en el metabolismo, difusión y reacciones químicas y bioquímicas. El empleo de agua para refrigeración (por ejemplo en las centrales nucleares) conlleva un efecto de calentamiento sobre el medio receptor que se denomina “contaminación térmica”. Su alteración suele deberse a su utilización industrial en procesos de intercambio de calor (refrigeración). Influye en la solubilidad de los gases y las sales. Temperaturas elevadas implican aceleración de la putrefacción, con lo que aumenta la DBO y disminuye el oxígeno disuelto.
Densidad
Las medidas de densidad son necesarias en aguas de alta salinidad para convertir medidas de volumen en peso. Es práctica común medir volumétricamente la cantidad de muestra usada para un análisis y expresar los resultados como peso/volumen (por ejemplo, mg/L).
Sólidos
De forma genérica se puede denominar sólidos a todos aquellos elementos o compuestos presentes en el agua que no son agua ni gases. Atendiendo a esta definición se pueden clasificar en dos grupos: disueltos y en suspensión. En cada uno de ellos, a su vez, se pueden diferenciar los sólidos volátiles y los no volátiles. La medida de sólidos totales disueltos (TDS) es un índice de la cantidad de sustancias disueltas en el agua, y proporciona una indicación general de la calidad química. TDS es definido analíticamente como residuo filtrable total (en mg/L) Los principales aniones inorgánicos disueltos en el agua son carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos, fosfatos y nitratos. Los principales cationes son calcio, magnesio, sodio, potasio, amonio, etc. Por otra parte, el término sólidos en suspensión, es descriptivo de la materia orgánica e inorgánica particulada existente en el agua (aceites, grasas, arcillas, arenas, fangos, etc.). La presencia de sólidos en suspensión participa en el desarrollo de la turbidez y el color del agua, mientras que la de sólidos disueltos determina la salinidad del medio, y en consecuencia la conductividad del mismo. Por último, la determinación de sólidos volátiles constituye una medida aproximada de la materia orgánica, ya que a la temperatura del método analítico empleado el único compuesto inorgánico que se descompone es el carbonato magnésico.
Conductividad
La conductividad eléctrica de una solución es una medida de la capacidad de la misma para transportar la corriente eléctrica y permite conocer la concentración de especies iónicas presentes en el agua. Como la contribución de cada especie iónica a la conductividad es diferente, su medida da un valor que no está relacionado de manera sencilla con el número total de iones en solución. Depende también de la temperatura.
Tabla Nº 2.
Parámetros químicos de control en el agua
La medida del pH tiene amplia aplicación en el campo de las aguas naturales y residuales. Es una propiedad básica e importante que afecta a muchas reacciones químicas y biológicas. El pH es un factor importante en los sistemas químicos y biológicos de las aguas naturales. La alcalinidad es la suma total de los componentes en el agua que tienden a elevar el pH del agua por encima de un cierto valor (bases pH fuertes y sales de bases fuertes y ácidos débiles), y, lógicamente, la acidez corresponde a la suma de = log 1/[H+] componentes que implican un descenso de pH (dióxido de carbono, ácidos minerales, ácidos poco disociados, sales de ácidos fuertes y bases débiles). Ambos, alcalinidad y acidez, controlan la capacidad = - log [H+] para neutralizar variaciones de pH provocadas por la adición de ácidos o bases. El principal sistema regulador del pH en aguas naturales es el sistema carbonato (dióxido de carbono, ión bicarbonato y ácido carbónico). La materia orgánica existente en el agua, tanto la que se encuentra disuelta como en forma de partículas, se valora mediante el parámetro carbono orgánico total (TOC, total organic carbon ). Los compuestos orgánicos existentes en el medio acuático se pueden clasificar en dos grandes grupos atendiendo a su Materia biodegradabilidad, es decir, a la posibilidad de ser utilizados por microorganismos como fuente de orgánica alimentación y para su medida se utilizan los parámetros denominados DQO (Demanda Química de Oxígeno) y DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno). Es la cantidad de oxígeno consumido por los cuerpos reductores presentes en el agua sin la intervención Demanda de los organismos vivos. Efectúa la determinación del contenido total de materia orgánica oxidable, sea química de oxígeno DQO biodegradable o no. Permite determinar la materia orgánica biodegradable. Es la cantidad de oxígeno necesaria para descomponer la materia orgánica presente, por la acción bioquímica aerobia. Esta transformación Demanda biológica precisa un tiempo superior a los 20 días, por lo que se ha aceptado, como norma, realizar una bioquímica incubación durante 5 días, a 20ºC, en la oscuridad y fuera del contacto del aire, a un pH de 7-7.5 y en de oxígeno presencia de nutrientes y oligoelementos que permitan el crecimiento de los microorganismos. A este DBO parámetro se le denomina DBO5. Las formas inorgánicas del nitrógeno incluyen nitratos (NO3−) y nitritos (NO2−), amoníaco (NH3) y Nitrógeno y nitrógeno molecular (N2). De forma natural, en el medio acuático, también se producen compuestos derivados orgánicos nitrogenados que contienen nitrógeno amínico o amídico, constituyendo compuestos
Fósforo y derivados
Aceites y grasas
Cloro y cloruros
Fluoruros
Sulfatos
heterocíclicos tales como purinas y piridinas. El amoníaco es un gas incoloro a presión y temperatura ambiente, con un olor picante característico, que es altamente soluble en agua. Cuando se disuelve en agua se forman iones amonio (NH4+), estableciéndose un equilibrio químico entre ambas formas, la no ionizada (amoníaco) y la ionizada (amonio). El término amonio total se refiere a la suma de ambas especies. La presencia de nitratos proviene de la disolución de rocas y minerales, de la descomposición de materias vegetales y animales y de efluentes industriales. Tampoco puede descartarse la contaminación proveniente del lavado de tierras de labor en donde se utiliza profusamente como componente de abonos y fertilizantes. En aguas residuales, su presencia es mínima habida cuenta del estado reductor de este medio. Por el contrario, la producción de NO3− en depuradoras de aguas residuales debe tenerse en cuenta, pues se convierte en factor limitante del crecimiento en sistemas hídricos si existe abundancia de fósforo, promoviendo fenómenos indeseables como la eutrofización. El fósforo elemental no se encuentra habitualmente en el medio natural, pero los ortofosfatos, pirofosfatos, metafosfatos, polifosfatos y fosfatos orgánicamente unidos sí se detectan en aguas naturales y residuales. El fósforo es considerado como un macronutriente esencial, siendo acumulado por una gran variedad de organismos vivos. En este grupo se incluyen los aceites y las grasas que se encuentren en estado libre, ya sean de origen animal, vegetal o mineral, destacando entre estos últimos por su especial importancia los derivados del petróleo. La mayoría de estos productos son insolubles en el agua, pero pueden existir en forma emulsionada o saponificada. Según su mezcla con los hidrocarburos, dan un aspecto irisado al agua, así como un sabor y un olor particulares. El cloro elemental es un gas amarillo-verdoso altamente soluble en agua. Cuando se disuelve en ausencia de sustancias nitrogenadas (con la materia orgánica nitrogenada forma cloraminas) u otros productos que puedan interferir, el cloro es rápidamente hidrolizado a ácido hipocloroso (HOCl) y ácido clorhídrico (HCl). A su vez el ácido clorhídrico se disocia fácilmente a iones hidrógeno y cloruro, mientras que el ácido hipocloroso, que es un ácido débil, se disocia parcialmente en iones hidrógeno e iones hipoclorito (OCl−). Las proporciones relativas de Cl 2, HOCl y OCl− en equilibrio (especies que en conjunto se denominan cloro libre disponible) se encuentran controladas por el pH, la temperatura y la fuerza iónica. La mayoría de los fluoruros asociados con cationes monovalentes son solubles en agua, pero aquellos formados con cationes divalentes son normalmente insolubles. El ión sulfato (SO 4 −) es la forma oxidada estable del azufre, siendo muy soluble en agua. Sin embargo, los sulfatos de plomo, bario y estroncio son insolubles. El sulfato disuelto puede ser reducido a sulfito y volatilizado a la atmósfera como H 2S, precipitado como sales insolubles o incorporado a organismos vivos. Los sulfatos sirven como fuente de oxígeno a las bacterias, en condiciones anaeróbicas, convirtiéndose en sulfuro de hidrógeno. Pueden ser producidos por oxidación bacteriana de los compuestos azufrados reducidos, incluyendo sulfuros metálicos y compuestos orgánicos.
La dureza del agua se debe a la presencia de sales disueltas de Calcio y Magnesio. La misma mide la capacidad de un agua para producir incrustaciones. Afecta tanto a las aguas domesticas como a las industriales, siendo la principal fuente de depósitos e incrustaciones en calderas, intercambiadores de calor, tuberías, etc.. Por lo contrario, las aguas muy blandas son agresivas y pueden no ser indicadas para el consumo humano.
La dureza en las aguas naturales está producida por la presencia de cualquier catión metálico polivalente. Los principales cationes causantes de dureza en el agua y los aniones principales asociados con ello están presentados en la tabla siguiente Tabla Nº 3.
Principales cationes causantes de la dureza en el agua y los aniones asociados más importantes
Cationes Aniones Ca + HCO3Mg + SO4 Sr Cl-
Fe + Mn +
NO3SiO3 -
La dureza se clasifica de dos maneras. Estas clases son: (con respecto a los iones metálicos y con respecto a los aniones asociados con los iones metálicos).
a) Dureza Total: la dureza total representa la suma de los cationes metálicos multivalentes como se consideran normalmente al calcio y al magnesio. Generalmente los análisis químicos se realizan para determinar la dureza total y la dureza del calcio presente en el agua. La dureza de magnesio está calculada como diferencia entre la dureza total y la dureza de calcio.
b) Dureza de carbonato y de no carbonato: La dureza de carbonato está producida por los cationes provenientes de la disolución del carbonato cálcico o magnésico y bicarbonato en el agua. La dureza de carbonato es una dureza que químicamente es equivalente a la alcalinidad cuando la mayoría de la alcalinidad en las aguas está producida por los iones carbonato y bicarbonato. La dureza de carbonatos está causada por cationes de compuestos de calcio y magnesio provenientes de sulfatos, cloruros o silicatos que están disueltos en el agua. La dureza de no carbonatos es igual a la dureza total menos la dureza de carbonatos. Así cuando la dureza total excede la alcalinidad de la dureza de carbonato y bicarbonato, la dureza equivalente a la alcalinidad es la dureza de carbonato y la cantidad en exceso de la dureza de carbonato es la dureza de no carbonato. Cuando la dureza total es igual o menor que la alcalinidad de carbonato y bicarbonato, entonces la dureza total es equivalente a las durezas de carbonato y la dureza de no carbonatos es cero.
Clasificación de aguas Se han establecido muchas clasificaciones de aguas atendiendo a su dureza. Se presenta a continuación una clasificación muy simple y de bastante utilidad práctica:
Tabla Nº 4.
Dureza como CaCO3 0-75 75-150 150-300 > 300
Interpretación de la Dureza
Interpretación agua suave agua poco dura agua dura agua muy dura
En agua potable: El límite máximo permisible es de 300 mg/l de dureza. En agua para calderas: El límite es de 0 mg/l de dureza Ahora bien, los principios que intervienen en la determinación de Ca2+ son similares a los de la determinación de dureza. Recordemos que en el laboratorio anterior se clasificó a la dureza en dos clases. (1) La dureza total, que representa la suma de los cationes metálicos multivalentes como se consideran normalmente al calcio y al magnesio, y (2) la dureza de carbonato producida por los cationes provenientes de la disolución del carbonato cálcico o magnésico y bicarbonato en el agua. Generalmente, esta práctica experimental se lleva a cabo al mismo tiempo que la determinación de la dureza total. El método ti trimétrico con EDTA para la determinación del calcio se basa principalmente en la cuantificación del calcio directamente con EDTA, cuando el pH se hace suficientemente alto para precipitar la mayor parte del magnesio como hidróxido y cuando se usa un indicador que solo combine con el calcio, pueden usarse varios tipos de indicadores que dan un vire de color cuando todo el Ca ha formado un complejo con el EDTA a pH 12-13.Se agrega un indicador como la murexida (purpuato de amonio).. Al agregar EDTA al complejo se extrae el Ca2+ formando un quilato de EDTA-Ca2+ y el color de la solución cambia del rosa del complejo al color púrpura. La titulación se lleva a cabo a pH>12 de modo que puede precipitar el CaCO3 y más tarde durante la titulación se predisolverá lentamente haciendo que el punto final se desvanezca. Después se lleva a cabo la titulación exacta agregando casi la totalidad del titulante antes de ajustar el pH a un valor superior a 12 y terminando rápidamente la titulación, cuando ya se tiene el pH deseado.
1.2.DEFINICIONES Y ABREVIATURAS Dureza EDTA NET
Suma de las concentraciones de calcio y magnesio ambos expresados como carbonato cálcico, en miligramos por litro. Ácido etilendiamino tetraacético sal disódica dihidratado Ácido 1-(1-hidroxi-2-naftilazo)-5-nitro-2-naftol-4-sulfónico, sal de
Murexida
sodio Purpuato de amonio, preparado con etilenglicol absoluto y cloruro de sodio (o sulfato de potasio).
1.2.1. REACCIONES
Ca2+ + Mg2+ + Buffer PH 10
2+ Ca
Ca2+ + Mg2+ + NET
+ Mg2+ (pH 10±0,1)
[Ca-Mg--NET]
complejo vino tinto [Ca-Mg--NET] + EDTA
[Ca-Mg--EDTA] + NET
color azúl 1.3.OBJETIVOS DEL LABORATORIO
Introducir el concepto de formación y estabilidad de complejos e ilustrar la aplicación analítica de estos conceptos a la determinación de concentraciones de calcio y magnesio (dureza) en agua.
Determinación de la dureza total (Calcio y Magnesio) del agua.
Determinación de concentraciones de Calcio y Magnesio libres en agua. Determinación de la dureza temporal del agua.
Comparar la dureza del agua de distintas fuentes en base al límite local establecido para cada parámetro.
1.4.EQUIPOS Y MATERIALES
Vasos de precipitación de 100 ml
Probeta de 50 ml
Bureta electrónica
Matraces Erlenmeyer de 250 ml
Espátula
Pipeta de 10 ml clase B
pH metro digital
1.5.REACTIVOS
Solución valorada de EDTA Na 2 0.01 M (1 ml = 1 mg de dureza como ): Disolver 3.723 g de etilen diamino tetraacético hidratado (reactivo grado analítico) en agua destilada y diluida a 1 litro. Estandarizar utilizando solución valorada de carbonato de calcio.
Solución Tampón pH 10: Disolver 16.9 g de cloruro de amonio (NH4Cl) n 143 ml de hidróxido de amonio concentrado; a regar 1.25 gr. de la sal doble de magnesio del EDT y diluir a 250 ml con agua destilada.
Indicador NET
Solución de NaOH al 2 por ciento1.
Indicador Murexida
Muestra a analizar
1.6.PROCEDIMIENTO EX ERIMENTAL 1.6.1. Determinación de la ureza total
-
Medir 50 ml de muestra con una probeta en un matraz Erlenmeyer
-
Añadir 1-2 ml de soluci n reguladora (Solución Tampón) para subir el pH.
-
Medir el pH de la muest a con el pH metro digital. El mismo debe encontrarse entre 10±0,1.
-
Adicionar0.05 gr. de indicador NET
-
Valorar con la solución DTA Na2 hasta cambio de color (vino tinto a azul):
-
Registrar el volumen de consumo de todas las muestras.
-
La duración de la titulación no debe exceder los 5 minutos y se debe gastar menos de 15ml de solución EDTA.
1.6.2. Determinación de la ureza de calcio y magnesio y determinación d Calcio y Magnesio Libres 1
Disolver 20 g de NaOH en 100 ml de agua destilada.
Calcio -
Medir 100 ml de muestra en un matraz aforado y trasvasar a un matraz erlenmeyer
-
Añadir 2 ml de solución NaOH al 20 por ciento para regular el pH (11-12) y una pizca de indicador murexida (para mayor precisión, pesado estándar para cada muestra).
-
Valorar con la solución EDTA Na 2 hasta cambio de color ( rosa a violeta)
-
Registrar el volumen de consumo
.
1.7.CUADRO DE REGISTRO Nro. Muestra
Volumen de Muestra (ml)
Volumen de titulación EDTA (ml)
1.- Agua de Grifo 2.- Agua comercial 1 3.- Agua comercial 2 * Tipificar el agua comercial 1 y 2. Esto es: marca, volumen inicial de comercialización, tipo de envase, datos de origen, etc .
1.8. ANALISIS DE DATOS La dureza total se determinará, con las siguientes relaciones matemáticas. Dureza Total como mg CaCO 3 por litro
ml de titulación para la muestra * F *1000 ml de muestra
Donde: F
= Factor estequiométrico = 1 (1ml = 1 mg de CaCO3)
ml muestra
= Volumen de la muestra analizar
Con relación a las durezas parciales, la dureza de Calcio se determinará con las siguientes relaciones matemáticas: Dureza de Ca en mg / litro de CaCO3
Donde:
ml de t itul ación ED TA para la muestr a* F *1000 ml Muestra
Ca mg/ litro CaCO3
= Dureza como Ca, expresada en miligramos por cada litro de CaCO3
F
= Factor estequiométrico = 1 (1ml = 1 mg de CaCO3)
ml muestra
= Volumen de la muestra analizar
La dureza de Magnesio se determinará, con la siguiente relación matemática: Dureza de Mg en mg / litroCaCO3
ml de titulación consumidos EDTA* F *1000 ml Muestra
Para el volumen de consumo del Mg es la diferencia del volumen entre de consumo de la dureza total y el volumen de consumo del Calcio. = + = −
Calcio y Magnesio Libres se determinará, con las siguientes relaciones matemáticas:
Calcio ++ Ca
mg / litro
ml consumidos *F1*1000 ml Muestra
Donde: Ca++ mg/ litro
= Calcio libre, expresado en miligramos por cada litro
ml consumidos
= Volumen de consumo de la titulación EDTA Na2 0.01 M
F1
= Factor estequiométrico =0.4004
ml muestra
= Volumen de la muestra a analizar
Magnesio++ Mg
Donde:
mg / litro
ml consumidos*F2 *1000 ml Muestra
Mg++ mg/ litro
= Mg libre, expresado en miligramos por cada litro
ml consumidos EDTA Na 2 0.01 M
= Volumen de consumo de la titulación
F2
= Factor estequiométrico =0.243
ml muestra
= Volumen de la muestra a analizar
Para el volumen de consumo del Mg es la diferencia del volumen entre de consumo de la dureza total y el volumen de consumo del Calcio. = + = −
1.9.CUESTIONARIO 1. Calcule la dureza del agua de los siguientes casos:
a) Agua con concentración de 3x10 -4M en Ca2+. b) Agua con contenido de 30 ppm de CaCO3. c) Agua con contenido de 20 ppm en Ca2+ d) Agua con concentración de 3x10 -4M en Mg2+. e) Agua con contenido de 25 ppm de MgCO3. 2. ¿Por qué se utiliza el NET en las determinaciones de dureza total? ¿Qué condición reúne para su uso? 3. Calcule el número de moles de hidróxido de calcio y carbonato de sodio que habría que añadir para ablandar un metro cúbico de agua con las siguientes características: 3x10-4M en Ca2+ y 5x10-4M en HCO34. Una empresa del sector papelero utiliza 1000 metros cúbicos diarios de agua en las que las concentraciones de calcio y carbonato ión son 3x10 -3 y 7x10-3M, respectivamente. Determine el gasto semanal de las operaciones de ablandamiento del agua por el método de la cal y carbonato, conociendo que el costo, incluida la manipulación, es de 0,25Bs/kg para el carbonato de sodio y 0,32 Bs/Kg para el hidróxido de calcio.
1.10.
BIBLIOGRAFÍA
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Del Barco, R., (2014). Guías de Laboratorio de Producción, Procesos Industriales I y II . Latinas editores Ltda, 1ra edición. Oruro. Del Barco, R., Cortéz, C. (2012). Fichas técnicas de laboratorio de producción, dureza parcial y total del agua. Documento interno del Laboratorio de Producción. IBNORCA (Instituto Boliviano de Normalización y Calidad) (2006). NB-31002, Agua potable – Determinación de dureza total – Método titulométrico de EDTA. Diciembre, La Paz. IBNORCA (Instituto Boliviano de Normalización y Calidad) (2004). NB-512, Agua potable – Requisitos. Diciembre, La Paz. IBNORCA (Instituto Boliviano de Normalización y Calidad) (1985). NB-519, Agua potable – Determinación del calcio por el método titrimétrico con EDTA. Diciembre, La Paz. Jenkins, D., Snoeyink, V., Ferguson, J., Leckie, J. (1995). Química del agua. Editorial Limusa, Grupo Noriega editores, México D.F.
