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CURSO:
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DOCENTE:
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HUARAZ–PERU
INTRODUCCIÓN
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OBJETIVOS
Conocer las funciones y el uso correcto del multiparámetro; así como su mantenimiento y calibración. Reconocer y diferenciar los conceptos de pH, oxígeno disuelto y conductividad eléctrica. Hacer un diagnóstico de la calidad del agua en base al análisis de los parámetros pH, oxigeno disuelto y conductividad eléctrica.
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MARCO TEÓRICO 1. Parámetro n parámetro es un dato !ue es tomado como necesario para anali"ar o valorar una situación. # partir del parámetro, una determinada circunstancia puede entenderse o situarse en perspectiva. $n este caso anali"aremos los parámetros para determinar la calidad de las diferentes muestras de agua.
2. Multiarámetro $s un instrumento !ue se utili"a para anali"ar las características físicas y !uímicas !ue se encuentran presentes en las aguas. $l multiparámetro tiene un micro%procesador y amplificadores !ue convierten las se&ales de impedancia alta de los sensores de la sonda eliminando los problemas comunes asociados con las se&ales de impedancia alta como la limitación de longitud de cable y ruido. 'as longitudes estándar del cable de la sonda son (, )* y +* metros y también son posibles longitudes personali"adas.
2.1. Cara!ter"#ti!a# otómetro multiparámetro para análisis medio%ambientales, H- /+) re0ne todos los principales tests necesarios para los análisis ambientales del agua en sólo un práctico instrumento utili"able tanto en laboratorio como in situ. $l H- /+) puede ser alimentado tanto con pilas comunes de 12 como con adaptador de )+ 2dc. $l H- /+) está dise&ado para simplificar al máximo los procedimientos de medición, ofreciendo medidas precisas a un ba3o costo por cada análisis. $ste fotómetro permite el análisis de seis importantes parámetros en nueve rangos. $stos parámetros incluyen amoníaco, cromo 4exavalente, cianuro, nitratos, nitritos y fósforo. $l procedimiento de medida es simple5 basta introducir una cubeta !ue contenga la muestra de agua a anali"ar y poner a cero el instrumento, para así obtener medidas más precisas. # continuación, se agrega el reactivo apropiado y se reintroduce la cubeta en el instrumento5 el resultado del análisis se visuali"a directamente en la pantalla.
2.2. Cali$ra!i%& 6otaremos !ue el e!uipo re!uiere ser calibrado cuando la barra !ue aparece en la parte derec4a de la pantalla, muestra menos de las tres barras totales !ue posee. 7i se muestran dos líneas de la barra, se pueden reali"ar los análisis sin previa calibración, pero teniendo en cuenta !ue los resultados no son del todo confiables; si la barra muestra 0nicamente una línea, es indispensable la calibración del e!uipo antes de reali"ar cual!uier medición, pues de lo contrario los resultados !ue se obtengan no refle3aran los valores reales de los parámetros !ue analicemos.
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'. Solu$ili(a( 7e denomina SOLUBILIDAD de un compuesto a la máxima cantidad del mismo !ue puede diluirse en un determinado volumen de disolvente; corresponde a la cantidad de soluto presente en una disolución saturada 8a!uella !ue se encuentra en e!uilibrio con un exceso de soluto9. 'a solubilidad de un compuesto depende de la temperatura5 es una característica de cada soluto para cada valor de temperatura. Cuando un soluto se disuelve, se rompe su red cristalina, venciendo las fuer"as de atracción !ue mantienen unidos a los iones. $s necesario superar la energía de red, y esto se consigue con la 4idratación 8atracción entre los iones y las moléculas de agua9. $n general, la energía de 4idratación es menor !ue la energía de red, por lo !ue el proceso de disolución es casi siempre exotérmico. :e cual!uier modo, la relación entre los dos tipos de energía determina !ue un compuesto sea más o menos soluble.
). O*"+e&o Di#uelto $l 8:9, es el oxígeno !ue esta disuelto en el agua. 'os niveles de : en aguas naturales y residuales, dependen de la actividad física, !uímica y bio!uímica del sistema de aguas. $l análisis del : es una prueba clave en la contaminación del agua y control del proceso de tratamiento de aguas residuales. 7abemos !ue el oxígeno es un elemento crítico para la supervivencia de las plantas y animales acuáticos y la falta de oxígeno disuelto, además de ser un indicador de polución, es da&ino para los peces. #lgunas especies acuáticas son más sensibles !ue otras a la falta de oxígeno pero podemos dar algunas pautas generales a tener en cuenta al anali"ar los resultados de los ensayos5 <=> ppm 7uficiente para la mayor parte de las especies ?/ ppm :a&ino para la mayor parte de las especies acuáticas ?+ ppm atal a la mayor parte de las especies
$l oxígeno !ue se 4alla en el agua proviene de muc4as fuentes, pero la principal es el oxígeno absorbido de la atmósfera. $l movimiento de las olas permite !ue el agua absorba más oxígeno. tra fuente de oxígeno son las plantas acuáticas, incluyendo las algas; durante la fotosíntesis, las plantas eliminan dióxido de carbono y lo reempla"an con oxígeno.
$l efecto de la temperatura5 7i el agua está demasiado caliente no 4abrá suficiente oxígeno el agua. Cuando 4ay muc4as bacterias o minerales acuáticos en el agua, forman una sobrepoblación, usando el oxígeno disuelto en grandes cantidades.
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$fecto de la presión parcial del gas5 'a solubilidad de un gas está determinada por su presión parcial 8 p9 @'ey de HenryA. # su ve", la presión parcial de un gas es afectada por cambios en altitud 8cambios en presión atmosférica9. bservamos !ue en cuerpos de agua no contaminados la concentración de oxígeno disminuye con la altitud. $s conveniente aclarar !ue dic4a relación puede ser alterada por los procesos de fotosíntesis y respiración. 'a relación entre los niveles medidos de oxígeno disuelto, el por ciento de saturación de oxígeno en agua, la temperatura del agua y la altitud se interpretan tradicionalmente utili"ando un nomograma.
$fecto de la pendiente5 7i la pendiente es más pronunciada, 4abrá mayor movimiento del agua lo !ue aumentará la solubili"ación del oxígeno en esta.
$xisten varios métodos de medición del :, los principales son5 el electrométrico y el yodométrico. $n la práctica utili"amos el método electrométrico, !ue se basa en la difusión del oxígeno molecular a través de una membrana.
,. P$l pH es un indicador de la acide" de una sustancia. $stá determinado por el n0mero de iónes libres de 4idrógeno 8HB9 en una sustancia. 'a acide" es una de las propiedades más importantes del agua. $l pH sirve como un indicador !ue compara algunos de los iones más solubles en agua. 'a acide" es una de las propiedades más importantes del
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agua. $l agua disuelve casi todos los iones. $l pH sirve como un indicador !ue compara algunos de los iones más solubles en agua. $l pH no tiene unidades; se expresa simplemente por un n0mero. Cuando una solución es neutra, el n0mero de protones iguala al n0mero de iones 4idroxilo. Cuando el n0mero de iones 4idroxilo es mayor, la solución es básica, Cuando el n0mero de protones es mayor, la solución es ácida.
,.1. Mto(o# (e (etermi&a!i%& (el / $xisten varios métodos diferentes para medir el pH. no de estos es usando un tro"o de papel indicador del pH. Cuando se introduce el papel en una solución, cambiará de color. Cada color diferente indica un valor de pH diferente. $ste método no es muy preciso y no es apropiado para determinar valores de pH exactos. $s por eso !ue a4ora 4ay tiras de test disponibles, !ue son capaces de determinar valores más pe!ue&os de pH, tales como /.< o .< $l método más preciso para determinar el pH es midiendo un cambio de color en un experimento !uímico de laboratorio. Con este método se pueden determinar valores de pH, tales como <.* y +.*/. 6inguno de estos métodos es apropiado para determinar los cambios de pH con el tiempo.
,.2. El ele!tro(o (e / n electrodo de pH es un tubo lo suficientemente pe!ue&o como para poder ser introducido en un tarro normal. $stá unido a un pH%metro por medio de un cable. n tipo especial de fluido se coloca dentro del electrodo; este es normalmente Dcloruro de potasio /EF. #lgunos electrodos contienen un gel !ue tiene las mismas propiedades !ue el fluido /E como es el mismo cloruro de potasio, cloruro de amonio o incluso el mismo #gua potable ya !ue contiene cloruro. $n el fluido 4ay cables de plata y platino. $l sistema es bastante frágil, por!ue contiene una pe!ue&a membrana. 'os iones HB y H% entrarán al electrodo a través de esta membrana. 'os iones crearán una carga ligeramente positiva y ligeramente negativa en cada extremo del electrodo. $l potencial de las cargas determina el n0mero de iones HB y H% y cuando esto 4aya sido determinado el pH aparecerá digitalmente en el pH%metro. $l potencial depende de la temperatura de la solución. $s por eso !ue el pH%metro también muestra la temperatura.
0. Co&(u!tii(a( el!tri!a 'a conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. Gambién es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo !ue representa la facilidad con la !ue los electrones pueden pasar por él.
Conductividad en medios lí!uidos5 'a conductividad en medios lí!uidos está relacionada con la presencia de sales en solución, cuya disociación genera iones positivos y negativos capaces de transportar la
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energía eléctrica si se somete el lí!uido a un campo eléctrico. $stos conductores se denominan electrolitos o conductores electrolíticos.
iónicos
'as determinaciones de la conductividad reciben el nombre de determinaciones conductométricas y tienen muc4as aplicaciones como, por e3emplo5 % $n la electrólisis, ya !ue el consumo de energía eléctrica en este proceso depende en gran medida de ella. % $n los estudios de laboratorio para determinar el contenido de sal de varias soluciones durante la evaporación del agua 8por e3emplo en el agua de calderas o en la producción de lec4e condensada. % $n el estudio de las basicidades de los ácidos, puesto !ue pueden ser determinadas por mediciones de la conductividad. % ara determinar las solubilidades de electrólitos escasamente solubles y para 4allar concentraciones de electrólitos en soluciones por titulación.
n método práctico sumamente importante es el de la titulación conductométrica, o sea la determinación de la concentración de un electrólito en solución por la medición de su conductividad durante la titulación. $ste método resulta especialmente valioso para las soluciones turbias o fuertemente coloreadas !ue con frecuencia no pueden ser tituladas con el empleo de indicadores. 'a conductividad eléctrica se utili"a para determinar la salinidad 8contenido de sales9 de suelos y substratos de cultivo, ya !ue se disuelven éstos en agua y se mide la conductividad del medio lí!uido resultante. 7uele estar referenciada a +< IC y el valor obtenido debe corregirse en función de la temperatura. Coexisten muc4as unidades de expresión de la conductividad para este fin, aun!ue las más utili"adas son d7Jm 8deci7iemens por metro9, mm4osJcm 8milim4os por centímetro9 y seg0n los organismos de normali"ación europeos m7Jm 8mili7iemens por metro9.
. Cali(a( (el a+ua $l concepto de calidad del agua es usado para describir las características !uímicas, físicas y biológicas del agua. 'a determinación de la calidad del agua depende del uso !ue se le va a dar. $l agua pura solamente es encontrada en los laboratorios. $lla no contiene oxígeno disuelto, por lo tanto, no es adecuada para los peces y otros animales acuáticos; no posee substancias minerales en solución, lo !ue, además de impedir la vida de las plantas acuáticas, es impropia para beber; no contiene compuestos orgánicos, los cuales sirven de alimento para animales y microorganismos.
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MATERIA3ES 4 REACTIVOS A5 MATERIA3ES6 K rascos de reactivos.
K iceta o frasco lavador
K :iversas muestras de agua
B5
E7UIPOS6 K $!uipo de medición de multiparámetros 8pH, C:, :9
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PROCEDIMIENTO E8PERIMENTA3 A5 Re!o&o!imie&to (e la# arte# 9 :u&!io&e# (el multiarámetro
3e9e&(a6 1 2 ' )
Pri&t 5 imprimir 5 iluminación li+-t 5 tiempo time Co& TDS #al5 conductividad solidos
disueltos L de salinidad 5 oxigeno disuelto y L de , DO 4umedad
0 P/ m re!all ; Store < era#e = !al reie Ce #etu
6 mide el H en minivoltios 6 lectura anterior 6 4istoria 6 borrar 6 calibrar 6 actuali"ar 5 programar
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Cali$ra!i%& (e lo# ele!tro(o# (el Multiarámetro Cali$ra!i%& ara la me(i!i%& (e P/ 'os electrodos deben estar sumergidos en una solución de MCl /E para !ue no se rese!uen. ara calibrar el e!uipo de H se usan soluciones buffer de H (, ,)*. ara el multiparámetro NGN sólo se utili"an dos soluciones y siempre se empie"a con el de H . 7e reali"a la limpie"a con agua destilada para eliminar el MCl, luego se seca de preferencia con papel toalla para generar el mínimo de pelusa posible. 7e presiona la tecla C#' 8calcular9, y en la pantalla se muestra Dct)F, se refiere al buffer n0mero , luego se presiona la tecla “run enter” y aparece el n0mero . # continuación aparece en la pantalla Dct+F, indicándonos !ue se debe de medir la otra solución !ue puede ser el buffer de H ( ó el de H )*; generalmente se utili"a el de H (; se pulsa “run enter”. 6o olvidar lavar el sensor antes de medir el buffer +.
Cali$ra!i%& ara la me(i!i%& (e o*"+e&o (i#uelto Como primer paso se retira la membrana, se li3a la parte en la !ue se acumula en óxido de plomo, se le a&ade la solución de limpie"a 8clean solution9, se utili"a una solución electrolítica para calibrar. rimero se reali"a un en3uague y luego se carga, debe de evitarse la presencia de burbu3as. 7e cambia el agua de la espon3a, se presiona C#' B $6G$R, y se muestra la pendiente relativa de calibración !ue varía entre 1* % ))*. 'uego de usar el sensor de oxígeno disuelto se debe de 4umedecer con agua la espon3a.
Cali$ra!i%& ara la me(i!i%& (e !o&(u!tii(a( ara la calibración de la célula conductímetra, se a&ade una solución estándar de conductividad y se presiona C#'B $6G$R. 'uego de usar el sensor de conductividad se debe de lavar con agua.
B5 DETERMINACIÓN DE P/> O8?@ENO DISUE3TO 4 CONDUCTIVIDAD E3CTRICA DE MUESTRAS DE A@UA O.). xígeno disuelto % Recoger una muestra de agua. % 7eleccionar en el multiparámetro la opción :. % Colocar el electrodo dentro de la muestra y esperar a !ue la marca se estabilice. 'a se&al de sonido indicara el valor estable re!uerido. % Registrar los valores obtenidos de oxigeno disuelto. % 7acar el electrodo de la muestra y lavarlo con agua destilada, para cálculos posteriores.
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O.+. Conductividad eléctrica %7eleccionar en el multiparámetro la opción de Conductividad. % Colocar el electrodo dentro de la muestra de agua !ue se va a anali"ar y proseguir con la lectura, esperar a !ue la marca se estabilice. 'a se&al de sonido indicara el valor estable re!uerido. % 7acar el electrodo de la muestra y lavarlo con agua destilada.
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O./. pH % 7eleccionar en el multiparametro la opción de pH. % Colocar el electrodo dentro de la muestra de agua y oprimir el botón enter, esperar a !ue la marca se estabilice. 'a se&al de sonido indicara el valor estable re!uerido. % Registrar los valores obtenidos de pH. % 7acar el electrodo de la muestra y lavarlo con agua destilada.
Mue#tra
Co&(u!tii(a(
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C4oc4o
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RESU3TADOS Qráfico *)5 xígeno disuelto
Qráfico *+5 pH
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Qráfico */5 Conductividad eléctrica
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DISCUSIÓN DE RESU3TADOS 1. O*"+e&o (i#uelto6 % 'as muestras de agua del río Ouin, piscicultura y río 7anta presentan una concentración de oxígeno disuelto !ue varía entre < y > mgJ'; lo !ue !uiere decir !ue son adecuadas para la vida de la mayoría de especies acuáticos. % $l agua de desagPe presenta *.+) mgJ' de oxígeno disuelto, condición conocida como anoxia, donde se da la muerte masiva de organismos aerobios. % $l agua de c4oc4o presenta ).)1 mgJl de oxígeno disuelto, por lo tanto se encuentra en una condición de 4ipoxia. % $l agua de aceituna presenta una condición sobresaturada de oxígeno disuelto, con un valor de )>.<< mgJ'.
2. / % 'as muestras del río Ouin, piscicultura, desagPe y río 7anta presentan valores de pH entre )* y )), lo !ue evidencia su naturale"a básica. % $l agua de la aceituna tiene un pH de <.> y el agua del c4oc4o, >.>; esto indica !ue el agua de aceituna es die" veces más ácida.
'. Co&(u!tii(a( el!tri!a % $l agua más salina es la del desagPe, pues tiene un valor de <* sJcm. % 'a conductividad eléctrica del río 7anta es en promedio de +<* sJcm. % $l agua del c4oc4o presenta la menor capacidad para conducir electricidad, es decir no presenta una alta concentración de sales. 7u valor es de .+> sJcm.
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CONC3USIONES $l multiparámetro es un aparato !ue re!uiere cuidado a la 4ora de utili"arse, sobre todo con cada uno de los electrodos de manera específica. # través de la medición de los parámetros estudiados es posible detectar el grado de contaminación de las muestras de agua.
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BIB3IO@RA?A #H#, #NN#, NC. Eétodos 6ormali"ados para el análisis de aguas potables y residuales. $diciones :ías de 7antos 7.#. )11+ 4ttp5JJimasd.fcien.edu.uyJdifusionJeducambJpropuestasJredJcursoS+**JcartillasJte maticasJ:.pdf 4ttp5JJTTT.pnuma.orgJrecnatJespJdocumentosJcap<.pdf 4ttp5JJportal.educar.orgJ3uancarlostincopalangleJblogJlacalidaddelagua 4ttp5JJTTT.elergonomista.comJ!uimicaJ!)).4tml
