Determinación de acidez, cloruros y alcalinidad en agua.

Determinación de acidez, cloruros y alcalinidad en agua.

Bairon Suarez; César Ramos. Estudiantes de química, facultad de ciencias básicas, uniamazonia, Florencia, 2015.

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Introducción.

Hablando de la calidad del agua el pH es un factor muy importante ya que  determinados procesos químicos solamente se pueden dar a un determinado pH. Por ejemplo, las reacciones del cloro solo tienen lugar cuando el pH tiene un valor de entre 6,5 y 8.

El pH es un indicativo de la acidez de una determinada sustancia y está determinado por el número de iones libre de hidrogeno (H+), siendo esta  acidez  una de las propiedades más importantes del agua.

El agua disuelve casi todos los iones y el pH sirve como un indicador que compara algunos de los iones más solubles en agua. El resultado de una medición de pH viene determinado por una consideración entre el número de protones (iones H+) y el número de iones hidroxilo (OH-). Cuando el número de protones iguala al número de iones hidroxilo, el agua es neutra. Tendrá entonces un pH alrededor de 7. El pH del agua puede variar en dentro de un rango que va de 1 a 14. Cuando el pH de una sustancia es mayor de 7, es una sustancia básica y cuando está por debajo de 7, es una sustancia ácida, es decir, que cuanto más se aleje el pH por encima o por debajo de 7, más básica o ácida será dicha solución en el medio.1

En contraste a la acidez, la alcalinidad de un agua es la capacidad para neutralizar ácidos o su capacidad para reaccionar con iones hidrogeno.

La determinación de la alcalinidad total es importante en los procesos de coagulación química, ablandamiento, control de corrosión y evaluación de capacidad tampón. Esta alcalinidad es debida generalmente a la presencia de bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos.

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La acidez de un agua significa que  su capacidad cuantitativa para reaccionar con una base fuerte se da hasta un pH designado. Por tanto, su valor puede variar significativamente con el pH final utilizado en la valoración. En muchas aguas naturales, que se usan para propósitos potables, existe un equilibrio entre carbonato, bicarbonato y dióxido de carbono. Los contaminantes ácidos que entran a los abastecimientos de aguas en cantidad suficiente, pueden alterar el equilibrio carbonato - bicarbonato - dióxido de carbono y se pueden estimar por titulación con una base valorada a los virajes de pH de 3.7 y 8.3. Los iones hidrogeniones presentes en una muestra de agua como resultado de la disociación o hidrólisis de los solutos reaccionan a la adición de esta base estándar. Idealmente, el punto final es el punto de equivalencia estequiometria para la neutralización de todos los ácidos presentes. En la titulación de una especie ácida el punto final más exacto se obtiene a partir del punto de inflexión de una curva de titulación, pero en esta práctica utilizaremos como punto final el cambio de color de un indicador.2

Por otro lado la alcalinidad del agua se determina con una titulación con un ácido en este caso ácido sulfúrico, y esta se expresa como mg/l de CaCO3 equivalente a la alcalinidad determinada. Los iones procedentes de la solución acida neutralizan a los iones hidroxilos (OH-) libres, la fenolftaleína y el metilo de naranja son los indicadores usados para esta determinación de alcalinidad.

Metodología.

En la determinación de acidez y alcalinidad de aguas, se tomaron como muestras aguas residuales de un alcantarillado y de un riachuelo  que pasa por un barrio de la ciudad de Florencia. Para dichas determinaciones el agua tiene que tener un pH menor o igual a 6 en el caso de la determinación de acidez, y para el caso de alcalinidad la muestra deber tener un pH mayor o igual a 6.

Para iniciar con la titulación en la determinación de acidez  mineral se agregó una alícuota de 30 mL de muestra en un matraz, posteriormente se adiciono una gotas de naranja de metilo y se tituló con NaOH hasta el viraje de color; en cuanto a la determinación de acidez total se tomó una alícuota de 30 mL de la muestra se adiciono fenolftaleína y se tituló con NaOH.  

Por otro la determinación de alcalinidad se realizó por  titulación con ácido sulfúrico tomando una alícuota de 25 mL de muestra, adicionándole unas gotas de fenolftaleína y titular hasta el cambio de color. La alcalinidad total se realizó por una titulación potenciometricamente con ácido sulfúrico  donde se tomó una alícuota de 50 mL, realizando adiciones de H2SO4 de 0.5 mL hasta lograr un pH igual a 3.

La determinación de cloruros se realizó por  titulación con AgNO3 tomando una alícuota de 100 mL de muestra con un pH ligeramente alcalino, adicionándole unas gotas de K2CrO4 como indicador y titular hasta el cambio de color.

Resultados

Muestra n° 1 tomado de un riachuelo

Muestra n° 2 tomada de un agua residual en el barrio brisas del hacha (Florencia Caquetá)

ACIDEZ DEL AGUA

Acidez mineral

Sin aplicación para acidez mineral ya que la muestra presento un pH superior a 4,5 

Acides total del agua

Determinación acides total

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Muestra n°1

mg de CaCO3/L= 0,2 mL *0,0198 N * 5000   = 0,66 mg de CaCO3/L[pic 4]

                                               30mL

Muestra n°2

mg de CaCO3/L= 0,3 mL *0,0198 N * 5000   = 0,99 mg de CaCO3/L[pic 5]

                                               30mL

ALCALINIDAD DEL AGUA

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