Parámetros de calidad del Agua

Parámetros de calidad del Agua

Matías Mosquera O.

Cristian Soto C.

Matias.mosquera@ug.uchile.cl

cristian.soto.c@ug.uchile.cl

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Química Ambiental 2do Semestre año 2022

Profesor encargado: Richard Toro

Ayudante de laboratorio: Andrés Burgos G.

Resumen

Durante este práctico se realizó la medición de 5 parámetros fisicoquímicos (pH, conductividad, temperatura, potencial redox y concentración de oxígeno disuelto) en 5 muestras de agua de diferente procedencia (Agua embotellada Vital, Cachantún y Benedictino, agua desionizada y agua de llave), para luego, utilizando el marco legal chileno del recurso hídrico (NCh409, NCh1333, NCh410 y DS106), calificar para qué tipo de consumos y usos son aptas. También se realizó una leve comparación con la norma de calidad de agua potable de Bolivia. Finalizando con la interpretación de un diagrama de Eh-pH para un sistema metal-agua para predecir, con los parámetros medidos las muestras, en (direccion general de aguas, 2015) que estado estará la especie metálica en cada muestra.

 Introducción

El agua, molécula polar compuesta por 2 hidrógenos y un oxígeno, es un recurso natural invaluable de suma importancia para todos los seres vivos de nuestro planeta tanto para los organismos unicelulares tan simples como las bacterias como para los organismos más complejos como es el ser humano. El agua es parte de la mayoría de los procesos bioquímicos que ocurren en nuestro entorno, formando parte de procesos tan importantes para la vida como lo es la fotosíntesis.

El ser humano utiliza el agua para diferentes tipos de actividades como lo son los usos consuntivos y no consuntivos. Se entiende como uso consuntivo del agua todo aquel uso por el cual el recurso no es devuelto a su lugar de origen como por ejemplo la obtención de agua potable, procesos mineros, industriales, agricultores y ganaderos. Y se entiende como uso no consuntivo del agua como todo aquel uso por el cual no hay un consumo del agua como por ejemplo la producción de energía eléctrica. (direccion general de aguas, 2015)

Si bien todos los usos del agua son importantes en diferentes aspectos, durante este práctico nos centraremos en los parámetros y normas utilizados para el consumo humano. El agua tiene un rol fundamental para la salud humana, ya que participa en diversos procesos fisiológicos y físicos como lo son la regulación de la temperatura corporal, disolución y transporte de nutrientes y vitaminas o bien para eliminación de desechos metabólicos. El ser humano puede conseguir el agua necesaria para lo descrito anteriormente de forma indirecta (agua contenida en alimentos) o bien, de forma directa a través de su ingesta. (L. Daniele, 2019)

En nuestro planeta existen numerosas fuentes de la cuales se puede obtener el agua, tales como lagos, ríos, océanos, casquetes polares entre otros(cita). A pesar de esto, no todas las fuentes de agua son consideradas aptas para el consumo humano debido a sustancias, organismos, virus, que pueden estar presente en ella o bien tener parámetros fisicoquímicos elevados o bajos que puede no ser ideales para nuestro cuerpo. Es por esto último que existe la necesidad de establecer normas y estándares para poder clasificar la calidad del agua, para así identificar cuáles son aptas para nuestro consumo y cuáles no. Es mediante estas normas y estándares que aparece la definición de agua potable que se define de forma general como “agua que cumple con los requisitos microbiológicos, de turbiedad, químicos, radiactivos, organolépticos y de desinfección descritos en la norma que aseguren su inocuidad y aptitud para el consumo humano”. (Instituto nacional de normalización, 2006) Cabe recalcar que, tanto como las normas, parámetros fisicoquímicos medidos y los estándares de medición permitidos que se utilizan para clasificar el agua apta para el consumo pueden variar entre países e incluso dentro de un mismo país. Un claro ejemplo de esto es lo que ocurre con la norma de agua potable Chilena y Boliviana, NCh 409/1 y NB 512 respectivamente, en las cuales el estándar de pH en la norma Boliviana es más amplio (pH de 6,5 a 9,0) a diferencia  de la norma Chilena(pH 6.5-8,5), incluir o no parámetros fisicoquímicos  como lo es la conductividad eléctrica o bien incluir la mediciones de algunos elementos(Bario, boro, antimonio, entre otros)  que  en la norma Chilena no aparecen a diferencia de la norma Boliviana (Ministerio de medio ambiente y Agua, 2018). Otro ejemplo, pero en este caso de cómo puede variar los estándares y marcos legales para aguas aptas para el consumo humano dentro de un mismo territorio, es lo que ocurre en nuestro país con la norma chilena para el agua potable y el reglamento   de aguas minerales (D106). En este decreto se define a las aguas minerales como “aquellas aguas naturales que surgen del suelo, que no provienen de napas o cursos de aguas superficiales, de composición conocida y que por su constitución o propiedades fisicoquímicas o biológicas son susceptibles de aplicaciones beneficiosas para la salud.” A diferencia de NChi409/1, en el D106 podemos encontrar estándares con límites máximos permitidos mayores como lo es grado de mineralización que permite tener un grado inferior a 1.5g/L o bien simplemente no tener un estándar con rangos límite como lo que sucede con el pH. (Congreso Nacional, 1997)

Como se mencionó en párrafos anteriores, el agua no es de uso exclusivo para el consumo humano. Existen diferentes usos que se les da día a día tales como usos estéticos y recreativos (Usos deportivos o bien para el llenado de piletas), consumo animal, Agua para fines industriales (como la minería). Para estos usos también existen marcos legales que estandarizan los diferentes tipos parámetros para clasificar la calidad del agua para que sean destinados a los diferentes usos en nuestro país. Dichas normas son NCh1333 para los usos más amplios y la NCh410 que regula los requisitos de calidad del agua para los fines industriales. (Instituo nacional de Normalización, 1978)

Los diagramas de Pourbaix, para un sistema metal-agua, es: “una representación grafica que muestra las regiones de estabilidad termodinámica de las especies en el sistema metal-electrolito acuoso” (Portero). Estos diagramas son útiles en el tratamiento de aguas contaminadas con especies metálicas, ya que se puede predecir el estado en el que se encuentra el metal midiendo el pH y potencial redox del agua, para así elegir el mejor método de remoción de la especie contaminante. (Luis fernando Belizario, 2018)  

Para este laboratorio de mediciones de parámetros de calidad de agua se planteó como objetivo investigar el marco legal del recurso de agua y analizar la calidad de diferentes muestras a través de la interpretación de parámetros fisicoquímicos como el oxígeno disuelto, pH, conductividad y potencial redox para establecer los potenciales usos del agua.

Materiales y métodos

Para comenzar con las mediciones de los parámetros de pH, conductividad eléctrica, temperatura y potencial redox en las muestras de agua, se deben calibrar los instrumentos de medición (pH-metro, conductímetro y medidor multiparámetro). Una vez calibrados los instrumentos, se procede a medir los diferentes parámetros. Se comenzó midiendo estos parámetros en la muestra de agua desionizada, seguido de la muestra de agua Benedictino y para finalizar con la muestra de agua de la llave de laboratorio. Para preparar la muestra para la medición, se utilizó un vaso precipitado de 100 ml previamente lavado y ambientado con la muestra a medir, luego se agregaron aproximadamente 50 ml de la muestra y se procedió a medir con los instrumentos. Una vez que el instrumento entregará un valor fijo se anota el resultado o para los casos en que el valor entregado por el instrumento fluctuó entre 2-3 valores se anota el promedio   de dichos valores. Para cada tipo de muestra se realizó 3 repeticiones de mediciones, por lo que el proceso se repite desde la preparación de la muestra. Una vez terminadas las repeticiones se procedió con la siguiente muestra repitiendo los mismos pasos que con la muestra anterior incluida las repeticiones de medición como queda descrito en la figura N°1.

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Figura N°1. Diagrama de flujo del método experimental seguido durante este práctico.

Resultados

Tabla N°1 Parámetros medidos en la muestra de Agua desionizada para cada repetición junto al valor promedio y la desviación estándar muestral de cada parámetro.

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