Ríos Mexicanos Y La Industria

Tecnología Ambiental

Química Analítica

Unidad 1. Evidencia de Aprendizaje

“Ríos mexicanos y la industria”

Bibliografía

1. http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/cd67/fundamentos_tecnicos.pdf (Consutado 25Jun2013)

2. http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/NMX-AA-008-SCFI-2000.pdf (Consutado 25Jun2013)

3. http://www.ciencias-marinas.uvigo.es/bibliografia_ambiental/outros/Manual%20de%20fitodepuracion/Capitulos%20Anexos1.pdf

(Consutado 25Jun2013)

4. http://www4.ujaen.es/~mjayora/docencia_archivos/Quimica%20analitica%20ambiental/presentacion%20analisis%20de%20aguas.pdf (Consutado 25Jun2013)

5. http://www.profesorenlinea.cl/ecologiaambiente/Eutroficacion.html (Consutado 25Jun2013)

6. Delgadillo Oscar, Camacho Alan, F. Pérez Luis & Andrade Mauricio (2010). Depuración de aguas residuales por medio de humedales artificiales. Pág. 81. Bolivia: Universidad Mayor de San Simón.

7. R.S Ramalho (1996). Tratamiento de aguas residuales. Pág. 78. España: Editorial Reverté, S.A.

8. http://www.semarnat.gob.mx/leyesynormas/Pages/nom_aguas_residuales.aspx (Consutado 26Jun2013)

9. Sánchez, Oscar & varios (2007). Perspectivas sobre conservación de ecosistemas acuáticos en México. Pág. 125. México: SEMARNAT.

10. http://www.greenpeace.org/mexico/Global/mexico/sitio/T%C3%B3xicos/RIOS%20TOXICOS%20FINAL.pdf (Consutado 10Jul2013)

11. http://www.conagua.gob.mx/conagua07/noticias/nmx-aa-058-scfi-2001.pdf (Consutado 10Jul2013)

Facilitador: Ana María León Choreño

16 Julio 2013

Justificación

El presente trabajo pretende establecer los lineamientos teóricos y prácticos para determinar el contenido de cianuro en las aguas de un río mexicano en base a la NMX-AA-058-SCFI-2001. Lo anterior tiene como finalidad transportar al alumno a un escenario real de forma teórica, para que sea capaz de realizar, razonar, evaluar y proponer acciones que favorezcan el rescate de un ecosistema.

Marco teórico

Del agua existente en el planeta, solamente 2.5 por ciento es dulce; de ésta sólo 0.3 por ciento se localiza en cuerpos superficiales de agua como lagos, lagunas, ríos y humedales, que desempeñan servicios fundamentales para los ecosistemas y por ende, para los seres humanos que vivimos en ellos.

Hoy, una tercera parte de la población mundial padece escasez de agua, una sexta parte no tiene acceso a una fuente limpia de agua a menos de kilómetro de su casa y la mitad de los habitantes de países en desarrollo no tienen acceso a un sistema de saneamiento. En este contexto, la presión demográfica y el cambio climático influyen directamente sobre la cantidad y calidad del agua, haciendo de este recurso un bien cada vez más escaso y el centro de conflictos y tensiones. Según la OCDE, para el 2050 la disponibilidad de agua dulce se verá aún más restringida ya que 40 por ciento de la población global vivirá en cuencas con severos problemas de escasez. De hecho, se pronostica que la demanda mundial de agua aumentará un 55 por ciento, principalmente debido a la creciente demanda de la industria (+400%), la generación de energía termoeléctrica (+140%) y el uso doméstico (+130%) (3).

Un poco a cerca del agua. La molécula del agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno arreglados en forma de dipolo, lo cual le proporciona características únicas. Es la única sustancia que se presenta en los tres estados en la naturaleza y puede disolver una gran cantidad de sustancias incluyendo a los gases, puede acarrear microorganismos, sustancias sólidas no solubles y líquidos no miscibles. La calidad del agua se definirá de acuerdo al contenido de sustancias que presente y de con el uso específico para el cual se destinará. Una vez que el agua ha sido utilizada en un proceso, sus características originales se alteran y se genera el agua residual, que es inadecuada para otros usos y un potencial peligro para los ecosistemas acuáticos y para la salud pública. Para conocer con precisión las sustancias que están contenidas en las aguas residuales, es necesario llevar a cabo muestreos representativos y determinaciones analíticas.

Sobre aguas residuales. Se consideran aquellas en las que la cantidad y calidad dependen del proceso de manufactura, de las materias primas utilizadas, de los productos terminados y de los mecanismos de control instrumentados para su tratamiento previo a la descarga. Este tipo de aguas pueden contener sustancias disueltas, materiales suspendidos, inorgánicos y orgánicos, sintéticos o naturales, etc.

Sobre cianuro. Cianuros se refiere a todos los grupos CN- en compuestos cianurados que pueden ser determinados como ion cianuro. Los cianuros son compuestos potencialmente tóxicos ya que un cambio de pH en el medio puede liberar Ácido Cianhídrico, compuesto generalmente asociado con la máxima toxicidad de estos compuestos es por ello que es de suma importancia determinar como ion Cianuro (CN-) la presencia de todos los compuestos cianurados en aguas naturales, potables, residuales y residuales tratadas.

Para determinar la presencia y concentración de cianuro en aguas residuales, se utilizará el método espectrofotométrico mencionado en la NMX-AA-058-SCFI-2001. El método espectrofotométrico es utilizado para determinar la concentración de cianuros inorgánicos en aguas residuales, potables y aguas naturales. Este método detecta cianuros inorgánicos que están presentes tanto en forma de sales simples solubles como de radicales complejos. Los cianuros, como ácido cianhídrico (HCN), son liberados por el reflujo de la muestra con un ácido fuerte, el ácido cianhídrico se adsorbe en una disolución de hidróxido de sodio (NaOH). El ion cianuro en la disolución adsorbente se determina entonces por espectrofotometría. En la medición espectrofotométrica, el cianuro se convierte en cloruro de cianógeno (CNCl) por reacción con cloramina-T a un pH menor de 8 evitando que se lleve a cabo la hidrólisis de los cianuros. Después de que la reacción termina, el color se forma por la adición del reactivo ácido piridin-arbitúrico. La concentración de hidróxido de sodio (NaOH) debe ser la misma en los estándares y la muestra para obtener colores comparables de intensidad.

Propósitos

En base la NMX-AA-058-SCFI-2001, el alumno determinará la cantidad de cianuro vertido en un río mexicano a través del método espectrofotométrico y propondrá una solución eficaz para evitar que las industrias aledañas continúen vertiendo este elemento tóxico y mortal para los organismos vivos a las aguas del mismo.

Desarrollo experimental

 Toma de la muestra

a. Compuesta. Es decir, formadas por una mezcla de muestras individuales tomadas en diferentes momentos. La cantidad de muestra individual que se añade a la mezcla compuesta debe ser proporcional al flujo de caudal en el momento en que la muestra fue tomada.

b. Todos los envases se habrán de lavar y preparar como lo indica la técnica específica de muestreo del parámetro a analizar. Según la NOM-ECO-001-1996.

c. Debe colectarse un mínimo de 1 L de muestra en recipientes de plástico o vidrio.

d. Las muestras deben preservarse por adición de disolución de hidróxido de sodio hasta que el pH de la muestra sea mayor o igual a 12 en el momento de la colecta. Las muestras deben refrigerarse a 4ºC hasta el análisis.

e. El Tiempo máximo de almacenamiento previo al análisis es de 14 días.

 Equipos y materiales

a. Balanza granataria con precisión de 0,1 g

b. Balanza analítica con precisión de 0,1 mg

c. Espectrofotómetro. Disponible para utilizarse de 190 nm a 900 nm y equipado con celdas de 1 cm de paso óptico de luz.

d. Aparato de destilación por reflujo o equivalente (ver figura 1)

Figura 1. Equipo para destilación de cianuros en agua.

e. El matraz de destilación Claissen modificado debe ser de 1 L de capacidad con un tubo de entrada y un condensador. El adsorbedor de gas puede ser un frasco lavador de gases Fisher-Milligan o equivalente.

f. Equipo de vacío para el arrastre de gases en el destilador durante el pretratamiento de la muestra.

 Reativos y patrones

Todos los productos químicos usados en este método deben ser grado reactivo analítico, a menos que se indique otro grado.

1. Agua: Debe entenderse agua que cumpla con las siguientes características: a) Resistividad, megohm-cm a 25ºC: 0,2 min; b) Conductividad, µS/cm a 25ºC: 5,0 Máx. y c) pH: 5,0 a 8,0.

2. Cromato de potasio (K2CrO4)

3. Cianuro de potasio (KCN)

4. Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4)

5. Ácido sulfámico (H2NSO3H)

6. Cloruro de magnesio hexahidratado(MgCl2•6H2O)

7. Hidróxido de sodio (NaOH)

8. Nitrato de bismuto [Bi(NO3)3]

9. Nitrato de plata (AgNO3)

10. Carbonato de plomo (PbCO3)

11. Papel indicador de sulfuros (nitrato de plomo, acetato de plomo, etc.)

12. Cloruro de sodio (NaCl), patrón primario

13. Disolución madre de cianuros. Pesar aproximadamente y con precisión 1,6 g de hidróxido de sodio y 2,510 g de cianuro de potasio, disolverlos en 500 mL de agua y llevar a 1 L con agua.

 NOTA 1.- El KCN es altamente tóxico, evite cualquier contacto o inhalación.

14. Valorar contra la disolución estándar normalizada de nitrato de plata (0,019N) y titular usando la disolución de

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