ESTUDIO FÍSICO-QUÍMICO DE LAS AGUAS

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1 ESTUDIO FÍSICO-QUÍMICO DE LAS AGUAS Para saber todas las propiedades que tiene el agua tenemos que hacerle unas pruebas. En las pruebas que hacemos podemos saber el oxígeno, la dureza, el Ph, el nitrato y la saturación. Para calcular el oxígeno, llenamos el bote pequeño de 10ml., le echamos una pastilla y agitamos hasta que se disuelva la pastilla. Después lo dejamos reposar durante 4 minutos. Para calcular el ph, llenamos el bote cuadrado de 10ml., le echamos una pastilla y tenemos que agitar hasta que se disuelva la pastilla. Después con la ayuda de una tabla, por el color que ha adquirido el agua, vemos la cantidad de ph que hay en el agua. Para calcular el nitrato, llenamos el bote cuadrado de 10ml. En esta prueba hay que echar dos pastillas, cuando hemos llenado el bote echamos la primera pastilla y agitamos hasta que se disuelva; una vez disuelta añadimos la otra pastilla y volvemos a agitar hasta que se haya disuelto la segunda pastilla. Con la ayuda de una tabla vemos la cantidad que tiene el agua de nitrato, por una tabla de colores ya que el agua habrá adquirido uno. Para calcular la saturación, se tiene que mirar una tabla en la que ves la cantidad de Ph que ha habido y el nitrato. Para calcular la dureza del agua, tenemos que llenar el bote de 10ml., en él vamos a tener que ir echando pastillas de la dureza hasta que el agua se vuelva azul. Para saber como es el agua de dura multiplicamos el número de pastillas que hemos echado por 40. También hay que calcular la temperatura y la turbidez. Para eso en un bote cogemos el agua y miramos el dibujo que hay en el fondo y depende de cuanto se vea hay mas turbidez o menos. Para calcular la temperatura basta con meter un termómetro en el bote, pero la temperatura hay que tomarla nada mas coger el agua. Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves 1

2 Muestras del laboratorio recogidas a las 12:30 h de la mañana, del río Esgueva a las 11:30 h sin lluvias, del Pisuerga a las 11:20 h. Turbidez Temperatura Oxígeno Saturación ph Nitrato Dureza Laboratorio 0 JTU 20ºC 4 ppm 44 % 7 0 ppm Río Esgueva Río Pisuerga 40 JTU 8ºC 4 ppm 34 % 7 5 ppm Muy dura Muy dura 40 JTU 12ºC 5 ppm 40 % 8 5 ppm Dura Con esta tabla se puede comprobar la diferencia entre el agua que lleva al laboratorio, con una turbidez nula y la del río es más abundante. Observamos también que el agua del laboratorio carece de nitrato. Las temperaturas también varían pero elementos como el oxígeno o el ph se mantienen constantes. OXÍGENO El Oxígeno Disuelto (OD) es la cantidad de oxígeno que está disuelta en el agua y que es esencial para los riachuelos y lagos saludables. El nivel de oxígeno disuelto puede ser un indicador de cuán contaminada está el agua y cuán bien puede dar soporte esta agua a la vida vegetal y animal. Generalmente, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica agua de mejor calidad. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos peces y otros organismos no pueden sobrevivir (ver macro invertebrados). Gran parte del oxígeno disuelto en el agua proviene del oxígeno en el aire que se ha disuelto en el agua. Parte del oxígeno disuelto en el agua es el resultado de la fotosíntesis de las plantas acuáticas. Otros factores también afectan los niveles de OD; por ejemplo, en un día soleado se producen altos niveles de OD en áreas donde hay muchas algas o plantas debido a la fotosíntesis. La turbulencia de la corriente también puede aumentar los niveles de OD debido a que el aire queda atrapado bajo el agua que se mueve rápidamente y el oxígeno del aire se disolverá en el agua. Además, la cantidad de oxígeno que puede disolverse en el agua (OD) depende de la temperatura también. El agua más fría puede guardar más oxígeno en ella que el agua más caliente. Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves 2

3 Nivel de OD (in ppm) 0,0-4,0 4,1-7,9 Aceptable 8,0-12,0 Buena Calidad del Agua Mala Algunas poblaciones de peces y macroinvertebrados empezarán a bajar. 12,0 + Repita la prueba El agua puede airearse artificialmente. A 20º C (temperatura ambiente) y presión atmosférica estándar (nivel del mar), la cantidad máxima de oxígeno que puede disolverse en agua dulce es 9 ppm. Si la temperatura del agua está por debajo de 20º C, puede haber más oxígeno disuelto en la muestra. En general, un nivel de oxígeno disuelto de 9-10 ppm se considera muy bueno. PH. La calidad del agua y el PH son a menudo mencionados en la misma frase. El PH es un factor muy importante, porque determinados procesos químicos solamente pueden tener lugar 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 indicador de la acidez de una sustancia. Está determinado por el número de iónes libres de hidrógeno (H+) en una sustancia. La acidez es una de las propiedades más importantes del agua. El agua disuelve casi todos los iones. 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 entre 0 y 14. Cuando el PH de una sustancia es mayor de 7, es una sustancia básica. Cuando el PH de una sustancia está por debajo de 7, es una sustancia ácida. Cuanto más se aleje el PH por encima o por debajo de 7, más básica o ácida será la solución. El PH es un factor logarítmico; cuando una solución se vuelve diez veces más ácida, el PH disminuirá en una unidad. Cuando una solución se vuelve cien veces más ácida, el PH disminuirá en dos unidades. El término común para referirse al PH es la alcalinidad. Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves 3

4 TURBIDEZ La turbidez se refiere a lo clara o turbia que pueda estar el agua. El agua clara tiene un nivel de turbidez bajo y el agua turbia o lodosa tiene un nivel alto de turbidez. Los niveles altos de turbidez pueden ser causados por partículas suspendidas en el agua tales como tierra, sedimentos, aguas residuales y plancton. Si la turbidez del agua es alta, habrá muchas partículas suspendidas en ella. Estas partículas sólidas bloquearán la luz solar y evitarán que las plantas acuáticas obtengan la luz solar que necesitan para la fotosíntesis. Las plantas producirán menos oxígeno y con ello bajarán los niveles de Oxígeno Disuelto (OD). Las plantas morirán más fácilmente y serán descompuestas por las bacterias en el agua, lo que reducirá los niveles de OD aún más. Las partículas suspendidas en el agua también absorberán calor adicional de la luz solar lo cual ocasionará que el agua sea más caliente. El agua caliente no es capaz de guardar tanto oxígeno como el agua fría, así que los niveles de OD bajarán, especialmente cerca de la superficie. NITRATO El nitrato es un compuesto inorgánico compuesto por un átomo de nitrógeno (N) y tres átomos de oxígeno (O); el símbolo químico del nitrato es NO3. El nitrato no es normalmente peligroso para la salud a menos que sea reducido a nitrito (NO2) Nitratos en el agua potable: efectos sobre la salud El nitrato es uno de los más frecuentes contaminantes de aguas subterráneas en áreas rurales. Debe ser controlado en el agua potable principalmente porque niveles excesivos pueden provocar metahemoglobinemia, o la enfermedad de los bebés azules. El origen de los nitratos en aguas subterráneas es principalmente de fertilizantes, sistemas sépticos y almacenamiento de estiércol o operaciones de extensión. Estándares del nitrato en el agua potable El estándar federal para el nitrato en agua potable es de 10 mg/l nitrato-n, o 50 mg/l nitrato-no3, cuando el oxígeno es medido a la vez que el nitrógeno. A menos que se especifique de otra forma, normalmente los niveles de nitrato se refieren solamente a la cantidad de nitrógeno presente, y el estándar normal, por lo tanto, es de 10 mg/l. Una exposición corta a agua potable con un nivel de nitrato superior al estándar para la salud es un problema potencial para la salud, especialmente para los bebés. LA DUREZA La dureza es una característica química del agua que esta determinada por el contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmente nitratos de calcio y magnesio. La dureza es indeseable en algunos procesos, tales como el lavado doméstico e industrial. En calderas y sistemas enfriados por agua, se producen incrustaciones en las tuberías y una pérdida en la eficiencia de la transferencia de calor. Además le da un sabor indeseable al agua potable. Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves 4

5 La mayoría de los suministros de agua potable tienen un promedio de 250 mg/l de dureza. Niveles superiores a 500 mg/l son indeseables para uso doméstico. La dureza es caracterizada comúnmente por el contenido de calcio y magnesio y expresada como carbonato de calcio equivalente. Interpretación de la Dureza: Dureza como CaCO 3 Interpretación 0-75 agua suave agua poco dura agua dura > 300 agua muy dura Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves 5

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