UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica

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Marta Castilla Espinoza
hace 6 años
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1 INGENIERÍA CIVIL EN MECANICA PLAN 2012 GUÍA DE LABORATORIO ASIGNATURA SISTEMAS TÉRMICOS CODIGO NIVEL 07 EXPERIENCIA C ANÁLISIS DE AGUAS INDUSTRIALES 1

2 ANÁLISIS DE AGUAS INDUSTRIALES 1.- OBJETIVO GENERAL Conocer la agresividad de un agua para uso industrial Corrosiva Neutra Incrustante 2.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar la Alcalinidad y la Dureza del agua problema 3.- INTRODUCCIÓN TEÓRICA ALCALINIDAD: Es la capacidad que tiene el agua para neutralizar ácidos, dejando en ella iones: bicarbonatos (HCHO - ); Carbonatos (CO3-2 ), Sulfatos (SO4-2 ) e Hidróxidos (OH - ), dándole el carácter alcalino. Dureza: Representa a las sales de Calcio y Magnesio presentes en las aguas nacionales, ya que todas son de origen cordillerano, donde se caracterizan los Carbonatos de Ca y Magnesio (CaCO3 y el Mg CO3) y también los sulfatos de Calcio y Magnesio (CaSO4 y el MgSO4). Los carbonatos constituyen las durezas temporales y los sulfatos las durezas permanentes 2

3 El parámetro que determina la calidad del agua se llama Índice de Langelier La ecuación es: I L = ph (i) + FT + FH + FA 12,5 ph(i) = ph inicial que tiene el agua FT = factor temperatura FH= factor dureza FA= factor alcalinidad 12,5 = factor de Langelier Nota: Los valores se reportan en tablas entregadas por el método de Langelier Temperatura FT Dureza FH Alcalinidad FA ºC ppm ppm 0 0,0 5 0,7 5 0,7 4 0,1 25 1,4 25 1,4 8 0,2 50 1,7 50 1,7 12 0,3 75 1,9 75 1,9 16 0, , ,0 20 0, , ,2 24 0, , ,3 28 0, , ,4 32 0, , ,5 36 0, , ,6 40 0, , ,7 50 1, , ,0 El Índice de Langelier es uno de los parámetros más utilizados sobre la calidad de aguas industriales y para el consumo humano, según DS 140 /

4 a.- Cuando el índice de Langelier es cero significa de que el agua está perfectamente equilibrada. b.- Cuando el índice de Langelier es negativo entonces el agua es corrosiva c.- Cuando el índice de Langelier es positivo el agua es incrustante d.- Para el consumo humano, el índice de Langelier deberá estar comprendido entre 0,5 y + 0,5 e.- Para piscinas, el índice de Langelier óptimo debe estar comprendido entre - 0,3 y + 0,3 4.- MATERIALES Y EQUIPOS REQUERIDOS: Materiales: Erlenmeyer de 250 ml Pipetas graduadas de 25 y 50 ml Bureta Pinza para bureta Soporte universal phímetro con su electrodo Solución de H2SO4 (0,01 M) Solución de NaOH ( 0,01 M) Indicador Negro de Eriocromo-T ( indicador) Solución de EDTA 0,01 M Solución amortiguadora ph = 10 ( NH4Cl / NH3) 4

5 5.- DETERMINACIÓN DE LA ALCALINIDAD Tome 50 ml de muestra problema. Trasferir este volumen a un vaso de precipitado de 250 ml y colocar en su interior un buzo magnético y empezar a agitar suavemente la muestra. Adicionar gota a gota H 2 SO 4 (0,01 M) hasta que el ph resulte ser de 8,3. Cuando usted logre este ph anote el volumen de H 2 SO 4 0,01 M gastado como ( F). Continuar adicionando gota a gota H 2 SO 4 (0,01 M) hasta que el ph llegue a ser de 3,7. Registre el nuevo volumen como (M). Entonces, de acuerdo a sus resultados ingrese a la tabla siguiente y determine el contenido (ppm) de OH - ; HCO3 - y CO3-2 Caso Relación Presencia OH - CO3 = HCO3 - TOTAL tenemos tenemos tenemos 1 F=M OH - F=M 0 0 M 2 F> M/2 OH- y CO3 = 2F-M 2(M-F) 0 M 3 F=M/2 CO3 = 0 2F=M 0 M CO3 = y 4 F < M/2 HCO3-0 2F M-2F M 5 F=0 HCO3-0 0 M M 6.- DETERMINACION DE DUREZA TOTAL a.- Disponga en un vaso de 250 cc una muestra de 25 ml del agua problema b.- Disponga en su interior el electrodo del phímetro, anote el ph de la muestra y luego ajústelo (con base o con ácido) hasta ph = 10. Si usa base para el ajuste use de preferencia una solución diluida de NaOH, y si usa ácido para el ajuste hágalo con solución diluida de H 2 SO 4 Posteriormente, agregue 2 ml de buffer ph 10 ( NH 4 Cl + NH 3 ). 5

c.- Adicione a continuación, una punta de espátula de indicador Eriocromo-T. d.- Titule con EDTA 0,02 M disponiendo un papel blanco, como medio de contraste, entre el vaso y el agitador magnético.

6 c.- Adicione a continuación, una punta de espátula de indicador Eriocromo-T. d.- Titule con EDTA 0,02 M disponiendo un papel blanco, como medio de contraste, entre el vaso y el agitador magnético. El sistema deberá virar de púrpura claro hasta azul suave Anote: ph inicial, la temperatura del agua, el gasto de solución de EDTA y la concentración molar de la solución de EDTA: 6

7 ppm dureza total = en (Ca ++ y Mg ++ ) = 1000 Vol V EDTA ( ml) xm de muestra ( ml) Veamos el siguiente ejemplo de cálculo, realizado en el agua de una caldera: Volumen de solución problema = 25 ml Volumen de EDTA gastado = 14 ml Normalidad solución EDTA = 0,02 M Temperatura solución = 24 ºC ph de la solución = 10 m eqv. L ppm dureza total = ( ) en (Ca ++ y Mg ++ V x M ) = 1000 EDTA Vol de muestra dureza total = 1000 ( 14*0,02 25 ) = 11,2 ppm Para el cálculo del índice de Langelier, se requiere conocer los valores del ph; temperatura, alcalinidad y dureza total Cálculo del Índice de Langelier ph 10 FACTOR Temperatura 24 C TF = 0,6 Dureza 11,2 ppm HF = 1,4 Alcalinidad 16,2 ppm AF = 1,4 Is = ph +TF + HF + AF 12,5 Is = ,6 + 1,4 + 1,4-12,5 = + 0,9 Por lo tanto, el agua analizada es Incrustante 7

8 Bibligrafía. 1.- Curso de Manipulación de aguas de consumo humano. Texto Pedro José Varó Galván Manuel Segura Beneyton Año Teoría y Práctica de la purificación de aguas. Texto. Vol.N 2 Jorge Arboleda Valencia. Año Saneamiento y Alcantarillados Vertido de aguas residuales. Texto Aurelio Hernández Muñoz. Año

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