DETERMINACION DE CLORUROS Y ALCALINIDAD PARTE N 144-50 INSTRUCCIONES EQUIPAMIENTO: Cantidad Descripción Parte N 1 Plato de Titulación, polietileno 153-26 2 Varillas de Agitación, polietileno 153-28 2 Pipeta, 1 ml 153-40 2 Pipeta, 10 ml 153-40 2 Agua Destilada, 16 oz 206-02 1 Solución Indicadora de Cromato de Potasio, 2 oz 215-00 1 Solución Indicadora de Fenolftaleína, 2 oz 220-00 1 Acido Sulfúrico N/50, 8 oz 230-08 1 Verde de Bromocresol-Rojo de Metilo (Sol. Indicadora), 2 oz 245-00 1 Nitrato de Plata 0.0282N, 8 oz 265-00 1 Nitrato de Plata 0.282N, 8 oz 265-06 DETERMINACION DE ION CLORURO Este test mide la concentración total de iones cloruros solubles en el filtrado de lodo. Estos cloruros pueden provenir del cloruro de sodio, cloruro de calcio o cloruro de potasio. Para que la titulación se realice correctamente, el ph del filtrado necesita ser ligeramente básico, aproximadamente un ph = 8.3. Durante el procedimiento de titulación se producen dos reacciones químicas simultáneas: 1. Ag + + Cl - -------------------- >> AgCl
2. 2Ag + + CrO 4-2 --------------- >> Ag 2 CrO 4 La primer reacción, involucra la formación de cloruro de plata, y se evidencia por la aparición de una turbidez lechosa durante la titulación. La formación de cromato de plata, el cual tiene un color rojo, no comenzará hasta que todo el ión cloruro haya sido ligado como cloruro de plata. El nitrato de plata reaccionará posteriormente con el cromato del indicador cromato de potasio para formar cromato de plata. De esta forma, para que ocurran las dos reacciones anteriores, el filtrado necesita tener un ph levemente básico (ph = 8.3). Altos valores de ph provocarán la precipitación de óxido de plata. PROCEDIMIENTO: 1. Pipetee 1 ml de filtrado o muestra a ser ensayada dentro de la tasa de titulación. 2. Agregue 2-3 gotas de fenolftaleína al filtrado. 3. Si aparece un color rosado, titule con ácido sulfúrico N/50 hasta que el color cambie desde el rosado al color original de la muestra. Si no aparece el color rosado, puede continuarse con el ensayo. 4. Si fuese necesario, agregue 25-50 ml de agua destilada. Esto sirve para diluir el color oscuro de los filtrados profundamente coloreados. Esto no influenciará, de ninguna manera, el resultado del ensayo si no existen cloruros presentes en el agua destilada. Si se usa otro tipo de agua que no sea la destilada, deberán tomarse en cuenta y titularse los cloruros presentes en la misma antes de agregarla al filtrado. 5. Agregue 10-15 gotas de indicador cromato de potasio, para darle al filtrado un color amarillo brillante. 6. Agregue el nitrato de plata con la pipeta gota a gota, agitando continuamente con la varilla, hasta que la muestra cambie del amarillo al naranja rojizo (color ladrillo). CALCULOS 1. Partes por millón (ppm) de cloruro = ml de nitrato de plata usados x 1000 (si se usó el nitrato de plata 0.0282N, cuya equivalencia es 1 ml = 1000 ppm de Cl - ). 2. Partes por millón (ppm) de cloruro = ml de nitrato de plata usados x 10000 (si se usó el nitrato de plata 0.282N, cuya equivalencia es 1 ml = 10000 ppm de Cl - ). 3. ppm (NaCl) = ppm Cloruros x 1.65
COMENTARIOS 1. El ensayo de cloruros puede ser corrido sobre las mismas muestras usadas en la determinación del Pf si no se realizó el ensayo Mf. 2. Evite el contacto con el nitrato de plata. Lave inmediatamente con agua si el nitrato de plata toca sus manos o su ropa. 3. El punto final de la reacción es cuando se comienza a formar el cromato de plata, el cual es de color rojizo. Cuando se está usando un nitrato de plata de baja concentración, el punto final se logra muy gradualmente. De esta forma, la formación del nitrato de plata puede observarse por un cambio de color desde el amarillo al naranja rojizo (ladrillo). Si se está usando un nitrato de plata de concentración fuerte, el punto final se alcanza mucho más rápidamente. Aquí, la formación temprana del cromato de plata y su color naranja rojizo puede perderse debido a la gran cantidad de nitrato de plata que se agrega. De tal manera, cuando se observa el cambio de color desde el amarillo al rojo, la titulación estará completa. 4. Cuando se titulan altas concentraciones salinas, se formaran grumos blancos de cloruro de plata. Esto no debe ser tomado en cuenta como el punto final. 5. Si la concentración de ión cloruro es menor a 10000 ppm, se deberá usar la solución de nitrato de plata de menor concentración (0.0282N). Si la concentración de cloruros es mayor a 10000 ppm, deberá usarse la solución de nitrato de plata de mayor concentración (0.282N). DETERMINACIONES DE ALCALINIDAD I. ALCALINIDAD DEL LODO (Pm) Este ensayo mide la alcalinidad de una muestra de lodo. Cuando se usa con la determinación de alcalinidad del filtrado, se puede determinar la cantidad de exceso de cal en los lodos base cálcica. Procedimiento: 1. Coloque 1 ml de una muestra de lodo recién extraída y agitada dentro de la tasa de titulación, usando una jeringa. 2. La jeringa deberá tener una capacidad de al menos 3 ml. Cargue por lo menos 2 ml, y preferentemente 3 ml dentro de la jeringa. Remueva cualquier burbuja de aire de la muestra. Luego inyecte de a 1 ml de muestra, empujando el émbolo de la jeringa, desde la graduación de 3 ml hasta la de 2 ml, o desde la graduación de 2 ml a la graduación de 1 ml, pero nunca desde la graduación de 1 ml hasta el fondo de la jeringa. 3. Diluya la muestra de lodo con 25-50 ml de agua destilada.
4. Agregue no más de 4 o 5 gotas de fenolftaleína. 5. Si la muestra no cambia de color, reporte Pm como 0. 6. Si la muestra se torna rosada, titule rápidamente con ácido sulfúrico N/50 hasta que el color rosado desaparezca. Cálculos: Reporte como alcalinidad del lodo a la fenolftaleína (Pm), como el número de ml de ácido sulfúrico N/50 necesarios para hacer desaparecer todo el color rosado. Comentarios: 1. Si la muestra de lodo está profundamente coloreada debido a los adelgazantes químicos que se usan en las formulaciones de los lodos, y el cambio de color es difícil de observar, use 0.5 ml de lodo y reporte el Pm como el volumen de ácido sulfúrico N/50 agregado para hacer desaparecer el color rosado, multiplicado por 2. 2. Si se usa un ácido sulfúrico 0.1N, el Pm es reportado como el volumen de ácido sulfúrico N/50 agregado a 1 ml de lodo, multiplicado por 5. II. ALCALINIDAD DEL FILTRADO (Pf, Mf) Estos ensayos miden la contribución de alcalinidad de los constituyentes solubles del lodo. los ensayos Pf y Mf pueden usarse para estimar la cantidad de ión oxhidrilo (OH - ), el ión bicarbonato (HCO 3 - ) y el ión carbonato (CO 3 = ). También el Pf puede usarse con el Pm para determinar la cantidad en exceso de cal presente en un lodo base cal. Procedimiento (Pf): 1. Pipetee 1 ml de filtrado dentro de la tasa de titulación. (No diluya con agua destilada) 2. Agregue más o menos 2 o 3 gotas de fenolftaleína. Si no se desarrolla color, el Pf es 0 (y el ph es menor a 8.3). Si se desarrolla un color rosado, agregue ácido sulfúrico N/50, usando una pipeta, hasta que el color cambie desde el rosado al color original de la muestra de filtrado. Cálculos (Pf): 1. El Pf es la cantidad de ml de ácido sulfúrico N/50 requeridos para hacer desaparecer el color rosa. 2. Exceso de contenido de cal, ppb = (Pm - Pf) / 4
Procedimiento (Mf): 1. A la misma muestra usada para la determinación Pf, agregarle de 2 a 3 gotas del indicador verde de Bromocresol-rojo de metilo. 2. Nuevamente, agregue ácido sulfúrico N/50, hasta que el color cambie desde un azul verdoso hasta un color ligeramente rosado. Cálculos (Mf): 1. Reporte la alcalinidad Mf del filtrado, como el volumen total de ácido sulfúrico N/50 requerido para alcanzar el punto final, incluyendo el volumen requerido para alcanzar el punto final en la titulación Pf. 2. Se pueden estimar las concentraciones de ión oxhidrilo, ión bicarbonato e ión carbonato, usando la siguiente tabla: CALCULOS DE ALCALINIDAD Resultados del ensayo Cálculos Donde Pf = Mf Pf x 340 = mg/lt OH - (indica sólo OH - ) Donde 2 Pf-Mf es un número positivo (2Pf-Mf) x 340 = mg/lt OH - (indica OH - & CO = 3 ) = 2(Mf-Pf) x 600 = mg/lt CO 3 Donde 2 Pf = Mf Mf x 600 = mg/lt CO 3 = (indica sólo CO 3 = ) Donde 2 Pf - Mf es un número negativo = 2 Pf x 600 = mg/lt CO 3 (indica CO = 3 & HCO - 3 ) - (Mf-2Pf) x 1220 = mg/lt HCO 3 Donde no se lee Pf o es muy bajo Pf Mf x 1220 = mg/lt HCO 3 - (indica sólo HCO 3 - ) NOMENCLATURA Pf = punto final usando indicador de fenolftaleína para titular una muestra de filtrado, usando ácido sulfúrico N/50 Mf = punto final usando indicador de naranja de metilo o de verde de Bromocresol-rojo de metilo para titular una muestra de filtrado, usando ácido sulfúrico N/50
OH - = Ión Oxhidrilo CO 3 = = Ión Carbonato HCO 3 - = Ión Bicarbonato