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ANÁLISIS DE AGUA POTABLE Angulo Nancy Aracely cód 0740627; Castro Sánchez, Andrea cód. 0745346; Ruiz, Danyerly cód. 0750173 Presentado a: profesor Jorge Castillo Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Departamento de Química. Santiago de Cali, Septiembre 6 de 2011 RESUMEN Utilizando las técnicas de análisis químico se realizaron ciertas determinaciones en muestras de agua diferente, agua embotellada (Cristal ®), agua destilada y agua potable del la ciudad de Cali, estos análisis permitieron establecer su calidad a nivel fisicoquímico al compara los resultados obtenidos con los estándares nacionales/internacionales que determinan si es apta para el consumo humano. DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS DETERMINACIÓN DE pH Tabla 1. Determinación de pH de tres muestras diferentes de agua. Muestra de agua pH Agua potable 7. Agua embotellada (cristal) 6. Agua destilada 5. DETERMINACIÓN DE ALCALINIDAD TOTAL Tabla 2. Estandarización de una solución HCl 0,01M. Peso Na 2 CO 3 (g) VHCl (mL) 0.0053 8 Estandarización de una solución HCl 2 3 2 3 2 3 106 gNa CO 1 molNa CO 0.0053gNa CO (^)
- 008 L 1 1 mol H 1mol HCl 1 molNa CO 2 mol H 2 3 0.0125M de HCl Tabla 3. Volumen de HCl 0,0125M para llevar 100,0mL de muestras diferentes de agua a un pH 4,5. Muestra de agua HCl (mL) Agua potable 2. Agua embotellada (cristal)
Agua destilada 0. Alcalinidad Total para agua Potable: 1 molH 1000 mmo 1 mol HCl 1mol H 1 L 0.01 25 mol HCl 0.002L HCl 0.25mmolH /L agua 100 mL muestra 1000 mL muestra Alcalinidad Total para agua embotellada: 1 mol 1000 mm 1 mol HCl 1mol H 1 L 0.01 25 mol HCl 0.0046L HCl 0.57mmolH /L agua 100 mL muestra 1000 mL muestra Alcalinidad Total para agua destilada:
1 mol HCl 1mol H 1 L 0.01 25 mol HCl 0.0001L HCl ^ 100 mL muestra 1000 mL muestra 1 mol H 1000 mmol H 0.0125 mmol H+/L agua DETERMINACIÓN DE HIERRO POR ABSORCIÓN ATÓMICA Tabla 4. Datos de la curva de calibración de Fe por AA. [Fe2+] (ppm) Abs. 1.0 0. 2.0 0. 3.0 0. 4.0 0. 5.0 0. Agua potable 0. Agua embotellada 0. Agua destilada 0. Gráfica 1. Curva de calibración Fe. Concentración de Fe2+^ vs Absorbancia por AA La ecuación que describe la anterior curva es: ( A ±0.01)=(0.034±0.004)(ppm-)[Fe2+]+ (0.02±0.02) Debido a que las tres muestras presentaron absorbancia menor al primer punto de la curva, no se puedo hacer la cuantificación. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES Se tomaron 50.0 mL de las muestras de agua. Tabla 5. Determinación de sólidos totales Peso (g) Cápsula (^) potable 35. Cápsula (^) destilada 32. Cápsula (^) botella 34. Cápsula (^) sólidos potable 35. Cápsula (^) sólidos destilada 32. Cápsula (^) sólidos botella 34. Se determinan ppm de sólidos totales en muestras de agua: Agua potable 0.0500Lagua 1 1 g 1000 mg (35.9724- 35.9623)g 202 ppm Agua destilada 0.0500Lagua 1 1 g 1000 mg (32.7573- 32.7556)g 34 ppm Agua botella 0.0500Lagua 1 1 g 1000 mg (34.4158- 34.4135)g 46 ppm
Gráfica. Curva de calibración. Concentración de SO 4 -2^ vs. Absorbancia a 420nm Debido a que la muestra presentaba una absorbancia mucho menor al primer punto de la curva, además de que era estable en el equipo, no se puede hacer la cuantificación. ANÁLISIS DE RESULTADOS Como primer parámetro de calidad de agua, se determinó el pH de tres muestras de aguas; potable (de la llave), embotellada y destilada, los valores obtenidos fueron 7.09, 6.86 y 5.19 respectivamente, encontrándose con que el valor de pH dado del agua potable (de la llave) y del agua embotellada (cristal) están dentro del rango establecido por las NTC, la cual considera que el rango adecuado para consumo humano es de 6.5 y 9.0[1], por lo cual se estima que el consumo de estas aguas (potable y embotellada) no representa riesgo alguno para el ser humano, para el caso del agua destilada el pH fue de 5.19 encontrándose fuera del rango establecido por las NTC por lo que su consumo si podría representar un riesgo para el ser humano. Además el pH arrojado por las muestras de agua potable y embotellada nos demuestra el buen tratamiento realizado, ya que el agua se encuentra en condiciones óptimas de contaminación por parte de bacterias, minerales, productos tóxicos entre otros. Posteriormente se determinó la alcalinidad total la cual es la capacidad del agua para reaccionar con iones H+^ y alcanzar el pH 4.5, representa la suma de todas las bases que son en mayoría OH-, CO 3 2- y HCO 3 -. Se obtuvieron valores de alcalinidad de 0.25mmol H+/L H 2 O para agua potable, 0,575mmol H+/L H 2 O para agua embotellada y 0. H+/L H 2 O para agua destilada, por ende el agua embotellada posee una mayor capacidad de neutralizar ácidos que el agua potable, debido a que a fin de conservar o mejorar sus características físicas, químicas realizan tratamientos como la decantación y/o filtración, la separación de elementos, el agua destilada fue la de menor capacidad siendo entonces un agua muy sensible a la contaminación, ya que no tiene capacidad suficiente para oponerse a las modificaciones que generen disminución de pH. Luego se procedió a determinar por absorción atómica el contenido de hierro en las diferentes muestras de agua obteniendo valores de absorbancia de 0.024 para agua potable, 0.006 para el agua en botella y 0.008 para el agua destilada, valores de absorbancia menores al primer punto de la curva, razón por la cual no se pudo hacer la
cuantificación de este metal, la absorbancia pequeña puede deberse a que estas muestras de agua no poseían una concentración apreciable de este metal, lo cual indica las excelentes condiciones de calidad de estas aguas para el consumo humano. Según las norma técnica colombiana (NTC 813)[2]^ la concentración máxima permitida de Fe para aguas potables es de 0. ppm. También se analizó el contenido de sólidos totales en las muestras de agua, hallando en 202 ppm de sólidos en agua potable, en agua destilada 34 ppm y 46 ppm en agua embotellada. De acuerdo al decreto nacional 475 de 1998[3]^ ( por el cual se expiden normas técnicas de calidad del agua potable.) y articulo 7, el nivel admisible de sólidos para agua potable es (500 mg/L); para el agua embotellada el limite permisible para el consumo es de 500 ppm, según la Norma IBWA[4]. Con estos parámetros se encuentra que las muestras de agua están dentro de los rangos admisibles para ser consumida. De la determinación de cloruros se compararon los niveles que establece el decreto nacional 475 de 1998 (artículo 8 criterios químicos de la calidad del agua potable) y la Norma IBWA. En ambas normativas, el valor admisible es de 250 ppm en cloruros; encentrándose que las muestras de agua potable y embotellada están por debajo de este valor (23.0 y 41. ppm, respectivamente.) Otra de las determinaciones fue dureza total del agua; el término dureza se refiere a la concentración total de iones alcalinotérreos que están presentes en el agua, los cuales son los responsables de una gran cantidad de problemas asociados con el uso de la misma. De todos los metales alcalinotérreos, los cationes que principalmente contribuyen a la dureza del agua son el Ca2+y el Mg2+, debido a que la concentración de los mismos es mucho mayor que la de los otros iones presentes. Los problemas asociados con el uso de agua dura están relacionados principalmente con los procesos de calentamientos domésticos e industriales. Al calentar por largos períodos de tiempo muestras de agua con alta dureza, se promueve la precipitación de sales de Ca2+y el Mg2+, generando incrustaciones en las paredes del recipiente que las contiene las tuberías por donde circulan. Adicional a esto, una alta concentración de los iones responsables de la dureza aporta un sabor desagradable al agua potable. Debido al impacto de los problemas generados con el empleo de aguas con altos contenidos de iones alcalinotérreos, se hace indispensable la determinación de la dureza, para nuestro caso por medio de la volumetría complejometría, empleando como ligando el ácido etilendiaminotetracético (EDTA) estandarizado y negro de eriocromo como titulante en la determinación de la dureza total, para la dureza cálcica y magnésica se utilizó el indicador murexida. Las reacciones que representan la dureza total son las siguientes;
Ca2+/Mg2+^ + NE → Ca2+-NE/Mg2+-NE
Ca2+-NE/Mg2+-NE + EDTA →
Ingenieria_Sanitaria_A4_Capitulo_03_Ca racteristicas_del_Agua_Potable.pdf [6] http://arturobola.tripod.com/sulfat.htm (Revisado 02/09/2011)
