PRACTICA DETERMINACION DE ALCALINIDAD EN AGUA

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PRACTICA DETERMINACION DE ALCALINIDAD EN AGUA
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  PRACTICA DETERMINACION DE ALCALINIDAD EN AGUA 1.- OBJETIVOS a) El alumno determinará la alcalinidad del agua y su relación con el pH.b) El alumno señalará si un agua alcalina, es causa de contaminación.c) El alumno cuantificará los iones que provocan la alcalinidad del agua. 2.- INTRODUCCION La alcalinidad de un agua puede definirse como su capacidad para neutralizar ácidos,como su capacidad para reaccionar con iones idrógeno, como su capacidad para aceptar protones o como la medida de su contenido total de substancias alcalinas !"H # ). Ladeterminación de la alcalinidad total y de las distintas formas de alcalinidad es importanteen los procesos de coagulación qu$mica, ablandamiento, control de corrosión y evaluaciónde la capacidad tampón de un agua, es una medida práctica de la capacidad del mantoacu$fero de contrarrestar la acidificación cuando precipita el agua de lluvia ácida en el. Laalcalinidad es debida generalmente a la presencia de tres clases de iones%El factor dos delante de la concentración de ión carbonato se debe a que la presencia deiones H & está controlada, en primer lugar, por el ion bicarbonato, que luego es convertidopor un segundo ión idrógeno a ácido carbónico%En algunos suelos es posible encontrar otras clases de compuestos !boratos, silicatos,fosfatos, etc.) que contribuyen a su alcalinidad' sin embargo, en la práctica la contribuciónde (stos es insignificante y puede ignorarse. La alcalinidad del suelo se determina por titulación con ácido sulfrico *.*+ y se e-presa como mgl de carbonato de calcioequivalente a la alcalinidad determinada. Los iones H & procedentes de la solución *.*+del ácido neutralizan los iones "H # libres y los disociados por concepto de la idrólisis decarbonatos y bicarbonatos. En la titulación con H + /" 0 *.*+, los iones idrógeno del ácidoreaccionan con la alcalinidad de acuerdo con las siguientes ecuaciones%La titulación se efecta en dos etapas sucesivas, definidas por los puntos de equivalenciapara los bicarbonatos y el ácido carbónico, los cuales se indican electrom(tricamente por medio de indicadores. El m(todos clásico para el cálculo de la alcalinidad total y de lasdistintas formas de alcalinidad !idró-idos, carbonatos y bicarbonatos) consiste en laobservación de las curvas de titulación para estos compuestos, suponiendo que laalcalinidad por idró-idos y carbonatos no pueden coe-istir en la misma muestra !fig. 1).2e las curvas de titulación, obtenidas e-perimentalmente, se puede observar lo siguiente%  1.# La concentración de iones "H # libres se neutraliza cuando ocurre el cambio brusco depH a un valor mayor de 3.4.+.# La mitad de los carbonatos se neutraliza a pH 3.4 y la totalidad a pH de 0.5.4.# Los bicarbonatos son neutralizados a pH 0.5/egn lo anterior, la fenolftale$na y el metil naran6a o el metacresol prpura y el verde debromocresol, son los indicadores usados para la determinación de la alcalinidad. 7aravalorar solamente 8" 4   +# y no H8" 4# , debe usarse fenolftale$na como indicador !alcalinidadfenoftale$nica), o bien otro de caracter$sticas similares. La fenolftale$na cambia de color enel rango de pH comprendido entre 3 y 9, de manera que suministra un punto final bastantealcalino. : estos valores de pH, sólo una cantidad despreciable de ión bicarbonato seconvierte a ácido carbónico, pero la mayor$a del 8" 4 +# se convierte a H8" 4 # . :s$,    :lcalinidad fenolftale$nica ; <8" 4 +# =En la coagulación qu$mica del agua, las substancias usadas como coagulantes reaccionanpara formar precipitados de idró-idos solubles. Los iones H & srcinados reaccionan con la  alcalinidad del agua y, por lo tanto, la alcalinidad acta como buffer del agua en unintervalo de pH en que el coagulante puede ser efectivo. Los suelos que son demasiadoalcalinos para aplicaciones agr$colas pueden remediarse por adición de azufre elemental,el cual libera iones idrógeno a medida que el azufre se va o-idando a sulfato por mediación de las bacterias, o por adición de una sal de sulfato como la del >e!???) oaluminio, las cuales reaccionan con el agua del suelo para e-traer iones idró-ido y liberar iones idrógeno. 3. MATERIAL, REACTIVOS Y SOLUCIONES3.1 MATERIAL • @atraces erlenmeyer de 1+5mL • 7ipetas graduadas de 5 y 1*mL • 7ipeta volum(trica de +5 mL • Aasos de precipitados de 1** y +5*mL • Bureta de +5mL • 7inzas para bureta • /oporte universal 3.2 REACTIVOS •  :gua destilada • Hidró-ido de sodio •  :naran6ado de metilo • >enolftale$na 3.3 SOLUCIONES •  :cido sulfrico *.*+  • >enolftale$na al 1C en solución alcoólica !5*%5*) 4.- DESARROLLO EXPERIMENTALCampo ! Ap"#$a$#%& La metodolog$a descrita se recomienda para aguas municipales, envasadas, naturales,residuales y residuales tratadas. 4.1 INSTRUCCION PARTICULAR  Esta práctica se realiza solo si el agua posee un valor de pH mayor a D.* Es necesariorealizar la valoración de la solución del ácido /ulfrico preparada, empleando para ello unestándar primario !8arbonato de /odio) como sigue%A???. 8olocar en una bureta limpia la solución de H + /" 0 a valorar.?. 7esar en balanza anal$tica e-actamente alrededor de 9 mg de carbonato de sodio!previamente desecado a 1*5#11*F8 durante una ora) en un matraz Erlenmeyer de +5*mL.. :gregar apro-imadamente 4* mL de agua o asta la disolución de la sal del carbonatode sodio  ?. :gregar 4 gotas de anaran6ado de metilo al 1C G !al agregar el indicador la solución setorna amarilla).??. ?niciar la valoración agregando con la bureta pequeñas cantidades de solución deH + /" 0 , asta que aparezca un ligero color canela persistente por 4* segundos por lomenos.???. :notar el volumen de H + /" 0 agregado y determinar la normalidad de la solución deH + /" 0 como sigue%A?? ealizar lo anterior por triplicado y obtener una normalidad promedio ! prom .) 4.2 DETERMINACION DE ALCALINIDAD TOTAL a) 8olocar en un vaso de precipitados una al$cuota de 5*ml de muestra.b) Iitular potenciom(tricamente la muestra con H + /" 0 !previamente valorada) realizandoadiciones de *.5 en *.5 mL asta lograr un pH igual a +c) ealizar una gráfica pH As Aol de H + /" 0 gastado y determinar : !ml gastados de H + /" 0 en el punto de equivalencia)d) 2eterminar la alcalinidad total de la muestra como mg de 8a8" 4 L 4.3 DETERMINACION DE ALCALINIDAD A LA 'ENOL'TALEINA a) 8olocar en un matraz erlenmeyer una al$cuota de +5 mL de muestra.b) :dicionar unas gotas de fenolftale$na y si la solución se torna a un color rosa, titular consolución de H + /" 0 !previamente valorada) asta el vire de color del indicador.c) 2eterminar la alcalinidad a la fenolftale$na de la muestra como mg de 8a8" 4 Ld) /i la solución no se torna de color rosa, la alcalinidad a la fenolftale$na es cero, por lotanto la alcalinidad es debida solo a los iones 8" 4 ; y H8" 4# . N (2SO4  ).- RESULTADOS. 1. :notar en una tabla los resultados obtenidos en la valoración de H + /" 0 y reportar loscálculos de normalidad del H + /" 0 que resulta.+. "btener el C de Error en la valoración de H + /" 0 .4. :notar en una tabla los resultados obtenidos de alcalinidad total y en su caso alcalinidada la fenolftale$na.0. :nalizar los resultados obtenidos al compararlos con los datos de la normatividadvigente consultada. *.- CUESTIONARIO 1. En que casos se dice que la alcalinidad sólo es debida a los iones 8" 4 ; y H8" 4# E-plique.+. Buscar en la literatura o en normas vigentes con los valores permisibles del parámetroanalizado.4. ?nvestigar si e-iste algn daño en seres vivos por e-ceso de carbonatos. *.- BIBLIO+RA'IA 1.# eussel, :JJ:, :7H:, J78>, K@(todos normalizados para el análisis de aguaspotables y residuales Ed. 2$az de /antos, /.:., 1939.+.# omero o6as Mairo :. K8alidad del agua Ed. :lfaomega Editor, /.: de 8. A.' segundaedición' 1999.4.# 8olin Baird KNu$mica :mbiental, Ed. evert(, /. :. de 8.A., /egunda Edición +**10.# /tanley E. @anaan, KEnvironmental 8emistry, Ed. LeGis 7ublisers, /i-t Edition1990.
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