dureza del agua y obtencion de agua desionizada

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DUREZA DEL AGUA - OBTENCIN Y ANLISIS DE AGUA DESIONIZADA

1. Tema: DUREZA DEL AGUA OBTENCIN Y ANLISIS DEL AGUA DESIONIZADA2. Marco terico

El agua, la Tierra, el aire y la energa son aquellos recursos naturales sobre los cuales se sustentan la vida. (Rodrguez, 2010).La calidad del agua es de vital importancia, esta debe ser clara, inodora y libre de partculas que le den un mal sabor, as como tambin debe de estar libre de todo microorganismo que cause enfermedades. (Escuela Superior Politecnica del Litoral - ICQ, 2003).El agua es el lquido ms abundante y la sustancia ms comn de la tierra. Cubre aproximadamente el 72% de la superficie terrestre. Es posible encontrarla en la naturaleza en los tres estados: lquido, slido (hielo y nieve) y como gas (vapor de agua) en la atmsfera. Es esencial para la vida; el cuerpo humano est compuesto de aproximadamente un 65 - 70 % de agua. (Rodrguez, 2010).En los ocanos el agua presente es ms bien una solucin electroltica diluida, los principales solutos son iones de Na+ y Cl-, otros de los iones presentes son Mg2+, Ca2+, K+, HCO3-, SO42-, Br-, estos son ms del 99% de slidos disueltos en agua de mar. (Escuela Superior Politecnica del Litoral - ICQ, 2003).Ilustracin 2. Tabla solutos ms importantes que se encuentran en el agua de mar con sus respectivas concentraciones. Fuente: edUTecNe. Rodrguez 2010.

Los ros presentan una variacin muy grande en el contenido total de sales y en la composicin de las mismas, la variacin que se presenta en estas aguas es muy superior a la que se encuentra en el agua de los mares abiertos. El agua de los ros es dulce, lo que implica que la concentracin de minerales es inferior a 500 ppm, a diferencia del agua de los ocanos en donde la salinidad de agua de mar es de 35000 ppm. (Rodrguez, 2010).En las tablas se puede observar como disminuyen las concentraciones de algunos elementos en el agua de ro con respecto a la concentracin en el agua de ocano.Ilustracin 3. Tabla principales solutos presentes en el agua de ros y sus respectivas concentraciones. Fuente: edUTecNe. Rodrguez, 2010.

El trmino DUREZA DEL AGUA, se refiere a la capacidad que tiene el agua para precipitar el jabn, est dureza es producida principalmente por las sales de calcio y magnesio presentes en el agua, por lo tanto la dureza corresponde a la suma de las concentraciones de los cationes metlicos (con excepcin de los metales alcalinos y el in hidrgeno). (Rodrguez, 2010).Cabe indicar que la forma en la que el agua adquiere esta dureza es al pasar a travs de las formaciones geolgicas en las que los elementos metlicos que causan la dureza estn presentes, al pasar el agua por estas lugares su poder solvente disuelve e incorpora los elementos a su estructura. (Rodrguez, 2010).Ilustracin 4. Clasificacin de la dureza segn la OMS. Fuente: edUTecNe.

El agua que es para usos domsticos, agrcolas e industriales procede de lagos, ros y otras fuentes subterrneas. Esta agua debe ser tratada para eliminar bacterias y otras impurezas peligrosas para los seres vivos. Despus de este tratamiento el agua no se encuentra totalmente pura, an en esta se encuentran presentes pequeas cantidades de sales disueltas, particularmente cloruros, sulfatos, fluoruros e hidrogenocarbonatos de sodio, potasio, magnesio y calcio. Para eliminar las altas concentraciones de estas sales que pueden estar presentes en el agua se debe realizar un proceso conocido como deionizacin o desmineralizacin. (Barnstead, 1991).La desionizacin, tambin conocida como desmineralizacin o intercambio de iones, consiste en la remocin de iones y minerales del agua por medio de resinas sintticas, las cuales absorben las sales ionizadas disueltas y proporciones iones de H+ Y OH-. Estas resinas se dividen en dos: resinas catinicas, que remueven los iones positivos y resinas aninicas que remueven los iones negativos. (Barnstead, 1991).Ilustracin 5. Proceso de intercambio inico. Foto tomada en el laboratorio de qumica durante la prctica correspondiente a dureza y desionizacin del agua.

3. Objetivo general

Determinar la dureza del agua del Lago ESPOL, antes y despus del proceso de desionizacin. Efectuar las medidas de conductividad y prueba de dureza4. Objetivos especficos

Se obtendr usando el mtodo complexomtrico la dureza del agua del Lago ESPOL antes de someter el agua de esta misma fuente a un proceso de desionizacin y tambin despus de hacerlo. Se har pasar el agua del Lago ESPOL, por las resinas de intercambio catinico para obtener el agua desionizada. Se medir con un multmetro la conductividad elctrica del agua cada vez que se la haga pasar por las resinas.5. Materiales y equiposIlustracin 6. Materiales que se utilizaron en la prctica.

Reactivos

Agua del Lago ESPOL

Negro de eriocromo T (indicador)

Solucin Buffer

EDTA solucin estndar: 1ml EDTA = 1,050 mg de CaCO3

1. 2. 3. 4. 5. 6. Procedimiento experimental

7. Resultados obtenidos

CLCULOS: AGUA DEL LAGO ESPOL (ANTES DE LA DESIONIZACIN).

AGUA DEL LAGO ESPOL (DESPUS DE LA DESIONIZACIN).

RESISTENCIAS.

Tabla 1. Resultados de dureza total para el agua de lago ESPOL, antes y despus del intercambio inico.MUESTRASVOLUMEN MUESTRA VOLUMEN DE EDTA CONSUMIDODUREZA TOTAL (DT)

Agua de Lago ESPOL25 ml3,7 ml155,4 ppm

Agua de Lago ESPOL (desionizada)23 ml2,1 ml95,9 ppm

Tabla 2. Mediciones de resistencia y conductividad elctrica para el agua de lago ESPOL, que se realizaron en cada paso de esta por las resinas de intercambio inico.MUESTRA DE AGUA DEL LAGO ESPOLRESISTENCIA ()CONDUCTIVIDAD ( Siemens)

RESINA CATINICAEscurrido #13816.792.62 x 10 -4

Escurrido #23846.152.60 x 10 -4

RESINA ANINICAEscurrido #34032.262.48 x 10 -4

Escurrido #44629.632.16 x 10 -4

8. Anlisis de los resultados

La unificacin de estas prcticas, resulta de gran ayuda para entender, con los resultados, cul es el efecto que tiene el proceso de desionizacin del agua o el intercambio inico. Se pueden relacionar los valores de dureza no solo para indicar cul de las dos muestras de agua presenta mayor dureza, sino que adems hay que tener encuentra que estamos tratando con agua del mismo lugar u origen, en este caso el agua del Lago ESPOL, y que la diferencia es el hecho de que para el primer calculo de dureza se lo hizo a la muestra sin que haya sido pasada por las resinas de intercambio inico y la segunda muestra ya se la ha pasado por las resinas de intercambio inico antes de realizar el calculo de dureza.Los clculos nos ayudan a comprender que al hacer pasar el agua por las resinas de ionizacin, es decir al desionizar el agua, la dureza de esta disminuye, esto dado que la resina absorbe los iones metlicos del agua y tiende a purificarla, en otras palabras al hacer la desionizacin la concentracin de sales en el agua disminuye y como consecuencia disminuye su dureza total.Analizando los resultados de resistencia y conductividad elctrica que se midieron cada vez que se hacia pasar el agua por las resinas (como se indica en el procedimiento), se observa que los valores de resistividad van aumentando con cada paso del agua por las resinas y por el contrario los valores de conductividad van disminuyendo, lo cul es otro indicativo de que el agua esta perdiendo metales y sales que son los que conducen la electricidad.

9. Conclusiones y recomendaciones

La dureza del agua del Lago ESPOL, disminuy despus de haber realizado la desionizacin de la misma, lo cul permite concluir en que el proceso fue efectivo ya que si se logr disminuir la concentracin de sales en esta agua. Para el calculo de dureza se recomienda estar atento a la coloracin del agua tanto al agregar el indicador, como al realizar la titulacin, ya que se debe detener el paso del versenato sdico a penas cambie de tonalidad el agua de (rosa-rojo a azul claro), ya que s se pasa el agua se devolver a su color transparente y el valor de volumen consumido de versenato sdico ser incorrecto. Con cada paso del agua por las resinas (catinica 2 veces y aninica 2 veces) la conductividad elctrica de esta disminuye y su resistividad aumenta, lo cual permite concluir en que el proceso es efectivo y que se logra disminuir las concentraciones de sales en el agua, adems esto significa que el agua despus de pasar por las resinas es ms pura. Al realizar las mediciones de conductividad elctrica con el multmetro, es necesario tomar en consideracin que este puede verse afectado por diferentes condiciones y que para obtener el valor es necesario mantener quieto el vaso y estar atento a los valores que marca este hasta que se llegue a un valor que se mantenga constante y as poder registrar este valor.

Bibliografa

Barnstead. (1991). Purificacin del agua. (2009). Qumica la Ciencia Central. En L. B. BROWN, Qumica la Ciencia Central (pgs. 842 - 872). Mxico: Pearson Pretince Hall.Escuela Superior Politecnica del Litoral - ICQ. (2003). Manual de Prcticas de Qumica General 2. Guayaquil.Prinzio, Comes, & Ramia. (2011). FAMAF. Recuperado el 27 de 12 de 20161, de http://www2.famaf.unc.edu.ar/materias/anteriores/0167/2011/Practico_9_2011.pdfRodrguez, S. (2010). Editorial de la Universidad Tecnolgica Nacional. Recuperado el 14 de 1 de 2017, de edUTecNe: http://www.edutecne.utn.edu.ar/agua/dureza_agua.pdf