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DETERMINACION DE ALCALINIDAD EN AGUA POTABLE, METODO TITULOMETRICO RICARDO J COTAMO DE LA ESPRIELLA Ing. Químico ANA R ROSADO CUETO DELFINA I HERRERA ALMANZA JULIO A CHAVEZ SARMIENTO MARIA T NAVARRO SANCHEZ HAROLD A OROZCO CORDOBA Autoría CENTRO BIOTECNOLOGICO DEL CARIBE, SENA AGUA Y SANEAMIENTO (955782) Tecnólogo Valledupar, Cesar 16/Septiembre/2016

superficiales está determinada generalmente por el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, ésta se toma como un indicador de dichas especies iónicas. No obstante, algunas sales de ácidos débiles como boratos, silicatos, nitratos y fosfatos pueden también contribuir a la alcalinidad de estar también presentes. En general podría decirse que en promedio el 80 % de la alcalinidad de un agua natural proviene de la disolución de rocas carbonatadas, en tanto que el 20 % restante se origina por la meteorización de alúmino-silicatos (o feldespatos). Una consecuencia de la presencia de un cierto grado de alcalinidad en el agua se refleja en la capacidad de la misma de mantener su pH relativamente estable ante el agregado de un ácido, lo que es conocido como efecto tampón o buffer. OBJETIVOS

INTRODUCCION Objetivo general: Para la determinación de alcalinidad en agua potable, la técnica usada en esta práctica de laboratorio fue el método Titulométrico. El fundamento del método se basa en que los iones hidroxilos presentes en una muestra, como resultado de la disociación o hidrolisis de los solutos, reaccionan con las adiciones de ácidos estándar, por lo tanto la alcalinidad depende del pH del punto final utilizado. MARCO TEORICO Se define alcalinidad como la capacidad que tiene el agua para neutralizar ácidos. Dado que la alcalinidad de aguas

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Determinar la alcalinidad de una muestra de agua potable.

Objetivos específicos: 

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Conocer y describir la metodología a seguir para determinar Alcalinidad en aguas. Conocer las normas de bioseguridad establecidas para llevar a cabo la práctica.

RESUMEN Para la determinación de alcalinidad presente en una muestra de agua potable,

tomada de un grifo ubicado en el área de Especies Menores, fue utilizado el método titulo métrico. Según la consistencia del

método se halló presente 62.79 mgCaCo3 /L en una muestra de 50ml (0.05L) de agua potable.

MATERIALES Y EQUIPOS      

Matraz de Erlenmeyer (250ml) Pipeta volumétrica Balones volumétricos (1000ml, 200ml, 100ml) Agitador magnético Bureta Gotero

REACTIVOS  Solución estándar de Carbonato Sódico (0.02N)  Solución de ácido Sulfúrico o ácido Clorhídrico (0,02N)  Solución indicadora de Naranja de Metilo PROCEDIMIENTO Preparación de los reactivos 

Carbonato sódico (Na2CO3) Tabla1 1. Pesamos en la balanza analítica 0,105gr de Na2CO3.Imagen4 2. Depositamos el Na2CO3 en un soporte de aluminio y lo colocamos en el analizador halógeno a 120ºC durante 1 hora.Imagen1 3. Pasado este tiempo, terminamos el secado en el desecador durante 10 minutos. 4. En un Beaker diluimos el Na2CO3 con agua destilada, Imagen5 luego vertimos en el

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balón y aforamos hasta 100ml (0,1L).Imagen6 Ácido clorhídrico (HCl) Tabla2 1. Con una pipeta volumétrica medimos 0,15ml de HCl (98%).Imagen3 2. Agregamos unos cuantos ml de agua destilada al balón y pipeteamos el HCl y diluimos. 3. Terminamos de aforar con agua destilada hasta 250ml (0,25L).Imagen2 Naranja de Metilo Solución preparada con una concentración de 1mg/L.

Estandarización del acido 1. Llenamos al cero una bureta con el ácido a estandarizar. 2. Agregamos 5ml de Carbonato Sódico en un vaso de precipitado. 3. Al mismo, le agregamos tres gotas de Naranja de metilo y mezclamos Imagen7 4. Abrimos la bureta hasta hacerla gotear lentamente, manteniendo el vaso de precipitado en constante agitación, hasta que este cambie de color amarillo a rojo ladrillo.Imagen8 5. Repetimos este procedimiento tres veces y calculamos N como promedio de las mismas. Tabla3 6. Se calcula media, desviación estándar y el coeficiente de variación. (Tablas 4, 5 y 6).

Titulación por viraje de color 1. Agregamos 50ml de muestra de agua potable en un Erlenmeyer. 2. Adicionamos tres gotas de Naranja de metilo a la muestra y mezclamos suavemente. 3. Abrimos la bureta hasta hacerla gotear y comenzamos a titular, manteniendo al tiempo el matraz en agitación Imagen9; La solución viró de color amarillo naranja a rojo ladrillo. Imagen 10 4. Se calcula Alcalinidad (Tabla 7)

PM HCl=36gr/mol 1(1)+1(35) 𝑃𝑀 𝑃𝑀𝑒𝑞 = #𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 36𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑀𝑒𝑞 = 1𝑒𝑞 𝑃𝑀𝑒𝑞 = 36𝑔𝑟/𝑒𝑞 𝑀𝑠𝑡𝑜 = #𝑒𝑞 ∗ 𝑃𝑀𝑒𝑞 𝑀𝑠𝑡𝑜 = 0.005𝑒𝑞 ∗ 36𝑔𝑟/𝑒𝑞 𝑀𝑠𝑡𝑜 = 0.182𝑔𝑟 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 𝑀𝑠𝑡𝑜 𝑉𝑠𝑡𝑜 = 𝜌𝑆𝑡𝑜 0.182𝑔𝑟 𝑉𝑠𝑡𝑜 = 1.187𝑔𝑟/𝑚𝑙 𝑉𝑠𝑡𝑜 = 0.15𝑚𝑙 𝐻𝐶𝑙

RESULTADOS Y ANALISIS Tabla1 (Preparación de NaCo3) #𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 𝑁= 𝑉𝑠𝑙𝑛

Tabla3 (Normalidad del ácido titulado) 𝑁𝐻𝐶𝑙 =

𝑁(𝑁𝑎2𝐶𝑂3) ∗ 𝑉𝑁𝑎2𝐶𝑂3 VHCl

𝑁𝐻𝐶𝑙 =

#𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 = 𝑁 ∗ 𝑉𝑠𝑙𝑛 #𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 = 0.02𝑒𝑞/𝐿*0.1L #𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 = 0.002eq

0.02𝑁 ∗ 5𝑚𝑙 14.3ml

𝑁𝐻𝐶𝑙 = 0.0069𝑁

PM Na2CO3=105.8 gr/mol 2(22.9)+1(12)+3(16) 𝑃𝑀 𝑃𝑀𝑒𝑞 = #𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 105.8𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙 𝑃𝑀𝑒𝑞 = 2𝑒𝑞 𝑃𝑀𝑒𝑞 = 52.9𝑔𝑟/𝑒𝑞 𝑀𝑠𝑡𝑜 = #𝑒𝑞 ∗ 𝑃𝑀𝑒𝑞 𝑀𝑠𝑡𝑜 = 0.002𝑒𝑞 ∗ 52.9𝑔𝑟/𝑒𝑞 𝑀𝑠𝑡𝑜 = 0.105𝑔𝑟 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 Tabla2. (Preparación de HCl) #𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 = 𝑁 ∗ 𝑉𝑠𝑙𝑛 #𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 = 0.02𝑒𝑞/𝐿*0.25L #𝑒𝑞𝑆𝑡𝑜 = 0.005eq

Tabla4 (Promedio de volúmenes de ácido) ∑𝑋 𝑛 14.3𝑚𝑙 + 14.5𝑚𝑙 + 14.3𝑚𝑙 ∓= 3 ∓= 14.3𝑚𝑙 ∓=

Tabla5 (Desviación estándar)

𝑆=√

∑(𝑋 − ∓)2 𝑛−1

𝑆 =√

(14.3 − 14.3)2 + (14.5 − 14.3)2 + (14.3 − 14.3)2 3−1

𝑆=√

Imagen1. Muestra de carbonato sódico en el analizador halógeno.

0 + 0.04 + 0 2

𝑆 = √0.02 𝑆 = 0.14

Tabla6 (Coeficiente de variación) 𝑆 𝐶𝑉 = 100% − (100 ∗ ) ∓ 0.14 𝐶𝑉 = 100% − (100 ∗ ) 14.3 𝐶𝑉 = 100% − (100 ∗ 0.0097) 𝐶𝑉 = 100% − (0.97) 𝐶𝑉 = 99.03%

Imagen2. Ácido Clorhídrico aforado a 250ml.

Tabla7 (Alcalinidad) 𝑚𝑔𝐶𝑎𝐶𝑂3⁄ 𝐴𝑙𝑐𝑎𝑙𝑖𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑, 𝐿 𝑉𝐺 ∗ 𝑁(𝐻2𝑆𝑂4) ∗ 50000 = 𝑉𝑀 𝑚𝑔𝐶𝑎𝐶𝑂3⁄ 𝐴𝑙𝑐𝑎𝑙𝑖𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑, 𝐿 9.1𝑚𝑙 ∗ 0.0096𝑁 ∗ 50000 = 50𝑚𝑙 𝑚𝑔𝐶𝑎𝐶𝑂3⁄ 𝐴𝑙𝑐𝑎𝑙𝑖𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑, 𝐿 0.0091𝑙 ∗ 0.0096𝑁 ∗ 50000 = 0.05𝑙 𝑚𝑔𝐶𝑎𝐶𝑂3⁄ 𝐴𝑙𝑐𝑎𝑙𝑖𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑, 𝐿 = 62.79

Imagen3. Pipeta volumétrica, toma de HCl.

Imagen4. En la balanza analítica, pesaje del Carbonato Sódico.

Imagen5. Dilución del Carbonato Sódico en el vaso de precipitado.

Imagen9. Titulación por viraje de color, en la muestra de agua potable.

Imagen6. Carbonato Sódico aforado hasta 100ml.

Imagen7. Gotas de naranja de metilo en el Carbonato Sódico.

Imagen8. Carbonato Sódico, reaccionando con el ácido Clorhídrico.

Imagen10. Luego de reaccionar con el ácido, la muestra viro de color amarillo naranja a rojo ladrillo.

CONCLUSION Objetivos alcanzados. La alcalinidad se considera como ‘’Una característica química del agua para consumo humano en relación con los elementos y compuestos químicos que tienen consecuencias económicas e indirectas sobre la salud humana’’ (Art.7 Res. 2115 2007). En los resultados obtenidos en esta práctica de laboratorio encontramos 62.79 mgCaCO3/L en el agua potable de los grifos del área de Especies Menores y según la Resolución 2115 de 2007 el valor máximo aceptable para alcalinidad en agua potable es de

200mgCaCO3/L. Se concluye como

percepción grupal que el agua potable de

este área cumple con el parámetro analizado en la práctica de laboratorio, el cual además según especificación de la ley antes mencionada puede tener implicaciones en la salud humana.

BIBLIOGRAFIA Res. 2115 2007 http://www.aguasyaguas.com.co/calidad_agua/images/descargas/res_2115_220707.pdf Alcalinidad http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-alcalinidad.pdf