Determinacin de la demanda de cloro para la desinfeccin de una
muestra de agua
Esmeralda Lpez Toro1, Julin Tobn Gonzlez2, Natalia Franco
Clavijo3, Violeta Franco Gil4Ingeniera Biolgica, Ingeniera
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
INTRODUCCIN
El agua cruda en su estado natural, sea de origen superficial o
subterrneo, no puede ser utilizada para la bebida sin un adecuado
tratamiento, por no encontrarse lo suficientemente pura desde el
punto de vista de su calidad sanitaria. Al pasar a travs del suelo
o por la superficie de la tierra, el agua se va contaminando y
puede arrastrar organismos vivos, nocivos para la salud humana como
son bacterias, virus y parsitos.
Debido a las consecuencias potenciales de enfermedades hdricas
originadas por el agua, la contaminacin microbiana es considerada
el factor crtico de mayor riesgo en la calidad del agua potable.
Por lo tanto, se hace necesario la desinfeccin, que consiste en la
extraccin, desactivacin o eliminacin de los microorganismos
patgenos que existen en el agua. La desinfeccin normalmente provoca
la corrosin de la pared celular de los microorganismos, o cambios
en la permeabilidad de la clula, cambios en la actividad de
protoplasma celular o la actividad enzimtica (debido al cambio
estructural de las enzimas). Estos problemas en la clula evitan la
multiplicacin de los microorganismos, al igual que provocan la
oxidacin y destruccin de la materia orgnica que son generalmente
nutrientes y fuente de alimentacin de estos. La OMS, establece
tambin que es imprctico monitorear el agua potable para cada
patgeno microbiano que se pueda encontrar en ella, por lo que se
definen los organismos indicadores. Existen mtodos fsicos y qumicos
de desinfeccin.
La cloracin consiste entonces en la adicin de cloro al agua, ya
sea cloro puro o alguno de sus compuestos, en las dosis adecuadas
para cumplir la normativa vigente respecto a la calidad
bacteriolgica y a la concentracin de desinfectante activo residual
que debe estar presente en todo punto de la red de distribucin de
agua potable.
OBJETIVO GENERAL
Realizar el proceso de desinfeccin a una muestra de agua
residual.
OBJETIVOS ESPECFICOS
Determinar la demanda de cloro en una muestra de agua a
desinfectar. Analizar y comparar el comportamiento terico de la
curva de demanda de cloro con los datos experimentales. Determinar
la cantidad de cloro libre una vez se ha llevado a cabo el proceso
de desinfeccin. Determinar el punto de quiebre del proceso de
cloracin en la muestra de agua.MARCO TERICO
1. Equilibrio del cloro en el agua
El cloro y sus derivados son por mucho los agentes
desinfectantes que ms se emplean en el mundo. Es posible emplear
compuestos tales como: el cloro gas, el hipoclorito de sodio, el
hipoclorito de calcio o compuestos organoclorados como el cido
tricloroisocianurico. Eventualmente todos ellos producen el cido
hipocloroso HClO y el in hipoclorito ClO- que son los agentes
activos, y su efectividad depende de la cantidad de estos
componentes que el compuesto clorado forme al estar en solucin
acuosa.Con frecuencia, la cloracin se refiere a la adicin de algn
componente clorado que produzca el agente activo,
independientemente de la sal o compuesto de donde provenga. El
cloro gaseoso Cl2 en contacto con el agua reacciona de la siguiente
manera:
Cl2 + H2O HClO + HCl Cloro Acido Hipocloroso
HClO OCl- + H+ in hipoclorito
El cloro cuando genera el in hipoclorito y cido hipocloroso no
slo reacciona con las clulas microbianas. Es un agente qumico
sumamente activo y reacciona con el material orgnico y con otras
especies qumicas que se encuentran presentes en el agua a
desinfectar. [1]
En la reaccin de formacin del cido hipocloroso a partir del
cloro molecular, el equilibrio se desplaza hacia la formacin de
cido hipocloroso cuando el pH del agua es superior a 4. Sin
embargo, cuanto mayor es el pH del agua, el cido hipocloroso (cido
dbil) tiende a ionizarse y el equilibrio de la reaccin se desplaza
hacia la formacin de in hipoclorito, cuya potencial redox es menor
y la accin germicida mucho ms lenta que la del cido
hipocloroso.
2. Accin de los desinfectantes
El sistema enzimtico de las bacterias interviene en el
metabolismo celular.Se considera que la principal forma de accin de
los desinfectantes es la destruccin o inactivacin de las
enzimas.Las enzimas son producidas en el interior de las clulas y
son protegidas por las membranas celulares. En el caso de los
desinfectantes qumicos, se consideran muy importantes las
siguientes caractersticas:
a) La capacidad de penetracin del desinfectante a travs de las
membranas celulares.b) La produccin de reacciones con las enzimas
de la clula de manera de producir un dao irreversible en su sistema
enzimtico.
La desinfeccin del agua no es un proceso instantneo, ya que se
realiza a una cierta velocidad, la misma que est determinada por
tres factores:
a) el tiempo de contactob) la concentracin del desinfectantec)
la temperatura del agua.
Cuando los microorganismos son expuestos bajo condiciones
ideales a la accin de un desinfectante, la tasa de destruccin sigue
la ley de Chick. [2]
3. Ley de Chick
Seala que el nmero de microorganismos destruidos por unidad de
tiempo es proporcional al nmero de microorganismos remanentes.Puede
tomarse como referencia para conocer el comportamiento de un
determinado proceso de desinfeccin.
Esto se explica de la forma siguiente:
Suponiendo una reaccin de desaparicin de microoganismos de
primer orden,
_ dn /dt= kn
Dnde:
n = nmero de microorganismos por litrot = tiempo en minutosk =
constante de velocidad
Integrando la ecuacin anterior desde t = 0 a t = ty desde n = n0
a n = nt :
donde:
n0 = nmero de microorganismos por litro a t = 0nt = nmero de
microorganismos por litro a t = tR = factor de reduccin
Conociendo el nmero de microorganismos y la cantidad de ellos en
un determinado tiempo (n/no), se puede determinar el valor de k; es
decir, la velocidad de reaccin con el desinfectante. [2]
4. Punto de quiebreEl clculo de la dosis necesaria para una
efectiva cloracin se hace mediante una prueba de laboratorio que
consiste en determinar el punto de quiebre.
El cloro total disponible se da como una funcin de la dosis de
cloro y se define como la suma del cloro libre y del cloro
combinado.El residual de cloro libre disponible es la suma de cido
hipocloroso (HOCl) y del ion hipoclorito (OCl-), expresado como
mg.Cl2/L.El residual de cloro combinado es la suma de las
monocloraminas (NH2Cl), de las dicloraminas (NHCl2) y de las
tricloraminas (NCl3), expresada como mg.Cl2/L. [2]Normalmente, el
cloro libre es mucho ms eficiente (requiere una dosis menor en un
tiempo de contacto tambin menor) que las cloraminas.Por lo
anterior, en el tratamiento del agua, cuando el cloro es el nico
desinfectante aplicado y cuando las aguas estn muy contaminadas, se
recomienda la cloracin al punto de quiebre, lo cual significa que
la dosis de cloro aplicada es suficiente para superar ese punto y,
por lo tanto, ha sido oxidado todo el amoniaco (NH3) presente, con
un residual de HOCl, de OCl- o una combinacin de ambos segn sea el
pH del agua.[2]
La demanda de cloro es la diferencia entre la cantidad de cloro
agregado al agua y la cantidad de cloro residual, libre o
combinado, despus de un perodo de detencin determinado.
La cantidad de cloro necesaria para llegar al mnimo de la curva
(punto de ruptura o punto crtico) es lo que se denomina demanda de
cloro del agua, que debe ser calculada antes del tratamiento y
reajustada tantas veces como sea necesario en el transcurso del
mismo en funcin de las fluctuaciones que puedan ocurrir. Sin
embargo, para realizar la cloracin correcta del agua en la prctica,
no basta con aadir la dosis de cloro necesaria para alcanzar el
punto de ruptura, sino que es necesario aumentarla de tal manera
que en el agua quede siempre una pequea concentracin de CRL,
necesario para completar la oxidacin de los compuestos difciles de
degradar y para prevenir cualquier contaminacin posterior en
depsitos o red de distribucin. Esta cantidad de cloro residual que
tiene que quedar en el agua viene condicionada por el pH, ya que
las distintas especies de cloro no tienen la misma capacidad de
desinfeccin, y est recogida en la legislacin.
METODOLOGA [3]
Diseo del experimentoLa muestra empleada para el experimento ser
agua residual de cualquier procedencia. Para el experimento tomamos
una muestra que luego dividiremos en sub-muestras de volumen
apropiado para la valoracin, cada una es dosificada con un estndar
de solucin oxidante (cloro), despus de un tiempo de contacto de
treinta minutos, el oxidante residual, es determinado y la
diferencia entre las concentraciones inicial y final determinan la
demanda. El tiempo de contacto de treinta minutos es necesario para
eliminar los quistes de Entamoeba histolitica, con una concentracin
de cloro residual de 0,5 ppm a pH 7,5 y una temperatura de 25
Como punto de partida se escogieron tres concentraciones
diferentes para el cloro agregado a muestra. Como primer
acercamiento se le agregara a la misma muestra y de acuerdo a la
cantidad de cloro residual se determina la necesidad de ms o menos
cloro.
Para la demanda el mtodo amperometrico y los DPD son los
empleados.
ValoracinExisten varios mtodos para determinar el cloro residual
en una muestra de agua de acuerdo con el Standard Methods (20th
Ed): Yodomtrico, amperomtrico, DPD colorimtrico y titulomtrico.De
acuerdo al tipo de agua se pueden emplear diferentes mtodos de
anlisisA. Aguas naturales y tratadas: el mtodo yodomtrico, es el
empleado para determinar la cantidad de cloro total para
concentraciones mayores a 1mg/L. Tambin el mtodo amperomtrico se
puede emplear con una mayor sensibilidad. Para niveles de cloro por
debajo de 0.2 mg/L se utiliza el mtodo amperomtrico de bajo nivel.
Para determinar el cloro libre se emplean los mtodos DPD
(colorimtrico o titulomtrico) aunque pueden sufrir interferencias
por las formas oxidadas de manganeso.Tambin pueden existir
interferencias por: contaminantes orgnicos, fuertes oxidantes como
bromo, dixido de cloro, yodo, permangantos, perxido de hidrgeno y
ozono.B. Aguas residuales: Por su contenido orgnico, determinar el
cloro total es complicado. Estas aguas contienen amoniaco, aminas y
componentes orgnicos como nitrgeno orgnico y cloro residual
combinado. Slo es til emplear el mtodo DPD para determinar cloro
total a pH neutro.
Estos mtodos no son recomendables para aguas marinas o estuarios
y de acuerdo a las caractersticas del agua se debe seleccionar el
mtodo. El mtodo amperomtrico es preferido por no presentar
interferencias del color, turbidez, hierro, manganeso o nitrgeno
del nitrito.En todos los mtodos, cualquier cantidad de las formas
oxidadas de manganeso son interferencias.
Recoleccin y almacenamiento de la muestra.Lo ideal es aplicar
los mtodos inmediatamente despus del muestreo, evitando la luz y la
agitacin de la muestra. No se recomienda almacenar muestras para el
anlisis.
Mtodo Yodomtrico IEl Cloro se reemplaza con Yodo del Yoduro de
Potasio (KI) a un pH de 8 o menor, luego el yodo liberado se titula
con una solucin estndar de tiosulfato de sodio (Na2S2O3) y almidn
como indicador. La titulacin se realiza a pH 3 o 4. Interferencias:
Formas oxidadas de manganeso y otros agentes oxidantes, tambin
agentes reductores como sulfuros orgnicos. Titulacin neutra reduce
interferencias por iones de hierro y nitritos, la titulacin cida es
preferida porque las formas combinadas de Cl no reaccionan a pH 7.
Slo se usa cido actico para la titulacin cida, el cido sulfrico
puede crear interferencias, NUNCA usar HCl.Concentracin mnima
detectable: 40 g Cl como Cl2/L si se usa Na2S2O3 0.01 N con 1 L de
muestra. Concentraciones por debajo de 1 mg/L no son determinadas
con este mtodo.Reactivos: cido actico, glacial KI (cristales)
Solucin estndar de Na2S2O3 0.1 N, (25 g en 1 L de agua destilada
fresca):
Estandarizacin:Mtodo Yodato: Disolver 3.249 g de KH(IO3)2
calidad estndar primario, o 3.567 g de KIO3 (secado a 103C por 1 h)
en 1L de agua destilada para formar una solucin 0.1 N.Con 80 mL de
agua destilada, 1 mL de H2SO4, 10 mL de KH(IO3)2), 1 g de KI y
agitacin constante, titular con Na2S2O3 0.1 N hasta que el color
amarillo del titulante casi desaparezca para adicionar 1 mL del
indicador (almidn) y titular hasta que el color azul
desaparezca.Mtodo dicromato: Disolver 4.904 g de dicromato de
potasio (K2Cr2O7) en 1L como estndar primario para lograr una
solucin de 0.1 N. Con 80 mL de agua destilada, 1 mL de H2SO4, 10 mL
de K2Cr2O7, 1 g de KI y agitacin constante, titular con Na2S2O3 0.1
N, dejar reposar 6 min en oscuridad antes de titular. Se titula
similar al mtodo del yodato.
Titulante estndar de tiosulfato de sodio 0.01 N o 0.025 N Yodo
estndar 0.1 N Estndar de Yodo diluido 0.0282 N Solucin indicadora
de almidn
Procedimiento: a) Volumen de la muestra: Seleccione un volumen
no mayor a 20 mL de 0.01 N de Na2S2O3 y no menor a 0.2 mL para el
punto final con el indicador. Para el rango de 1 a 10 mg/L de
cloro, usar 500 mL de muestra; cerca de 10 mg/L de cloro.b)
Preparacin para la titulacin: adicionar 5 mL de cido actico para
reducir el pH hasta 3 o 4, adicionar cerca de 1 g de KI (no debe
ser un valor exacto), agitar para homogenizar.c) Titulacin: titular
lejos de la luz directa, en una bureta adicionar Na2S2O3 0.01 N o
0.025 N hasta que el amarillo caracterstico casi desaparezca, en
ese punto adicionar 1 ml del indicador (almidn). Con Na2S2O3 0.025
N ese punto final es difcil de visualizar.d) Titulacin del blanco:
Emplear agua destilada en vez de la muestra problema y repetir el
procedimiento.Si no aparece el color azul, titular con 0.0282 N de
la solucin de yodo hasta que aparezca el color azul y regresar a la
titulacin con 0.01 N o 0.025 N de Na2S2O3.
Para titular los estndar se emplea la siguiente frmula:
Para determinar el cloro residual en la muestra de agua:
Dnde:A= mL de la titulacin de la muestraB= mL del blancoN=
normalidad de Na2S2O3
Mtodo DPD colorimtrico (Kit de Prueba de Cloro Libre Hach)Emplea
DPD (N,N-dietil.p-fenilenediamina), usando como indicador. No se
requiere diferenciar las especies de cloro presentes pero el mtodo
puede diferenciar el cloro libre y combinado o el cloro total. Como
no hay yodo, el cloro reacciona con DPD para producir un color
rojoInterferencias:Para minimizar las interferencias por el
cromato, se puede usar tioacetamida como blanco para la
correccin.La concentracin mnima detectable es de aproximadamente 10
g de Cl como Cl2/L (condiciones ideales)Equipos, materiales y
reactivos: Frasco cuadrado con marca de 25 mL Caja del comparador
de colores Disco de color, cloro DPD, de 0 a 3,4 mg/l Tubo de
plstico con tapn para observacin del color Sobres de reactivo de
DPD en polvo para determinar la presencia de cloro libre Adaptador
de visualizacin de trayecto largo Tapas para los tubos de
observacin del color Agua desionizada
Procedimiento:a) Si el adaptador para camino ptico largo est
instalado, sacarlo.
b) Llenar el tubo con la muestra hasta la parte inferior (5
ml).
c) Colocar el tubo en la abertura izquierda del comparador.
d) Llenar el frasco de 25 mL con la muestra hasta la marca.
e) Agregar un sobre de reactivo en polvo para determinar la
presencia de cloro libre, mezclar, haciendo girar la solucin.
f) Cargar con la muestra preparada hasta la lnea inferior (5 ml)
de otro tubo.
g) Colocar el segundo tubo en el comparador y sostenerlo frente
a una fuente de luz. Girar el disco para comprobar la coincidencia
de color. h) Si el resultado se encuentra entre dos valores,
utilizar el valor intermedio entre los dos nmeros impresos.
Los dems mtodos empleados se describen a continuacin,
brevemente.
Mtodo Yodomtrico IIUtilizado para el anlisis de aguas residuales
siendo un procedimiento indirecto.Interferencias: Iones de carga
positivas como formas oxidadas de manganeso y otros agentes
oxidantes. Garantizar el pH de 4 antes de adicionar el KI, minimiza
las interferencias.
Mtodo amperomtricoEste mtodo requiere gran habilidad, Cloro
residual por encima de 2 mg/L son medidos con pequeas muestras o
diluciones y el mtodo puede diferenciar el cloro libre, el
combinado y determina el cloro total. El cloro libre se titula a pH
6.5-7.5 (el cloro combinado reacciona lentamente), el cloro
combinado se titula a pH 3.5-4.5 en presencia de la cantidad
apropiada de KI.Interferencias: NCl3 y ClO2 pueden ser titulados
como cloro libre. Inadecuada cantidad de KI; presencia de
cobre.
Mtodo de titulacin DPD ferroso.DPD es el indicador para la
titulacin con FAS (sulfato de amonio ferroso). Puede determinar el
cloro libre, combinado o total. Se debe controlar el pH 6.2-6.5. Se
debe corregir las interferencias por manganeso oxidado o cobre.
Otras formas de desinfeccin
Desinfeccin con perxido de hidrgeno: El perxido de hidrgeno H2O2
es un compuesto muy similar al agua (xido de hidrgeno) y que tiene
propiedades altamente oxidantes, ya que su poder de oxidacin es
mayor al del cloro como se observa en la tabla comparativa de poder
oxidante de algunos elemento y compuestos. El uso del perxido o
agua oxigenada como tambin se le conoce, es muy extendido con fines
curativos, ya que es muy eficiente en su desinfeccin y tiene la
ventaja de no dejar residuos ya que se descompone en agua y
oxgeno:
Una ventaja en la desinfeccin de agua es que no forma residuos
halogenados precursores de los THM (trihalometanos), pero su mucho
mayor costo es una de las principales razones por las cuales no se
emplea extensivamente en la desinfeccin de aguas potables. Tambin
como el agente activo en la desinfeccin es el oxgeno generado en la
reaccin de descomposicin del perxido, este se pierde rpidamente y
no tiene efecto residual, por lo que no es conveniente emplearlo si
el agua no se consume inmediatamente y se almacena para su
posterior consumo. Otra desventaja es el control de la dosis
agregada, ya que la cuantificacin de cloro libre residual es fcil
de realizar pero no la de perxido. En la industria de alimentos, en
la fabricacin de papel y otros procesos, se emplea con frecuencia
este desinfectante por las ventajas que ofrece sobre el cloro.
[4]
Desinfeccin con Ozono (Ozonizacin): Cuando se presenta una
tormenta elctrica y hay gran produccin de rayos o relmpagos, por la
alta concentracin de cargas elctricas en la atmsfera, se produce
ozono en el medio ambiente. Esta molcula de ozono es sumamente
reactiva, y tiene un potencial de oxidacin mayor que el cloro y sus
derivados (cido hipocloroso y in hipoclorito), lo cual le confiere
una gran actividad qumica. El ozono, en forma similar a como ocurre
con el cloro, destruye o inactiva las enzimas de los
microorganismos y esa es la razn de su capacidad bactericida.
Tambin reacciona con sustancias de carcter orgnico e inorgnico
presentes en el agua, con lo cual mejora la calidad del agua
tratada, ya que los productos oxidados obtenidos generalmente no
son objetables o al menos son menos indeseables que las substancias
originales contenidas en el agua. Las desventajas del uso del ozono
son principalmente que ste no tiene efecto residual, y su gran
inestabilidad, que hacen necesario el producirlo en el mismo sitio
de uso. Para esto se cuenta con equipos que producen ozono en
cantidades desde grs/hora hasta Kilogramos/hora. El sistema de
produccin de ozono ms elemental, consiste de una lmpara
ultravioleta de alta intensidad que provoca la disociacin de
algunas de las molculas de oxgeno que contiene el aire, los tomos
de oxgeno producidos se combinan con las molculas del no disociado
produciendo molculas de ozono, como lo indican las reacciones:
Otra forma ms eficiente de producir ozono es a travs de un
generador de efecto corona, que consiste en someter un flujo de
aire a el paso de una corriente de alto voltaje, lo cual genera
ozono en grandes cantidades, de forma anloga a como ocurre en la
atmsfera cargada de electricidad, Estas molculas de ozono son
sumamente reactivas y se combinan fcilmente con material orgnico y
celular. En este tipo de generadores de ozono son los empleados
para procesos donde se requiere de grandes volmenes de este para la
desinfeccin. Tambin si en lugar de aire se alimenta oxgeno puro, la
eficiencia en produccin de ozono es mayor, y es lo convencional
cuando la demanda es muy alta. Como desinfectante es ms eficiente
que el cloro y solo es necesario tener una concentracin residual de
ozono de 0.4 ppm para que se asegure la total desinfeccin del agua.
Otra ventaja del ozono es que oxida ms eficientemente que el cloro,
elementos y componentes indeseables como: hierro, manganeso, color,
cido sulfhdrico, humus, etc. La principal desventaja del ozono es
su alto costo de inversin y servicio, as como lo complejo del
equipo y de su operacin. [4]
Desinfeccin por radiacin ultravioleta (UV): Desde 1901, fecha en
que se invent la lmpara de mercurio, la radiacin ultravioleta UV,
ha sido empleada como medio de desinfeccin. La lnea de emisin de
254 nm que emite intensamente esta lmpara es letal para las
bacterias y virus, ya que este tipo de radiacin daa
irreversiblemente la estructura celular, al descomponer
fotoqumicamente los cidos nucleicos RNA y DNA. Su efectividad en
cierto tipo de microorganismos no es tan efectiva como lo son el
cloro y el ozono, ya que algunos microorganismos con estructuras de
resistencia tipo quiste tienen una capa protectora que impide que
la radiacin UV tenga contacto con el tejido, pero estos
microorganismos se pueden remover por microfiltracin, por lo que
siempre es conveniente una previa filtracin si el agua se
desinfecta por este mtodo. La forma en que se evala la eficiencia
de un equipo de desinfeccin UV, es midiendo la cantidad de radiacin
por unidad de rea que emite una lmpara. La cantidad mnima de
intensidad de radiacin para inactivacin de virus y bacterias es de
10,000 watts-seg/cm2. Las lmparas nuevas emiten 32,000
wattsseg/cm2, pero cuando alcanzan un valor de 16,000 watts-seg/cm2
es recomendable cambiar la lmpara y reponer por una nueva. La vida
normal de una lmpara de UV es de 6 meses a un ao y aunque el
filamento no se haya fundido es necesario efectuar el cambio de la
misma. El proceso de desinfeccin es simple y no requiere de atencin
una vez instalado, el nico mantenimiento que se debe dar al mismo
es el cambio de la lmpara con la frecuencia que se requiere. La
desventaja de la desinfeccin por radiacin UV, es que es muy
adecuada para flujos y gastos pequeos, como los requeridos en una
casa habitacin, en un hospital o en un restaurante, pero cuando se
trata de desinfeccin de grandes volmenes de agua como los
producidos en una gran industria o una potabilizadora municipal, el
equipo requerido es muy caro en inversin y en costo de operacin por
lo que en esta circunstancia es ms prctico la desinfeccin por cloro
o por ozono. [4]ANLISIS DE RESULTADOS
Para realizar el experimento, se cont con una muestra de agua
proveniente de una pecera, la cual posteriormente se diluy con agua
aireada del laboratorio para desplazar el cloro ms rpido de esta ya
que provena de la red de distribucin del bloque y por lo tanto poda
contener cloro que afecte la muestra. Luego se procedi, con ayuda
de los erlenmeyer a tomar sub-muestras de aproximadamente 250 mL
para realizar el anlisis de la cantidad de hipoclorito de sodio que
se debera adicionar para lograr la concentracin permitida de 0.2
ppm de cloro libre y por lo tanto asegurando su desinfeccin. El
hipoclorito de sodio proviene del Blanqueador sin Fragancia, Marca
Exito, el cual contiene una concentracin de 5.25 % (m/m), este
hipoclorito se adicion a diferentes volmenes, inicialmente 5, 10,
30, 50, 70 mL a las muestras de 250 mL. Seguidamente se agitaron
las muestras y se esper 30 minutos a temperatura ambiente y luego
se titularon con el Mtodo Yodomtrico I (Segn el Standard Methods).
Pero a 30 mL la cantidad de cloro libre era tan alta que no se
evaluaron las muestras de 50 y 70 mL. As que de acuerdo con la
cantidad de cloro libre en 5 y 10 mL se decidi que era mejor
disminuir las cantidades por debajo de 5 mL para as obtener
finalmente los resultados de la siguiente tabla:Volumen sln NaOCl
mlConcentracin en el erlenmeyer mg/LCloro libre ppmCloro libre -
blanco ppm
306254,53252,4
10278,69976,572
5142,5440,413
30,626,9424,813
10,28,56,373
0,50,141,873
0,30,063,551,423
0,10,022,130,003
0,080,0161,4180,709
0,040,0081,4180,709
Blanco2,1270
Luego para comparar los resultados, se emple el mtodo DPD
Colorimtrico (Kit del Hach) en la muestra adicionada con 0,04 ml de
blanqueador encontrando un valor de cloro residual libre de 2,5
ppm. El problema al emplear este mtodo surgi de que no se tom
medida del blanco con este por lo tanto persiste una causa de error
en la comparacin de los dos mtodos.
Se realizaron tinciones negativas a la muestra empleada en la
comparacin de los mtodos (la que contiene 0,04 ml de blanqueador)
antes y despes de la desinfeccin. Se observ lo siguiente:
Muestra sin desinfeccin:
Muestra con desinfeccin:
En la primera fotografa se observa pequeos cuerpos iluminados,
estos son cuerpos celulares de los microorganismos presentes en
esta muestra de agua. Aparecen de esta manera porque realizamos una
tincin negativa que consiste en colorear el medio pero no las
clulas; dadas sus propiedades aislantes de la membrana lipdica la
tinta china no puede penetrarla por lo que nos revela su
presencia.En la segunda fotografa se muestra la misma tincin pero
luego de la desinfeccin con el hipoclorito en la cual se muestran
cuerpos pero mucho ms pequeos y poco definidos, indicando el efecto
del blanqueador como biocida, en el que el cloro altamente oxidante
desestabiliz los componentes de la membrana.
La regin de la curva de demanda de cloro que pudimos obtener con
la metodologa de valoracin empleada fue la correspondiente a la
regin de cloro libre, ya que a cualquiera de las concentraciones
evaluadas siempre se encontr un valor de cloro residual. A
continuacin se ilustran los resultados obtenidos.
Se logr llegar al punto de quiebre para la muestra de agua
utilizada e incluso logramos obtener dos puntos para la zona antes
de este punto. Ampliando la zona del punto de quiebre se
observa:
Cabe resaltar que hay una presencia de cloro residual muy alta
comparada con la cantidad de cloro agregado. Este resultado es
demasiado extrao y puede estar justificado por malos clculos en la
concentracin de los reactivos empleados y con los que se realiz la
curva. Tambin puede que en el agua empleada para la dilucin de la
muestra no se hubiera alcanzado a eliminar la cantidad de cloro
residual del agua de la red de distribucin del bloque incrementando
la cantidad de cloro residual en nuestra muestra. El nico punto que
concuerda con el comportamiento de la cantidad de cloro agregado y
cloro residual-libre consultado en la teora es el correspondiente a
haber agregado 0,1ml de blanqueador donde se cumple que el cloro
residual es menor que el cloro agregado.
CONCLUSIONES
-Los mtodos titulomtricos empleados en la determinacin de cloro
libre son sensibles al error, ya que las concentraciones para la
construccin de la tabla para este experimento son muy pequeas y la
gran manipulacin en el proceso de determinacin aumenta el error de
la valoracin, en consecuencia, la cantidad de cloro residual
obtenido.-La muestra de agua utilizada no estaba tan sucia como se
esperaba dado el ambiente donde se obtuvo, ya que con una cantidad
pequea de blanqueador se puede asegurar su desinfeccin segn la
teora consultada.-Un anlisis microbiolgico del agua detallado podra
sentar una posicin ms acertada sobre la efectividad de la
desinfeccin con el blanqueador.- Hay puntos importantes a reevaluar
para la realizacin de esta prctica como son, buscar un mtodo
titulomtrico menos propenso al error, ya que los puntos de viraje
indicadores de los puntos finales de la titulacin son difciles de
observar. Para la realizacin de una curva de desinfeccin completa
se necesita una muestra con una alta carga biolgica (muy
sucia).
BIBLIOGRAFA
x[1] J.A Prez and M Espigares, "DESINFECCIN DEL AGUA. CLORACIN,"
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