24
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO ESCUELA DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA “Practica de Laboratorio n 0 1: CONDUCCTIVIDAD Y PH” CONTAMINACION AMBIENTAL PROFESOR: OMAR VASQUE ARANDA ALFARO GARNIQUE LIZBET AMAYA SANTIAGO MEDDALY SUDEY SANCHE Z MEZA LISSET ROMERO GUI ZABALO HICKLING PEREZ FLORES EDER VALDIVIEZO CHAUPIS GODOFREDO Página 1

Informe Conductividad y Ph

  • Upload
    elvis

  • View
    302

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

descripcion de informe, conductividad y ph

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL

FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO

ESCUELA DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA

“Practica de Laboratorio n0 1: CONDUCCTIVIDAD Y PH”

CONTAMINACION AMBIENTAL

PROFESOR: OMAR VASQUE ARANDA

ALFARO GARNIQUE LIZBET

AMAYA SANTIAGO MEDDALY SUDEY

SANCHE Z MEZA LISSET

ROMERO GUI ZABALO HICKLING

PEREZ FLORES EDER

VALDIVIEZO CHAUPIS GODOFREDO

Página 1

INTRODUCCIÓN

Antes de proceder a una descripción de los procesos disponibles para mejorar la calidad de las aguas, es conveniente revisar los parámetros utilizados para definir su calidad. Algunos de estos parámetros se utilizan en el control de los procesos de tratamiento realizando mediciones de forma continua o discreta.

Los parámetros se pueden clasificar en cuatro grandes grupos: físicos, químicos, biológicos y radiológicos.

En este informe nos especificaremos más en los parámetros físicos y químicos que determinaremos la conductividad y pH respectivamente.

Página 2

OBJETIVOS

Determinar la conductividad y el pH de la MUESTRA 1 con los equipos necesarios

Conocer los estándares de calidad Ambiental (ECA) para agua DECRETO SUPREMO Nº 002-

2008-MINAN,especificándonos en la categoría 3 :RIEGO DE VEGETALES Y BEBIDAS DE

ANIMALES

Conocer el funcionamiento de los equipos portátiles: el potenciómetro que solo mide el

potencial de hidrogeno (pH) y el multiparámetro que mide el Potencial de hidrogeno, la

conductividad y el oxigeno disuelto

Página 3

MARCO TEÓRICO

El agua es el componente principal para el desarrollo de los cultivos y mantenimiento de animales domésticos, es por ello que debemos contar una calidad de agua óptima para el riego y bebida de animales, en cuanto a sus propiedades químicas, físicas y biológicas. Debemos tener en cuenta que la calidad de un agua vendrá fundamentalmente determinada por las sales que en ella se encuentra y dependerá de la naturaleza de estas, así como de sus concentraciones para el desarrollo de la planta sea más o menos adecuada.

Los aspectos como el clima, hidrología, geología fisiográfica y la influencia de actividades realizadas por el hombre (en los ámbitos doméstico, industrial, minero, etc.) afectan la calidad física, química y biológica de las aguas destinadas al riego de vegetales y bebida de animales pudiendo generar alteraciones en su desarrollo biológico debido a la concentración de elementos tóxicos contenidos en el agua.

Los parámetros se pueden clasificar en cuatro grandes grupos: físicos, químicos, biológicos y radiológicos.

PARAMETROS FISICOS

SABOR Y OLOR

El sabor y olor del agua son determinaciones organolépticas de determinación subjetiva, para las cuales no existen instrumentos de observación, ni registro, ni unidades de medida. Tienen un interés evidente en las aguas potables destinadas al consumo humano. Las aguas adquieren un sabor salado a partir de los 300 ppm de CI-, y un gusto salado y amargo con más de 450 ppm de SO4=. El CO2 libre le da un gusto picante. Trazas de fenoles u otros compuestos orgánicos le confieren un color y sabor desagradables.

TURBIDEZ

La turbidez es la dificultad del agua para transmitir la luz debido a materiales insolubles en suspensión, coloidales o muy finos, que se presentan principalmente en aguas superficiales. Son difíciles de decantar y filtrar, y pueden dar lugar a la formación de depósitos en las conducciones de agua, equipos de proceso, etc.

CONDUCTIVIDAD Y RESISTIVIDAD

Página 4

La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad del agua para conducir la electricidad. Es indicativa de la materia ionizable total presente en el agua. El agua pura contribuye mínimamente a la conductividad, y en su casi totalidad es el resultado del movimiento de los iones de las impurezas presentes. La resistividad es la medida recíproca de la conductividad. El aparato utilizado es el conductímetro cuyo fundamento es la medida eléctrica de la resistencia de paso de la electricidad entre las dos caras opuestas de un prima rectangular comparada con la de una solución de CIK a la misma temperatura y referida a 20 grados centígrados. La medida de la conductividad es una buena forma de control de calidad de un agua, siempre que:

No se trate de contaminación orgánica por sustancias no ionizables. Las mediciones se realizan a la misma temperatura. La composición del agua se mantenga relativamente constante.

El aparato para las mediciones se llama conductímetro, y básicamente lo que hace es medir la resistencia al paso de la corriente entre dos electrodos que se introducen en el agua, y se compara para su calibrado con una solución tampón de ClK a la misma temperatura y 20 ºC

La unidad estándar de resistencia eléctrica es el ohm y la resistividad de las aguas se expresa convenientemente en megaohm-centímetro. La conductividad se expresa en el valor recíproco, normalmente como microsiemens por centímetro.

PARAMETROS QUIMICOS

pH

El pH es una medida de la concentración de iones hidrógeno, y se define como pH=log(1/[H+]). Es una medida de la naturaleza ácida o alcalina de la solución acuosa que puede afectar a los usos específicos del agua. La mayoría de aguas naturales tienen un pH entre 6 y 8. Su medición se realiza fácilmente con un Ph metro bien calibrado, aunque también se puede disponer de papeles especiales que, por coloración, indican el pH. Los valores del pH han de ser referidos a la temperatura de medición, pues varían con ella. El pH se corrige por neutralización.

DUREZA

La dureza, debida a la presencia de sales disueltas de calcio y magnesio, mide la capacidad de un agua para producir incrustaciones. Afecta tanto a las aguas domésticas como a las industriales, siendo la principal fuente de depósitos e incrustaciones en calderas, intercambiadores de calor, tuberías, etc. Por el contrario, las aguas muy blandas son agresivas y pueden no ser indicadas para el consumo.

Página 5

ALCALINIDAD

La alcalinidad es una medida de la capacidad para neutralizar ácidos. Contribuyen a la alcalinidad principalmente los iones bicarbonato, CO3H-, carbonato, CO3=, y oxhidrilo, OH-, pero también los fosfatos y ácido silícico u otros ácidos de carácter débil. Los bicarbonatos y los carbonatos pueden producir CO2 en el vapor, que es una fuente de corrosión en las líneas de condensado. También pueden producir espumas, provocar arrastre de sólidos con el vapor y fragilizar el acero de las calderas.

COLOIDES

Es una medida del material en suspensión en el agua que, por su medida alrededor de los 10-4/ 10-5 mm, se comporta como una solución verdadera y, por ejemplo, atraviesa el papel de filtro. Los coloides pueden ser de origen orgánico ( ejemplo, macromoléculas de origen vegetal ) o inorgánico ( ejemplo, óxido de hierro y manganeso ). En aguas potables puede ser una molestia sólo de tipo estético.

ACIDEZ MINERAL

La acidez es la capacidad para neutralizar bases. Es raro que las aguas naturales presenten acidez, sin embargo las aguas superficiales pueden estar contaminadas por ácidos de drenajes mineros o industriales. Pueden afectar a tuberías o calderas por corrosión. Se mide con las mismas unidades de la alcalinidad, y se determina mediante adición de bases. Se corrige por neutralización con álcalis.

SOLIDOS DISUELTOS

Los sólidos disueltos o salinidad total, es una medida de la cantidad de materia disuelta en el agua, determinada por evaporación de un volumen de agua previamente filtrada. Corresponde al residuo seco con filtración previa. El origen de los sólidos disueltos puede ser múltiple, orgánico o inorgánico, tanto en aguas subterráneas como superficiales.

SOLIDOS EN SUSPENSION

Los sólidos en suspensión (SS), son una medida de los sólidos sedimentables (no disueltos) que pueden ser retenidos en un filtro. Se pueden determinar pesando el residuo que queda en el filtro, después de secado. Son indeseables en las aguas de proceso porque pueden causar depósitos en las conducciones, calderas, equipos, etc. Las aguas subterráneas suelen tener menos de 1 ppm, pero en las superficiales varía mucho en función del origen y las circunstancias de la captación. Se separan por filtración y decantación.

Página 6

SOLIDOS TOTALES

Los sólidos totales son la suma de los sólidos disueltos y de los sólidos en suspensión.

RESIDUO SECO

El residuo seco es el peso de los materiales después de evaporar un litro de agua. Si ésta ha sido previamente filtrada, corresponderá al peso total de sustancias disueltas, sean volátiles o no. Convine fijar la temperatura a que se ha realizado la evaporación. Si se ha hecho a 105 grados centígrados pueden haber bicarbonatos, agua de hidratación y materias orgánicas. A 180 grados centígrados los bicarbonatos han pasado a carbonatos, se ha desprendido el agua de cristalización y se habrá desprendido o quemado la materia volátil. El residuo a calcinación es menor que los anteriores ya que los carbonatos se destruyen perdiendo CO2.

CLORUROS

El ion cloruro, CI-, forma sales en general muy solubles. Suele ir asociado al ión Na+, especialmente en aguas muy salinas. Las aguas dulces contienen entre 10 y 25 ppm de cloruros, pero no es raro encontrar valores mucho mayores. Las aguas salobres pueden tener centenares e incluso millares de ppm. El agua de mar contiene alrededor de 20.000 ppm.

SULFATOS

El ión sulfato, SO4=, corresponde a sales de moderadamente solubles a muy solubles. Las aguas dulces contienen de 2 a 150 ppm, y el agua de mar cerca de 3000 ppm. Aunque en agua pura se satura a unos 1500 ppm, como SO4Ca, la presencia de otras sales aumenta su solubilidad.

NITRATOS

El ión nitrato, NO3-, forma sales muy solubles y bastante estables, aunque en medio reductor puede pasar a nitrito, nitrógeno, o amoníaco. Las aguas normales contienen menos de 10 ppm, y el agua de mar hasta 1 ppm, pero las aguas contaminadas, principalmente por fertilizantes, pueden llegar a varios centenares de ppm.

FOSFATOS

En general no se encuentran en el agua más de 1 ppm, pero pueden llegar a algunas decenas debido al uso de fertilizantes. Puede ser crítico en la eutrofización de las aguas superficiales. No suele determinarse en los análisis de rutina, pero puede hacerse colorimétricamente.

Página 7

FLUORUROS

El ión fluoruro, F-, corresponde a sales de solubilidad en general muy limitada. No suele hallarse en proporciones superiores a 1 ppm. Tiene un efecto beneficioso sobre la dentadura si se mantiene su contenido alrededor de 1 ppm, y por este motivo se agrega a veces al agua potable. Su análisis suele hacerse por métodos colorimétricos.

SILICE

La sílice, SiO2, se encuentra en el agua disuelta como ácido silícico, SiO4H4, y como materia coloidal. Contribuye ligeramente a la alcalinidad del agua. Las aguas naturales contienen entre 1 y 40 ppm, pudiendo llegar a 100 ppm, especialmente si son aguas bicarbonatadas sódicas. Se determina analíticamente por colorimetría.

BICARBONATOS Y CARBONATOS

Existe una estrecha relación entre los iones bicarbonato, CO3H-, carbonato, CO3=, el CO2 gas y el CO2 disuelto.

A su vez el equilibrio está afectado por el pH. Estos iones contribuyen fundamentalmente a la alcalinidad del agua.

OTROS COMPONENTES ANIONICOS

Los sulfuros, S=, y el ácido sulfídrico son característicos de medios reductores, pero en general las aguas contienen mucho menos de 1 ppm. Comunican muy mal olor al agua, lo cual permite su detección. Son especialmente corrosivos para las aleaciones de cobre.

Los compuestos fenólicos afectan la potabilidad del agua, produciendo olores y gustos muy desagradables, especialmente después de su cloración.

SODIO

El ión sodio, Na+, corresponde a sales de solubilidad muy elevada y difíciles de precipitar. Suele estar asociado al ión cloruro. El contenido en aguas dulces suele estar entre 1 y 150 ppm, pero es fácil encontrar valores muy superiores, de hasta varios miles de ppm. El agua de mar contiene cerca de 11.000 ppm. Es un indicador potencial de corrosión.

POTASIO

El ión potasio, K+, corresponde a sales de solubilidad muy elevada y difíciles de precipitar. Las aguas dulces no suelen contener más de 10 ppm y el agua de mar contiene alrededor de 400 ppm, por lo cual es un catión mucho menos significativo que el sodio.

Página 8

Su determinación se hace por fotometría de llama. En los análisis rutinarios se elimina al sodio. Se elimina por intercambio iónico.

CALCIO

El ión calcio, Ca++, forma sales desde moderadamente solubles a muy insolubles. Precipita fácilmente como CO3Ca.

Contribuye de forma muy especial a la dureza del agua y a la formación de incrustaciones. Las aguas dulces suelen contener de 10 a 250 ppm, o incluso 600 ppm. El agua de mar contiene unos 400 ppm.

MAGNESIO

El ión magnesio, Mg++, tiene propiedades muy similares a las del ión calcio, pero sus sales son, en general, más solubles y difíciles de precipitar; por contrario, su hidróxido, Mg(OH)2, es menos soluble.

Las aguas dulces suelen contener entre 1 y 100 ppm, y el agua de mar contiene unos 1300 ppm. Cuando el contenido en agua alcanza varios centenares le da un sabor amargo y propiedades laxantes, que pueden afectar su potabilidad.

HIERRO

El ión hierro se puede presentar como ión ferroso, Fe++, o en la forma más oxidada de ión férrico, Fe+3. La estabilidad de las distintas formas químicas depende del pH, condiciones oxidantes o reductoras del medio, composición de la solubilidad, presencia de materias orgánicas acomplejantes, etc.

La presencia de hierro puede afectar a la potabilidad del agua y, en general, es un inconveniente en las aguas industriales por dar lugar a depósitos e incrustaciones. Las condiciones de estabilidad hacen que las aguas subterráneas normalmente sólo contengan Fe++ disuelto.

MANGANESO

El ion manganeso se comporta en muchos aspectos de forma similar al hierro. Además de actuar con 2 y 3 cargas positivas, actúa con valencia +4 formando el MnO2 insoluble. Rara vez el agua

Página 9

contiene más de 1 ppm, y entonces requiere un pH ácido. La forma más general es la Mn++, que por aeración oxidativa da un precipitado negruzco de MnO2.

METALES TOXICOS

Los más comunes son el arsénico, el cadmio, el plomo, el cromo, el bario y el selenio. Todos ellos deben ser estrictamente controlados en el origen de la contaminación. Las mediciones analíticas se realizan en general por espectrofotometría de absorción atómica.

GASES DISUELTOS

El dióxido de carbono, CO2, es un gas relativamente soluble que se hidroliza formando iones bicarbonato y carbonato, en función del pH del agua. Las aguas subterráneas profundas pueden contener hasta 1500 ppm, pero en las aguas superficiales se sitúa entre 1 y 30 ppm. Un exceso de CO2 hace al agua corrosiva, factor importante en las líneas de vapor y condensados. Se elimina por aeración, desgasificación o des carbonatación.

N ORMAS LEGALES :

APRUEBAN LOS ESTANDARES NACIONALES DE CALIDAD AMBIENTAL PARA AGUA

DECRETO SUPREMO (Nº 002-2008-MINAN)

El articulo I del título preliminar de la Ley Nº 28611-Ley General del Ambiente, establece que toda

persona tiene el derecho irrenunciable a vivir en una ambiente saludable, equilibrado y adecuado

para el pleno desarrollo de la vida, y el deber de contribuir a una efectiva gestión ambiental y de

proteger el ambiente, así como sus componentes, asegurando particularmente la salud de las

personas en la forma individual y colectiva, la conservación de la diversidad biológica, el

aprovechamiento sostenible de los recursos naturales y el desarrollo sostenible del país;

Que, el artículo 1º de la Ley Nº 28817-Ley que establece los plazos para la elaboración y

aprobación de los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) y de Limites Máximos Permisibles (LMP)

de contaminación Ambiental, dispuso que la Autoridad Ambiental Nacional culminaría la

elaboración y revisión de los ECA y LMP en un plazo no mayor de dos años, contados apartir de la

vigencia de dicha Ley.

Página 10

MATERIALES

POTENCIOMETRO

SENSORES DE CONDUCTIVIDAD

MULTIPARAMETROS

Página 11

TUBOS DE ENSAYO

VASOS DE PRECIPITADO

BUFFER SOLUCIONES

AGUA DESTILADA

Página 12

PROCEDIMIENTOS

-PRIMERO: colocar las tres muestras que se nos dio en tres recipientes:

Muestra A: Rio Chillón -Muestra B: Rio Chancay Muestra C: Rio Surco

-SEGUNDO: limpiar con agua destilada los sensores de conductividad, tanto del potenciómetro como del multiparametro. Calibrar los equipos

-TERCERO: en los tubos de ensayo colocar lo el buffer, solución pH 4,01 +- 0,02 a t 25ºC color rojo, y en el otro tubo de ensayo colocar el buffer solución pH 7,00 +- 0,02, color amarrillo

-CUARTO: colocamos el sensor de conductividad en los recipientes de las tres Muestras (A, B, C), calcularemos con el potenciómetro sus pH:

Muestra A: pH = 8.6 Muestra B: pH = 7.7 Muestra C: pH = 8.6

-QUINTO: colocamos el sensor de conductividad en los recipientes de las tres Muestras (A, B, C), calcularemos con el multiparametro su conductividad, su TDS y su salinidad

-Muestra A:

K=976 µs/cm

TDS=460 mg/l

Salinidad= 0.4 ‰

-Muestra B:

K=54,3 ms/cm

TDS=33,3 g/l

Salinidad= 34,6 ‰

-Muestra C:

K=528 µs/cm

TDS=248 mg/l

Salinidad= 0.2 ‰

Página 13

RESULTADOS

CUADRO GENERAL DE LOS PARAMETROS DE MUESTRAS TOMADAS EN EL LABORATORIO

PARAMETROSMUESTRA(M)

CONDUCTIVIDAD(µs/cm)

SOLIDOS DISUELTOS

TOTALEES (TDS)

SALINIDAD(‰) pH

M1-A 970 µs/cm 460mg/l 0.4 8,6

M1-B 54,3 mg/cm 33,3 g/l 34,6 7,7

M1-C 529 µs/cm 248 mg/l 0,2 8,6

M2-A 690 µs/cm 336 mg/l 0,3 9,0

M2-B 6.06 ms/cm 3,2 g/l 3,3 5,4

M2-C 6.31 ms/cm 3,34 g/l 3,4 5,5

M3-A 1418 7,09 0,7 9,9

M3-B 1409 7,08 0,7 9,2

M3-C 1410 7,05 0,7 5,2

M4-A 773 µs/cm 377 mg/l 0,4 9,4

M4-B 1289 µs/cm 634 mg/l 0,6 6,0

M4-C 4,82 µs/cm 2,52 g/l 2,6 5,1

ESTANDARES NACIONALES DE CALIDAD AMBIENTAL PARA AGUAS

Página 14

CATEGORIA3: RIEGO DE VEGETALES Y BEBIDAS DE ANIMALES

Comparando con los parámetros para riego de vegetales de tallo bajo y tallo alto:

RIEGO DE VEGETALES MUESTRA APARAMETROS UNIDAD VALOR PARAMETROS UNIDAD VALORConductividad (µs/cm) < 2 000 Conductividad (µs/cm) 970

pH pH 6,5-8,5 pH pH 8,6

RIEGO DE VEGETALES MUESTRA BPARAMETROS UNIDAD VALOR PARAMETROS UNIDAD VALORConductividad (µs/cm) < 2 000 Conductividad (ms/cm) 54,3

pH pH 6,5-8,5 pH pH 7,7

RIEGO DE VEGETALES MUESTRA CPARAMETROS UNIDAD VALOR PARAMETROS UNIDAD VALORConductividad (µs/cm) < 2 000 Conductividad (µs/cm) 529

pH pH 6,5-8,5 pH pH 8,6

Página 15

Comparando con los parámetros para bebidas de animales

BEBIDAS DE ANIMALES MUESTRA APARAMETROS UNIDAD VALOR PARAMETROS UNIDAD VALORConductividad (µs/cm) < = 5 000 Conductividad (µs/cm) 970

pH pH 6,5-8,4 pH pH 8,6

BEBIDAS DE ANIMALES MUESTRA BPARAMETROS UNIDAD VALOR PARAMETROS UNIDAD VALORConductividad (µs/cm) < = 5 000 Conductividad (µs/cm) 54,3

pH pH 6,5-8,4 pH pH 7,7

BEBIDAS DE ANIMALES MUESTRA CPARAMETROS UNIDAD VALOR PARAMETROS UNIDAD VALORConductividad (µs/cm) < = 5 000 Conductividad (µs/cm) 529

pH pH 6,5-8,4 pH pH 8,6

Página 16

ANALISIS DE RESULTADOS

El promedio de sólidos disueltos totales para los ríos de todo el mundo ha sido estimado en alrededor de 120 ppm (Livingston, 1963).

Se compara con lo LMP y rangos para poder verificar la situación actual de la calidad de las aguas de determinados lugar del cual se tiene la muestra

CONCLUSIÓN

Un “buffer” es un químico cuyo propósito principal es resistirse al cambio tan pronto llegue a ser contaminada por otros químicos.

Los electrodo de pH deben ser calibrados periódicamente para mantener su precisión.

Calidad del agua puede medirse a través de sus características físicas, químicas y biológicas. Cada una de ellas puede a su vez ser caracterizadas por distintos parámetros.

Página 17

BIBLIOGRAFÍA

fing.uach.mx/licenciaturas/IC/2012/01/26/MANUAL_LABORATORIO_DE_SANITARIA.pdf www.ana.gob.pe www.minem.gob.pe

Página 18

ANEXOS

Usando el buffer para la calibración del equipo

Haciendo uso de las muestras de agua

Página 19