Practica 2 impactoambiental

7/17/2019 Practica 2 impactoambiental

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INTRODUCCION

La solubilidad de un gas en agua depende de:

a) Su presión parcial en la atmósfera que se encuentra en contacto con el agua.b) de la temperatura del agua.c) de la concentración de las impurezas en el agua.

La solubilidad de un gas en equilibrio con un líquido se cuantifica con la ley deHenry: “La cantidad de gas disuelta en un líquido a una temperatura determinadaes directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre ellíquido”,expresando matemáticamente como:

χ = P

H

Donde:

Χ es la concentración del gas en el líquidoP es la presión parcial del gas sobre el líquidoH es la constante de absorción o constante de Henry (función del gas, el líquido yla temperatura de éste).

Los líquidos pueden llevar gases disueltos en su seno, es decir que esta unión estan íntima que a simple vista no distinguimos la forma gaseosa de la forma líquida.

Así la cantidad de gas que puede albergar un líquido dependerá de latemperatura, de la presión a la que está sometido el sistema líquido-gas, de lanaturaleza del gas para ser absorbido (solubilidad) y la capacidad del gas paraabsorber gases.



OBJETIVO

Comprobar la ley de Henry, observando el efecto de la presión parcial, latemperatura y la salinidad sobre la solubilidad de un gas en el agua.

METODOLOGIA

1. Colocar en cada uno de los vasos de precipitados un litro de los siguientes tiposde aguas:- Agua fría- Agua caliente- Agua a temperatura ambiente- Agua salada a temperatura ambiente (con 10000 mg/l de NaCl)

2. Determinar el oxígeno disuelto para cada muestra utilizando el métodovolumétrico de Winkler:

2.1 Llenar el frasco Winkler de 300ml.2.2 Con ayuda de una pipeta graduada, agregar al frasco Winkler:

A. 2 ml de Sulfato Manganoso (Mn2SO4)B. 2ml de Álcali-Yoduro-Nitruro

2.3 Tapar el frasco derramando el excedente y mezclar invirtiéndolo 15 veces. Seformará un precipitado.

Precipitado blanco indica ausencia de oxigenoPrecipitado café o amarillo indica presencia de oxigeno

2.4Esperar a que sedimente el precipitado hasta el hombro de la botella y vuelva.a mezclar invirtiendo el frasco 15 veces.2.5 Añadir 2ml de Ácido Sulfúrico concentrado (H2SO4) tapar y mezclar. El . .precipitado se disolverá y el oxígeno quedará fijado.2.6 Con ayuda de una probeta medir 200 ml de la muestra y colocarlos en un . ..matraz Erlenmeyer.2.7 Agregar de 2 a 3 gotas del indicador Almidón y mezclar.2.8 Llenar una bureta con Tiosulfato de Sodio 0.025N (Na2S2O3) hasta la marca .. cero mililitros.2.9 Colocar el matraz Erlenmeyer en el agitador (debajo de la bureta) colocar una.

.pastilla agitadora y encienda el agitador.2.10 Dosificar el Tiosulfato de Sodio hasta que la muestra vire al color original. (contenida en el frasco Winkler), cuantificar la cantidad necesaria de Tiosulfato.para el cambio de color.

La cantidad en mililitros de Tiosulfato utilizado corresponde directamente a losmg/l de oxígeno disuelto en dicha muestra.



DATOS

MUESTRA T [°C]EXPERIMENTAL

X [mg/L]

AGUA FRIA6 9.3

AGUA CON

SAL 23 5.8

AGUA TEM.

AMBIENTE 24 5.6

AGUA

CALIENTE 40 5.0

CALCULOS

Ahora calculamos la concentración teórica de O2 disuelta en el agua apoyándonosen el modelo de Henry.

χ = PH

P= presión parcial del O2 en el aire

P= (0.16 x 0.76)[atm] = 0.1216 [atm]

C = factor de conversión de moles de O2 a mg/l

= 2 2 [ 32 .2

1 2] [1 218 . 2 ] [1000 . 2

1 . 2 ] [1000 . 21 2 ]

C = 1.77 x 106 mg/L

H = constante de Henry [atm/fracción molar]

Para obtener H nos apoyaremos de la siguiente tabla



Para obtener los valores del coeficiente de absorción valores con respecto a lastemperaturas aplicaremos en método de interpolación lineal

3 = 1 + ( 3 1)( 2 1) ( 2 1)

Donde:

X1, X2: valores de las propiedades leídos en la tabla más próximos al de lapropiedad conocida deseadaX3: valor de la propiedad conocida deseadaP1, P2: valores de las propiedades asociadas a los de las propiedades dereferencia X1, X2 respetivamenteP3: valor de la propiedad a determinar asociado a X3

Aplicando lo anterior con el agua fría tenemos lo siguiente:

Para los 6°C

(6°)=2.55+ (6 0)(1 0 0) (3.272.55)

T (6°C) =2.982x104 frcc olr

Sustituyendo los valores

χ = PH

= 0.1216 atm

2.982 10

frcc olr

(1.77 x 106 mgL )

χ = 7.21 mg/L



Para el agua a 24°C

(24°)=4.01+ (2 4 2 0)(3 0 2 0) (4.754.01)

T (24°C) = 4.306x104 frcc olr

Sustituyendo los valores

χ = PH

= 0.1216 atm4.30610

frcc olr (1.77 x 106 mgL )

χ = 4.998 mg/L

Para el agua a 40°C

χ =PH

= 0.1216 atm5.35 10


χ = 4.023 mg/L



Para el agua con sal obtenemos como dato de una tabla

T(23°C) =7.71 ml/L a 1 [atm]

Para obtener H realizamos una regla de tres

7.71 [mg/L] -------------1 [atm]H[mg/L] -------------0.76 [atm]

H = (7.71)(0.76)1

H=5.859 x104 [mg/L]

Sustituyendo H en:

χ = PH

= 0.1216 atm5.85910


χ = 3.673 mg/L

RESULTADOS

MUESTRA T [°C]EXPERIMENTAL TEORICA

X [mg/L] X [mg/L]

AGUA FRIA 6 9.3 7.21

AGUA CON

SAL 23 5.8 3.67

AGUA TEM.

AMBIENTE 24 5.6 4.99

AGUA

CALIENTE 40 5.0 4.02



Para obtener el % de error ocupamos la siguiente fórmula:

% = | |100

%( ) = |7.219.37.21 | 100 = 28.9

%( ) = .−.. 100 = 58.0

%( ) = . −.. 100 = 12.2

%( ) = .−.

. 100 = 24.3

MUESTRA T [°C]EXPERIMENTAL TEORICA

%errorX [mg/L] X [mg/L]

AGUA FRIA 6 9.3 7.21 28.9

AGUA CON

SAL 23 5.8 3.67 58

AGUA TEM.

AMBIENTE 24 5.6 4.99 12.2

AGUACALIENTE 40 5.0 4.02 24.3

ANALISIS DE RESULTADOS

El error en las muestras es significativo ya que van de 12.2% a 58%, algunos de

los factores serian errores de medición puede ser al tomar la temperatura o alcolocar los 2ml de Sulfato Manganoso, Álcali-Yoduro-Nitruro o Ácido Sulfúricoconcentrado,

Además de la formula teórica son valores cuando el agua esta a condiciones desaturación, lo cual no cumple esas mismas condiciones en el laboratorio.Es por eso que el error más grande se presenta en el agua con sal.



La temperatura inicial como en el caso del agua fría como caliente esta se vaestabilizando hacia la temperatura ambiente y al final ya no trabajamos con latemperatura que se inicio. Es por eso que el error más pequeño se presenta en elagua con temperatura ambiente.En general se comportan de la misma forma ya que se aprecia que el agua fría

tiene mayor concentración de oxigeno tanto valor teórico como experimental, lesigue el agua ambiente, el agua caliente. El agua con sal varían sus datos

CONCLUCION

Se logro comprobar la ley de Henry ya que se observo el comportamiento en estecaso la concentración de oxigeno en el agua a diferentes condiciones y secomporto como se esperaba salvo al agua con sal ya que el valor teórico yexperimental no concordaron muy bien esto se debe a que se toman valores asaturación para el modelo teórico

Se observo y se comprobó tanto experimental y teóricamente como latemperatura y la salinidad afectan la solubilidad del gas en este caso de oxigenoen el agua.

BIBLIOGRAFIA

http://www.ciasdemadrid.com/files/Ley-de-Henry.pdf

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