informe 3 (salinidad de una agua)

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALAFACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASESCUELA DE INGENIERÍA AGRONÓMICACÁTEDRA: QUÍMICA AGRÍCOLAPROFESOR: DR. PATRICIO REYESALUMNO: PABLO ERNESTO VILLA GUERREROCICLO: CUARTO “A”FECHA: MIÉRCOLES, 14 DE DICIEMBRE DEL 2011INFORME: 3TEMA:

DETERMINACIÓN DE LA SALINIDAD DE UNA AGUA

MACHALA - EL ORO – ECUADOR

2010 – 2011

I. INTRODUCCIÓN

Este es un trabajo de laboratorio, realizado por los alumnos del cuarto ciclo de

ingeniería agronómica, el cual consistió en establecer la cantidad de sal que posee una

muestra de agua, mediante métodos de análisis cuantitativos; utilizando nitrato de plata

(NO3Ag) para poder identificar los cloruros presentes en la muestra de agua; ya que los

cloruros tienen una buena capacidad de disolución.

Este trabajo es de mucha importancia, porque tenemos contacto con la realidad y hemos

asegurado mayor aprendizaje a través de la práctica, logrando superar ciertas dudas

sobre el tema tratado, y mediante sencillos procesos determinar la salinidad de una

muestra de agua.

En este trabajo se ha planteado el siguiente objetivo:

‐ Determinar la salinidad de una muestra de agua.

Este trabajo se lo llevó a cabo en el Laboratorio de Química de la Facultad de Ciencias

Agropecuarias de la Universidad Técnica de Machala, el día 7 de diciembre del 2011.

II. REVISIÓN LITERARIA

2.1. CALIDAD DEL AGUA

DONAHUE, R, MILLES, R y SHICKLUNA, J (1981), expresaron que la calidad del agua se determina de acuerdo al propósito para el cual será usada. Para riego, los criterios usuales incluyen salinidad, sodicidad (contenido de sodio) y elementos tóxicos.

2.2. SALINIDAD

DONAHUE, R, MILLES, R y SHICKLUNA, J (1981), explicaron que la salinidad o

total de sales solubles (TSS) es uno de los criterios más importantes para la calidad del

agua de riego. Las sales afectan las plantas al aumentar la presión osmótica del agua,

haciendo que la planta ejerza más energía para absorber el agua del suelo. Una

concentración de sal de pocas decimas de porcentajes por peso, afectara o eliminara las

plantas. Los contenidos de sal se miden por la conductividad eléctrica CE, en miliomhs

por centímetro (CE x 10-3) para soluciones de suelo o en micromhs por centímetro

(CEx10-6) para aguas.

RUSSELL, J y RUSSELL, W (1968), expresan que el agua de riego está continuamente

añadiendo sales solubles al suelo, las cuales, a menos que estén eliminando

continuamente, tienen que acumularse pronto en un grado tal que lleguen a impedir el

desarrollo de cualquier especie sobre el terreno. La riqueza salina del agua de riego

depende de su origen. Los ríos que se alimentan de aguas de montaña ordinariamente

contienen pocas sales, los que han atravesado países desérticos, cantidades moderadas, y

los arroyos y el agua freática del desierto, cantidades elevadas de sales.

La salinidad es el contenido de sal disuelta en un cuerpo de agua. Dicho de otra manera,

es válida la expresión salinidad para referirse al contenido salino en suelos o en agua. El

sabor salado del agua se debe a que contiene cloruro de sodio. El porcentaje medio que

existe en los océanos es de 10,9 % (35 gramos por cada litro de agua).

(www.wikipedia.com)

La salinidad es una propiedad importante de aguas usadas industriales y de cuerpos de

agua naturales. Originalmente este parámetro se concibió como una medida de la

cantidad total de sales disueltas en un volumen determinado de agua. Dado que la

determinación del contenido total de sales requiere de análisis químicos que consumen

mucho tiempo, se utilizan en substitución métodos indirectos para estimar la salinidad.

Se puede determinar la salinidad de un cuerpo de agua a base de determinaciones de:

conductividad, densidad, índice de refracción ó velocidad del sonido en agua.

(www.bibliotecadigitalilce.com)

2.3. IONES MÁS COMUNES

La Tabla 1 nos presenta la abundancia relativa de los iones más comunes en cuerpos de

agua dulce y en aguas oceánicas. Los iones y los elementos presentes en cuerpos de

agua naturales se originan de procesos de mineralización y desgaste de las rocas que

forman la corteza terrestre y de emanaciones del manto terrestre, a través de la actividad

volcánica. El agua de mar está compuesta en promedio de un 96.52% de agua y un

3.49% de substancias disueltas (mayormente sales). La abundancia relativa de los iones

es constante en aguas oceánicas bien mezcladas. No obstante, hay variaciones en el

contenido total de sales entre aguas oceánicas de latitudes altas y bajas. Al mismo

tiempo, hay diferencias en la salinidad a lo largo del perfil de profundidad. El contenido

de los iones de Cl-, SO4=, Ca++, Mg++, Na+, y K+ representa más del 99% del total de

sales en el océano. El ión de sodio es el catión más abundante en agua de mar

(aproximadamente 30.4%), mientras que el ión cloruro es el anión principal

(aproximadamente 55.2%). Los constituyentes menores del agua de mar están indicados

en la Tabla 2. Es conveniente aclarar que la composición iónica de los lagos salados,

originados por la evaporación de agua dulce, es muy diferente a la del océano. En agua

de mar el cloruro de sodio es la sal dominante, mientras que en los lagos salados

predominan las sales de calcio, magnesio, sulfatos y carbonatos.

Iones Agua Dulce (mg/L) Agua de Mar (mg/L) ANIONES

CO3= 58,4 0,140SO4= 12,2 2,71Cl- 7,8 19,440

TOTAL 77,4 22,290 CATIONES

Ca++ 15,0 0,410Mg++ 4,1 1,300Na+ 6,3 10,810K+ 2,3 0,390

TOTAL 27,7 12,910

Tabla 1.- Composición de iones para cuerpos de agua dulce y agua salada.

Fuente: Datos tomados de Webber y Thurman (1991)

2.4. CLASIFICACIÓN DEL AGUA SEGÚN SU SALINIDAD

Los cuerpos de agua se pueden tipificar de acuerdo con su contenido total de sales

(Tabla 2). Los rangos establecidos para identificar las diferentes categorías no son

absolutos. Estos representan límites arbitrarios que nos ayudan a distinguir un ambiente

de otro.

Salinidad (‰) Tipo de agua0 – 0,5 Agua dulce

0,5 – 3,0 Agua salobre oligohalina3,0 - 10 Agua salobre mesohalina10 - 17 Agua salobre polihalina17 - 30 Agua de mar oligohalina30 - 34 Agua de mar mesohalina34 - 38 Agua de mar polihalina38 - 150 Salmuera

> 150 Hipersalina

Tabla 2. Clasificación cuerpos de agua en función de la salinidad.

2.5. EFECTOS DE LA SALINIDAD EN PROPIEDADES QUÍMICO-FÍSICAS

DEL AGUA

La cantidad de sales en solución afecta varios procesos físicos importantes, así como

propiedades importantes del agua y de substancias disueltas en agua tales como:

densidad, viscosidad, tensión superficial, presión osmótica, punto de fusión, punto de

ebullición y solubilidad de gases.

2.6. TECNOLOGÍAS PARA DISMINUIR LA SALINIDAD

Para disminuir la salinidad, o sea los sólidos disueltos que contiene el agua, en forma

práctica y sustentable es por medio de tecnología de membranas como puede ser la

nano-filtración o la osmosis inversa.

También la electrodiálisis es una tecnología disponible, pero por la infraestructura

requerida y por la mayor complejidad de esta técnica, solo se emplea a nivel industrial.

Si el agua se evapora (destilación del agua), también es posible obtener agua sin sales,

pero el alto costo energético hace poco viable esta manera de obtener agua sin sales,

aunque a nivel rústico se cuentan con equipos de evaporación del agua por medio de la

energía solar.

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. MATERIALES

‐ Muestra de agua de un canal de riego

‐ Pipeta volumétrica de: 50 ml, 10 ml

‐ Balón volumétrico 100 ml

‐ Erlenmeyer

‐ Agua destilada

‐ Bureta

‐ Soporte para bureta

Reactivos:

‐ Nitrato de plata (NO3Ag) 0.05N

‐ Dicromato de potasio (Cr2O7K2) 5% indicador

3.2. MÉTODO

‐ Se realizo una dilución de la muestra del agua del canal; porque la cantidad de

nitrato de plata (NO3Ag) que se iba a consumir era demasiada; y por lo tanto por

ese inconveniente se realizo la dilución de la muestra.

‐ Realizar una dilución de la muestra del agua, con una pipeta volumétrica

tomando una alícuota de 10 ml y aforándolo a 100 ml en un balón volumétrico

con agua destilada; en el que se obtendrá un factor de dilución; que se lo

utilizara en la formula de obtención de los cloratos de la muestra. Se calcula de

la siguiente manera:

Donde:

Volumen final de dilución = Volumen del balón aforado volumétrico

Alícuota = Volumen obtenidos de la muestra

Volumen final de dilución

AlícuotaFactor de dilución =

No es necesario realizar una dilución de la muestra, ya sea si el caso lo amerita,

y para realizar una dilución de una muestra, no son necesarios tomar los

volúmenes nombrados anteriormente; se puede tomar cualquier alícuota de una

muestra y aforarlo en cualquier balón; siempre y cuando la alícuota no sea

mayor a la cantidad de aforo en el balón. Y para eso se debe trabajar con un

balón volumétrico y una pipeta volumétrica.

‐ Medir 50 ml de la dilución con una pipeta volumétrica.

‐ Depositar los 50 ml en un erlenmeyer y agregarle 4 gotas de dicromato de

potasio (Cr2O7K2).

‐ En una bureta con nitrato de plata (NO3Ag), titular la muestra hasta un color rojo

ladrillo. Cuya reacción se demuestra a continuación:

Cl‐ + Ag+ + CrO4= ClAg + CrO4Ag2 Blanco Rojo ladrillo

‐ Determinar el gasto del contenido de la bureta y calcular la cantidad de cloratos.

Esto está dado en unidades de ppm. Se lo calcula mediante la siguiente fórmula:

Cl‐ = Volumen del nitrato de plata (NO3Ag) x 35.5 x factor de dilución*

Donde:

Cl‐ = Cantidad de cloratos de la muestra

35.5 = Peso molecular del cloro

* En la fórmula de determinación de los cloratos; se lo multiplica por el factor

de dilución, si en la muestra problema se ha efectuado una dilución.

‐ Determinar la salinidad de la muestra. Esto está dado en unidades de partes por

mil (‰). Se debe dividir la cantidad de cloratos para 1000; ya que eso está dado

en partes por millón y salinidad está dada en partes por mil. Se la calcula

mediante la siguiente fórmula:

S ‰ = [0.03 + 1.805 x (Cl‐)]

Donde:

S ‰ = Salinidad

1.805 = Relación de Knudsen

IV. RESULTADOS

Cuadro1. Determinación de la salinidad de una muestra de agua, el 7 de diciembre del 2011.

Dilución Volumen de la muestra de

dilución

Gasto del nitrato de plata

Cantidad de cloruros

(Cl-)

Relación de

KnudsenSalinidad ‰

Alícuota Balón (ml)Factor de dilución

10 ml 100 ml 10 ml 50 ml 0.45 ml 159.75 ppm 1.805 0.3183

V. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

5.1. DISCUSIÓN

‐ La salinidad de la muestra de agua del análisis, se obtuvo un 0.3181 (‰), según

la tabla de interpretación, expuesta en la revisión literaria nos indica que es un

tipo de agua dulce, por su baja salinidad, esto se debe por la escasa cantidad de

sales que ésta contiene, y como consecuencia no tendría un gran efecto sobre los

cultivos, ya que esta agua es utilizada con la finalidad del riego.

‐ En la muestra la cantidad de iones cloruros fue de 159.75 ppm, esta cantidad está

sujeta a la concentración de cloruros que posee esta muestra, por lo tanto a

medida que la concentración de cloruros aumente la salinidad se incrementa.

5.2. CONCLUSIONES

‐ La salinidad de una muestra de agua depende de la cantidad proporcional de

sales que contenga.

‐ La alta salinidad está ligada a altas concentraciones de cloruros, sulfatos así

como excesiva dureza por la presencia de calcio y magnesio en altas

concentraciones.

VI. BIBLIOGRAFÍA

LIBROS:

1. DONAHUE, R, MILLES, R y SHICKLUNA, J. 1981. Introducción a los suelos

y el crecimiento de las plantas. Editorial Prentice Hall. Págs.: 372-376.

2. RUSSELL, J y RUSSELL, W. 1968. Condiciones del suelo y el crecimiento de

las plantas. Editorial Alquilas. Págs.: 705–707.

PAGINAS WEB:

3. ALIPSO.COM. Monografía sobre el desarrollo de la agricultura. Recuperado el

13 de diciembre del 2011 de la página Web: <http://www.alipso.com/mono

grafias/agricul tura/>.

4. BIBLIOTECA DIGITAL ILCE. Propiedades químicas del agua de mar:

salinidad, clorinidad y pH.". Recuperado el 13 de diciembre 2011 de la pagina

Web:<http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/12/

hm/se_17.html>.

5. SAN LUIS HILLS FARM AND MUNDORF PACKING. Guía Salinidad de

Suelos y Agua. Recuperado el 13 de diciembre del 2011 de la página Web:

<http://www. slhfarm.com/salinidad.html>.

6. WIKIPEDIA. Salinidad - Wikipedia, la enciclopedia libre. Recuperado el 13 de

diciembre del 2011 de la pagina Web: <http://es.wikipedia. org/wiki/Salinidad>.

7. WINDOWS TO THE UNIVERSE. Salinidad, Sales Disueltas, Medición de la

Salinidad. Recuperado el 13 de diciembre del 2011 de la página Web:

<http://www.windows2universe.org/earth/Water/dissolved_salts.html&lang=sp>

8. WINDOWS TO THE UNIVERSE. Salinidad. Recuperado el 13 de diciembre

del 2011 de la pagina Web: <http://www.windows2universe.org/earth/Water

/salinity.html& lang=sp>.