Anlisis de

Aguas

El agua es un lquido anmalo porque:

es una mezcla de 18 compuestos posibles derivados de los tres istopos que presenta cada uno de los tomos que componen su molcula, H2O.

su calor especfico es elevado.

tiene mayor densidad en estado lquido que en estado slido.

desde el punto de vista qumico debera ser un gas a temperatura ambiente.

Adems, tiene elevada conductividad

trmica

fuerte poder ionizante

elevada constante dielctrica (aislante)

gran poder disolvente

la propiedad de producir la disociacin electroltica y la hidrlisis.

Es la nica sustancia que se encuentra sobre la Tierra en los tres estados.

Es el componente mayoritario de los seres vivos en los que juega un papel fundamental.

Las propiedades anteriores, unidas a su abundancia y distribucin, hacen del agua el compuesto ms importante de la superficie terrestre.

Otros datos de inters del agua:

Es un compuesto esencial para la vida. Se utiliza en la alimentacin de los seres vivos, en la agricultura, en la industria, etc.

Es el medio en el que se producen la mayora de las reacciones fsicas, qumicas y bioqumicas que son fundamentales para la vida.

El volumen de agua presente en los seres humanos depende de la edad y del tipo de tejido. El contenido promedio est en torno al 65%.

El principal factor de riesgo para numerosas intoxicaciones e infecciones es el intercambio fisiolgico del agua, siempre que sta se encuentre alterada en sus parmetros fsicos, qumicos o biolgicos mediante contaminacin.

Abundancia

El volumen total de agua del planeta equivale a 1400 millones de km3. El 90% no es utilizable por los seres vivos por estar combinada en la litosfera. El 10% restante se distribuye as:

97.6% en los ocanos

1.9% en los casquetes polares y glaciares

0.5% como agua dulce, la mayor parte (94% en

los acuferos). Por tanto, slo el 0.03% son aguas

superficiales libres en la corteza terrestre.

Cerca de 12000 km3 de agua, la mayor parte en forma de vapor, se encuentra en cualquier momento en la atmsfera.

Cada da se evaporan o transpiran 1120 km3 de agua dentro de la atmsfera.

Las aguas subterrneas representan el 0,47 % de los recursos totales. Los acuferos aportan el 30% del caudal de los ros, mientras que los embalses slo regulan el 15% de los caudales.

Agua de Mar

El agua de mar constituye el 97.6 % de los recursos de agua pero su uso est muy restringido para la actividad humana dada su elevada concentracin en sales: 3.5%. Los porcentajes de los compuestos ms abundantes son:

2.7% de cloruro sdico

0.3% de cloruro magnsico

0.2% de sulfato magnsico

0.1% de sulfato clcico

0.2% de otras sales.

ausencia de sales de potasio

Caractersticas Fisicoqumicas

Las aguas naturales, al estar en contacto con

diferentes agentes (aire, suelo, vegetacin,

subsuelo, etc.), incorporan parte de los mismos

por disolucin o arrastre.

Esto hace que las aguas dulces presenten un

elevado nmero de sustancias en su

composicin qumica natural.

Entre los compuestos ms comunes que se pueden

encontrar en las aguas dulces estn:

como constituyentes mayoritarios: los carbonatos,

bicarbonatos, sulfatos, cloruros y nitratos.

como constituyentes minoritarios: los fosfatos y

silicatos, metales como elementos traza y gases

disueltos como oxgeno, nitrgeno y dixido de

carbono.

El agua de lluvia presenta:

los cationes: Na+, K+, Ca2+, Mg2+

los aniones: HCO3, Cl, Br, I, SO4

2, NO3, PO4

3

y dixido de carbono, oxgeno, ozono, nitrgeno, argn, etc

Alteracin en su composicin La composicin qumica

natural de las aguas puede verse alterada por actividades humanas: agrcolas, ganaderas e industriales, etc., incorporando sustancias de diferente naturaleza a travs de vertidos de aguas residuales o debido al paso de las aguas por terrenos tratados con productos agroqumicos o contaminados.

Estas incorporaciones ocasionan la degradacin de la calidad del agua provocando diferentes efectos negativos como:

la modificacin de los ecosistemas acuticos

la destruccin de los recursos hidrulicos

riesgos para la salud

incremento del coste del tratamiento del agua para su uso

dao en instalaciones (incrustaciones, corrosiones, etc.)

destruccin de zonas de recreo.

Las aguas contaminadas presentan diversos

compuestos en funcin de su procedencia:

pesticidas, tensoactivos, fenoles, aceites y

grasas, metales pesados, etc.

La composicin especfica de un agua

determinada influye en propiedades fsicas

tales como densidad, tensin de vapor,

viscosidad, conductividad, etc

Parmetros de Control Las aguas naturales presentan unas caractersticas que

han sido compatibles con la vida vegetal y animal a lo

largo de los siglos. La progresiva contaminacin ha

cambiado sustancialmente sus propiedades.

Las filtraciones, los vertidos y la contaminacin

atmosfrica han dado lugar a que, a veces, el agua

natural no sea agua potable. Esto ha originado la

necesidad de utilizar parmetros de control.

Estos parmetros dependen de la procedencia del

agua y de su uso (consumo humano, uso industrial,

vertidos, etc.) y se pueden agrupar de la siguiente

manera: fsicos, qumicos, biolgicos y gases disueltos.

Fsicos

Color

Olor

Turbidez

Slidos en suspensin

Temperatura

Densidad

Slidos

Conductividad

Radioactividad

Qumicos pH Materia Orgnica (Carbono orgnico total ,COT) DBO DQO Nutrientes Nitrgeno y compuestos derivados (amonaco,

nitratos, nitritos, etc.) Fsforo y compuestos derivados (fosfatos) Aceites y grasas Hidrocarburos Detergentes Cloro y cloruros Fluoruros Sulfatos y sulfuros Fenoles Cianuros Haloformos Metales Pesticidas

Biologicos

Coliformes totales y fecales

Estreptococos fecales

Salmonellas

Enterovirus

Gases Disueltos

Oxgeno

Nitrgeno

Dixido de carbono

Metano

cido sulfhdrico

Control de calidad de aguas

El control de la calidad de las aguas incluye

la problemtica del muestreo (nmero de

muestras, frecuencia, lugares de muestreo)

la conservacin de las muestras

la seleccin de los parmetros de control

la eleccin de los mtodos analticos

el control de calidad de los anlisis.

Muestreo La toma de muestras es importante pues de nada

servir realizar determinaciones analticas muy precisas si las muestras que llegan al laboratorio no son representativas.

Los aspectos principales objeto de atencin en la toma de muestras son:

Parmetros de estudio

Tipo de muestras a recoger

Volumen de la muestra

Nmero de muestras a determinar

Parmetros de estudio Son objeto de estudio los parmetros fsico-

qumicos, microbiolgicos y toxicolgicos.

Hay que establecer cules de ellos se determinan in situ y cules en el laboratorio.

Tipo de muestras a recoger

Segn los objetivos del estudio se pueden

recoger y analizar:

muestras nicas (sencillas)

muestras formadas por diferentes submuestras

tomadas en un mismo punto en diferentes

momentos (muestras compuestas)

muestras tomadas en diferentes puntos en un

mismo momento, (muestras integradas).

Volumen de la muestra

Es esencial la definicin de la cantidad de

muestra de aguas a recoger. sta debe ser

suficiente para llevar a cabo todos los anlisis y

ensayos previstos y realizacin de repeticiones

en caso necesario (control de calidad,

contraste, etc.).

Nmero de muestras a

determinar Es uno de los aspectos principales para que el

muestreo resulte estadsticamente representativo.

Hay parmetros que varan con el tiempo por lo que si no pueden evaluarse in situ deben preservarse mediante aditivos. Los aditivos varan segn el compuesto especfico a determinar por lo que puede ser necesario tomar varias muestras.

La temperatura, el pH y los gases deben determinarse inmediatamente en el lugar de muestreo.

Muestreo en Rios

Se efecta 50 m antes del vertido

En el vertido

Despus del vertido, en la zona de

mezcla, 100 m

A distancias crecientes del vertido, hasta

que la influencia del mismo no se

manifieste

Muestreo en lagos

Lejos de las orillas

A profundidad variable, lejos del fondo para no

incluir sedimentos.

Seleccin de parmetros de

control

La seleccin de parmetros a controlar en las

aguas viene determinada en funcin de la

procedencia de stas, su tratamiento y el destino

final de las mismas.

Para aguas potables, deben determinarse

caracteres organolpticos, fsico-qumicos y

microbiolgicos.

En los caracteres fsico-qumicos se fijan niveles

de referencia para compuestos no deseables y

txicos. La legislacin establece un tipo de

anlisis mnimo, uno normal y uno completo, a

realizar con una frecuencia que depende del

nmero de habitantes de la poblacin

abastecida.

Para aguas que garanticen la vida pisccola, los

parmetros que se determinan son:

temperatura, pH, materia en suspensin, DBO5,

fsforo total, nitritos, fenoles, hidrocarburos,

amonaco, in amonio total, cloro residual, zinc y

cobre.

En aguas residuales estn fijados niveles mximos

para diversas sustancias y en particular para

mercurio, cadmio, hexaclorociclohexano HCH,

tetracloruro de carbono,

diclorodifeniltricloroetano DDT y pentaclorofenol.

Actividad

Realice el diagrama de flujo para la

determinacin de los siguientes

parmetros de anlisis: Determinacin de

solidos totales, determinacin de pH,

Acidez y alcalinidad, Solidos disueltos,

Determinacin de sulfatos, Determinacin

de cloruros, Determinacin de nitritos,

Determinacin de hierro y dureza.

Anlisis de Aguas

Toma de la muestra:

Determinacin de slidos

totales (residuo seco)

Determinacin de pH

Acidez o alcalinidad

Reactivos:

NaOH y HCl 0,02 N

Solucin alcohlica de fenolftalena al 1%

Naranja de metilo al 0,2%

Slidos disueltos

Repetir el procedimiento para slidos

totales pero sobre una muestra

previamente filtrada.

Por diferencia sacar los slidos en

suspensin.

Determinacin de sulfatos

Reactivos:

Solucin de cloruro de bario al 10%

Solucin de cloruro de sodio al 24%

Glicerina 1:1

Patron: 1 ml= 0,1 mg de SO4

Curva Patrn

Muestra

Determinacin de cloruros

Reactivos:

Solucin de AgNO3 0,02 N (nitrato de

plata)

Solucion indicadora de K2CrO4 al 5%

(cromato de potasio)

Determinacin de Dureza

Reactivos:

Solucin reguladora de pH 9,5-10,0: (para magnesio). Disolver 54 g de NH4Cl en 350 ml de amoniaco del 25 % y llevar a 1 litro con agua.

Solucin de hidrxido de sodio 6 N para pH 12 (para calcio)

Solucin de verseno (EDTA) 0,01 M: Disolver 7,4450 g de Na2EDTA.H2O en 1.800 ml de agua, adicionar 300 mg de MgCl2.6H2O (cloruro de magnesio hexahidratado) y completar a 2 litros con agua.

Indicador negro de eriocromo T: 0,4 g de indicador y 4,5 g de cloruro de hidroxilamina, disueltos en 100 ml de alcohol etlico del 95%.

Indicador murexida: 0,2 g de indicador se mezclan ntimamente con 100 g de sulfato de potasio.

Inhibidor: Solucin de KCN al 0,5%.

Calcio y Magnesio

Determinacin de calcio