informe 3 (salinidad de una agua)
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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>.