ÁMBITO CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO

Alumnos/as 4º DivProfesora: Elena Fernández

ARCE-SALAS : “EL AGUA ES VIDA”DEPARTAMENTO Orientación

PROFESORADO Mª Elena Fernández Díaz ( profesora de Ámbito Científico-Tecnológico)

ALUMNADO 4º de Diversificación

FECHA 2º y 3er Trimestre del curso 09/10

TÍTULO ACTIVIDAD

Determinación de la dureza del agua potable del Concejo de Salas

OBJETIVOS Generales: a)Conocer el significado e importancia de la dureza de un aguab)Diferenciar los tipos de dureza que puede tener el aguac)Analizar la dureza del agua del Concejo de SalasEspecíficos:a)Saber representar mediante fórmulas químicas las distintas sustancias utilizadasb)Utilizar adecuadamente las unidades de medida y realizar los cambios necesariosc)Saber identificar el material utilizado en el laboratorio y conocer su manejo

METODOLOGÍA Los/as alumnos/as tienen que utilizar estrategias de búsqueda de información y resumirlaAprender a manejar el material de laboratorio, e interpretar los resultados obtenidos.

PROCEDIMIENTOS

1.Los/as alumnos/as primeramente completarán individualmente unas fichas en donde quedará recogida información sobre la dureza del agua: definición, tipos, consecuencias, interpretación, límite máximo permisible y formas de eliminación.2.Realizarán toma de muestra de agua de la zona del Concejo en donde viven.3.Analizarán mediante un método volumétrico la dureza en el laboratorio.4.Realizarán un estudio de los resultados obtenidos.

MATERIALES UTILIZADOS

Ficha en documento Word para recoger información, material de laboratorio necesario para la realización de la práctica.

Definición de dureza

En química, se denomina dureza del agua a la concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua , en particular sales de magnesio y calcio.Son éstas las causantes de la dureza del agua, y el grado de dureza es directamente proporcional a la concentración de sales metálicas.

Tipos de dureza

Dureza temporal La dureza temporal se produce por carbonatos y puede ser eliminada al hervir el agua o por la adición de Ca(OH)2 (hidróxido de calcio).

El carbonato de calcio es menos soluble en agua caliente que en agua fría, así que hervir (que contribuye a la formación de carbonato) se precipitará el bicarbonato de calcio fuera de la solución, dejando el agua menos dura.

Dureza permanente o (de no carbonatos))Es la que no se debe a los carbonatos y no desaparece al hervir el agua, y debe ser atribuida por la presencia en el agua de sulfatos, cloruros, nitratos y silicatos alcalinotérreos

DUREZA DEL AGUA POTABLE DEL CONCEJO DE SALAS

1.-GENERALIDADES

Consecuencias

Problemas en procesos como el lavado doméstico e industrial:Cuando se lava con jabón empleando aguas naturales, se forma un precipitado debido a la presencia de calcio, magnesio y hierro. Los iones de calcio de esta agua dura se unen con los iones estearato y oleato del jabón disuelto, para formar sales insolubles, este proceso gasta el jabón y produce un sólido grumoso indeseable que permanece en la ropa. En consecuencia es conveniente eliminar los iones calcio del agua, para usarse en lavanderías.

• Cuando el agua dura es usada en calentadores de agua se presenta una acción indeseable similar, el dióxido de carbono se desprende a altas temperaturas, y produce un depósito de sales de calcio o magnesio en el interior del calentador.

• Le da un sabor indeseable al agua potable.

• Disminución o desaparición de la vida Acuática. Ruptura del equilibrio ecológico. Deterioro de la calidad de un curso de agua con fines recreativos. Incremento de enfermedades hídricas.

•Problemas de salud:Algunos estudios han demostrado que hay una débil relación inversa entre la dureza del agua y las enfermedades cardiovasculares en los hombres, por encima del nivel de 170mg de Carbonato de calcio por litro en el agua.

Interpretación de la dureza

Dureza como CaCO3        Interpretación               0-17                        agua blanda          17-60                    agua levemente dura           60-120                       agua semi dura         120- 180                   agua dura mayor 180 agua muy dura

Eliminación de la dureza temporal

Puede ser eliminada por ebullición del agua y posterior eliminación de precipitados formados por filtración, también se le conoce como "Dureza de Carbonatos".

Eliminación de la dureza permanente

Esta dureza no puede ser eliminada al hervir el agua, es usualmente causada por la presencia del sulfato de calcio y magnesio y/o cloruros en el agua, que son más solubles mientras sube la temperatura. Puede ser eliminada utilizando el método SODA (Sulfato de Sodio). También es llamada “Dureza de no carbonatos”

Método de la Soda SolvayEl método Solvay, creado por Ernest Solvay en 1861 se basa en la reacciónde carbonato ácido de amonio con solución saturada de sal común, en la que se separa carbonato ácido de sodio sólido, insoluble en la solución de cloruro de amonio. Todo el proceso puede considerarse como una serie de reacciones químicas. Las materias primas son sal común, amoníaco y carbonato de calcio o caliza, y el procedimiento es un ejemplo de economía industrial, condición necesaria para el éxito.

Otro proceso para la eliminación de la dureza del agua es la descalcificación de está mediante resinas intercambiadores de iones. Lo mas habitual es utilizar resinas catiónicas que intercambian iones de Sodio por los iones de Calcio y magnesio presentes en el agua.

Fundamento

Determinación de los iones Ca y Mg mediante dos volumetrías de formación de complejos utilizando la sal disódica del ácido etilendiaminotetracético (Na2-EDTA) como agente complejante y un indicador metalocrómico para detectar el punto final, y su posterior conversión a dureza total expresada como CaCO3 ( expresada en mg/l) En medio alcalino, el EDTA forma con ambos iones complejos estables, pero la constante de formación con el Ca es mayor que con el Mg, por lo que si a una muestra que contiene ambos iones se añade EDTA, primero se forma el complejo del Ca y luego el del Mg. Ca2+ + Y4- = CaY2- Mg2+ + Y4- = MgY2- A un pH de 12 la murexida origina con el Ca(II) un complejo de color rosado, menos estable que el que forma con el EDTA, por lo que al adicionar Na2-EDTA se compleja el Ca libre, luego el que se ha complejado con la murexida y cuando todo el Ca ha reaccionado, se produce un viraje a violeta –azulado, que es el color del indicador en medio alcalino: Ca(II)-Murexida + Mg2+ + Y4- Ca Y2- + Mg2+ + Murexida (rosado) (violeta azulado)

A un pH de 10 el negro de eriocromo T, origina con el Mg(II) un complejo de color vino, menos estable que el que forma con el EDTA, por lo que al adicionar Na2-EDTA, primero reaciona todo el Ca(II) y luego el Mg(II), y cuando la totalidad del Mg haya reaccionado con el EDTA, se produce el viraje a azul, que es el color del indicador libre a pH 10 : Ca2+ + Mg(II)-NET + Y4- Ca Y2- + Mg Y2- + NET ( color vino) (azul)

2.-ANÁLISIS

Material utilizado

vaso de precipitados bureta frasco lavador pipeta soporte, pinza probeta cucharilla-espátula embudo de vidrio matráz erlenmeyer vidrio de reloj cuentagotas matraz aforado balanza

Reactivos

Disolución de hidróxido de sodio 4M Indicador para la dureza (NET) Indicador para el calcio ( Murexida) Disolución reguladora ( NH3/NH4Cl) de pH 10 Disolución de EDTA 0,01 M

Procedimiento

Dureza (Ca+Mg): Poner 10ml de muestra de agua en un matraz erlenme-yer, se añaden 3 gotas de disolución reguladora de pH 10 y NET, se

homogeini-za y se valora con la disolución de EDTA hasta viraje a color azul. Se anota la cantidad de EDTA gastado.

Determinación de Ca: Poner 10ml de muestra de agua en un matraz erlenme-yer, se añaden 3 gotas de disolución de hidróxido de sodio y unos cristales de murexida, se homogeiniza y se valora con la disolución de EDTA hasta viraje

avioleta azulado. Se anota la cantidad de EDTA gastado.

Este análisis se ha realizado con muestras de agua de: Lorís, Figares, Cornellana,

Salas, Pende, Cermoño, La Espina, Vegacebrón y fuera del Concejo, Belmonte.

Cálculos Para 10 ml de muestra, cada 0,1 ml de EDTA gastado equivale a 4,00mg Ca/l; a 2,44mg Mg/l; y a 10,00mg de CaCO3/l.

Muestra mg/l

Camg/l CaCO3

Lorís 4 10

Salas 4 10

Figares 8 20

Cornellana 4 20

Pende 4 10

Cermoño 4 10

La Espina 16 60

Vegacebrón

4 10

Belmonte 16 40

Agua Dureza

Lorís blanda

Salas blanda

Cornellana levemente dura

Pende blanda

Figares levemente dura

Belmonte levemente dura

La Espina levemnte dura

Cermoño blanda

Vegacebrón blanda

3.-Resultados:

Mapa Concejo de Salas

Vegacebrón

Pende

La Espina

SalasLorís

Figares

Cermoño

Cornellana