Análisis de la dureza del agua, red de abastecimiento de tuberias

Análisis de la dureza del agua, red de abastecimiento de tuberias

Muestra y muestreo:

Identificación de la Muestra:

Descripción Física: La muestra de agua para la determinación de su dureza, fue tomada de la red de abastecimiento de agua potable de la escuela. Específicamente en el laboratorio de Química General, de los grifos presentes en las tarjas

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS:

METODOLOGÍA DE LA PREPARACIÓN DE SOLUCIONES:

Se llevó a cabo la valoración por quintuplicado para determinar la concentración de CaCO3 y así determinar si la red de agua potable está en norma, con respecto a normas internacionales. Señalando esta concentración como mg/L

Para la determinación del CaCO3 se usó como titulante una solución de EDTA. El cual fue elaborado cuidadosamente y valorado con una solución de CaCO3 de concentración conocida. De esta forma determinar la molaridad exacta de esta, antes de usar como valorante.

SOLUCION TITULANTE A USAR:        sal de sodio del EDTA (C10H14N2O8Na2-2H2O)

Solución EDTA.- Se elaboró una solución de sal de sodio del EDTA. Para la realización de esta de dejo reposar en un desecador o.5 g de EDTA de sodio dihidratado (para la eliminación del agua presente en el) pasado el tiempo de reposo, se pesaron 0.3726 g de este, se diluyo en agua destilada aforando a 100 mL

Solución CaCO3.- El  carbonato de calcio (patrón primario) a usar para la valoración del EDTA, se seco previo a la elaboración de la solución. En una mufla se ingreso a secar 0.5 g de CaCO3 a 100 – 110 °C aprox. Luego la masa usada fue de 0.3724 g, la cual fue pesada en una balanza analítica. Dicha cantidad se diluyo en agua destilada, se trasvaso a aforado de 100 mL y se enraso.  

Solución buffer.-  El EDTA, necesita un pH alto para actuar de mejor manera. Dicho pH se lograría con una solución buffer. Se destino una elaboración de 10 mL para los propósitos experimentales. Se pesaron 0.6758 g de cloruro de amonio (NH4Cl) se disolvió en 2 mL de agua destilada, se añadió hidróxido de amonio (NH4OH) y se aforo a 10 mL. Luego de la elaboración del buffer, se determinó que su pH era 9.

Solución de clorhidrato de hidroxilamina.- El EDTA reacciona con hierro, cobre, zinc, plomo, cobalto, níquel, bario, estroncio y algunos otros metales pesados. Para evitar que estos metales interfieran con el EDTA hay que añadir un agente enmascarante. Es decir, un reactivo que protege a algún compuesto que acompaña al analito, para que no reaccione con el EDTA. Para medir la dureza total del agua, se añade algún compuesto de hidroxilamina, para reducir, por ejemplo el Fe3+ a Fe2+. La adición de hidroxilamina reduce o acomplejan los metales evitando que interfieran. Altas concentraciones de metales por ejemplo: 5 mg/L hierro, 10 mg/L manganeso, 10 mg/L cobre, 10 mg/L zinc y 10 mg/L plomo, pueden ser tolerados cuando son adicionados la hidroxilamina acompañada con cianuro, para enmascarar hierro, cobre y otros metales minoritarios.

Para la elaboración de la solución, se pesaron 0.3009 g de clorhidrato de hidroxilamina. Se disolvió en 3 mL de agua destilada, se trasvaso a un aforado de 10 mL y se enraso.  

Negro de eriocromo (como indicador).- Es necesario una pequeña cantidad de esta sustancia para determinar el punto final de la reacción. Esta molécula forma quelatos metálicos al perder iones hidrogeno de los grupos fenólicos –OH y mediante la formación de enlaces entre los iones metálicos y los átomos oxigeno, así como los grupos azo. Su representación es H3In (acido tripótico). En solución acuosa, el H3In está disociado en iones H2In- sin importar el pH, tornando una coloración rojiza la solución. Este indicador forma complejos estables 1:1 que son de color rojo con varios cationes, como Mg2+, Ca2+.

La reacción para determinar el punto final, es la siguiente entre el compuesto de negro de eriocromo formado con los cationes metálicos y el EDTA

[pic 1]

                               rojo         incoloro         incoloro        azul

El cambio de color del rojo del MgIn al azul del In libre, indicara el punto final de la valoración.

Para la elaboración del indicador se pesaron 0.02497 g de negro de eriocromo y 5 g de NaCl, se pulverizaron enérgicamente en un mortero homogenizando y triturando por aprox. 15 min. Al finalizar se guardo en un frasco ambar para su posterior uso.

METODOLOGÍA DE ANÁLISIS:

VALORACIÓN DEL EDTA

Antes de usar el EDTA, fue necesario determinar su molaridad. Se realizaron 5 repeticiones idénticas, para formar un por menor de la concentración real de EDTA.

Se tomo 5 cantidades de 1 mL (solución CaCO3) y se depositaron en 5 matraces diferentes. Se agregaron 2 gotas de clorhidrato de hidroxilamina a cada matraz y se agregaron 1 o 2 gotas de solución buffer, ajustando cada matraz a un pH entre 7 – 10. Posterior se homogenizo, se adiciono una muy pequeña cantidad de negro de eriocromo y se procedió a la titulación con la solución de EDTA preparada. Los resultados de anotaron en tablas.

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