Práctica 4: Determinación de sulfatos en aguas potables

Práctica 4: Determinación de sulfatos en aguas potables.

1. Resumen.

El objetivo de la práctica de laboratorio fue emplear el método turbidimétrico para determinar la cantidad de sulfatos presentes en diferentes muestras de agua. Se midió la absorbancia a 650 nm de cinco disoluciones preparadas con diferentes concentraciones de solución patrón y a una muestra problema de agua. Con los datos de las disoluciones se realizó una curva de calibración sencilla de la cual se obtuvo la ecuación de la recta por medio de la cual se pudo calcular la concentración de sulfatos en la muestra problema que fue de xxx ppm. Esta concentración se comparó con lo que se registra en la etiqueta de la muestra problema y se obtuvo un porcentaje de error de xxxx%.

Palabras claves: Turbidimetría, espectrofotómetro, absorbancia, sulfatos, concentración.

1. Introducción

El sulfato  se encuentra en casi todas las aguas naturales y comerciales. Una alta concentración de sulfato en agua potable tiene un efecto laxativo cuando se combina con calcio y magnesio, los dos componentes más comunes de la dureza del agua.1[pic 2]

La reglamentación técnico-sanitaria francesa establece como valor orientador de calidad 250 mg/l y como límite máximo tolerable 400 mg/l de concentración máxima admisible.2[pic 3]

La reglamentación colombiana especifica los criterios y los valores respectivos para evaluar las condiciones físicas, químicas y microbiológicas de las aguas destinadas para consumo humano a través la resolución 1575 del 2007, y establece como valor máximo admisible 250mg/L para el ion sulfato. 3 

La determinación de la concentración de sulfatos en aguas mediante la técnica espectrofotométrica de la turbidimetria se basa en la medida de la turbidez producida por la reaccion de precipitación del ion  con una sal bárica en medio ácido, en condiciones tales que se formen cristales de sulfato de bario  de tamaño uniforme, que causan cierta grado de turbidez en la solución. Estos cristales deben mantenerse en suspensión homogénea durante un periodo de tiempo suficientemente largo como para medir la cantidad de luz dispersada, originada por dicha turbidez, la cual es proporcional a la concentración de sulfatos presentes en el medio. 4[pic 4][pic 5]

Para la determinación de los sulfatos presentes en una muestra problema (agua perrier) se implementará la técnica de turbidimetria y se obtendrá la concentración a partir de una curva de calibración con ayuda de disoluciones patrón.

1. Resultados y cálculos.

Con el objetivo de determinar la concentración de  en una muestra de agua comercial,  primero se preparó una solución patrón de sulfato de concertación 100 ppm. Posteriormente se tomaron 5 balones aforados a los cuales se les agrego todos los componentes de la matriz y diferentes concentraciones de la solución patrón de sulfato, menos al primer balón que era el blanco.[pic 6]

Se procedió a tomar la absorbancia a una longitud de onda de 650 nm, los datos obtenidos se muestran a continuación en la tabla 1

Tabla 1: absorbancia a 650 nm

Después en un balón de 25 ml se agregó un volumen de 10 ml de la muestra problema (agua perrier) y todos los componentes de la matriz. Finalmente se llevó hasta el aforo y se midió su absorbancia.

Tabla 2: absorbancia de la muestra problema

Con las absorbancias y las diferentes concentraciones de  se procedió a construir la respectiva curva de calibración, la cual se muestra a continuación.[pic 7]

[pic 8]

 Grafica 1: curva de calibración

Con los datos obtenidos a partir de la gráfica 1 y con la ecuación 1 se procedió a calcular la concentración de  en la muestra problema.[pic 9]

[pic 10]

Remplazando los datos se obtiene:

[pic 11]

El dato obtenido de concentración se multiplico por su respectivo factor de dilución.

 [pic 12]

Posteriormente se calculó el respectivo porcentaje de error tomando como valor teórico el valor presente en la etiqueta de la botella de agua perrier (33 ppm)

 (3)[pic 13]

Como el porcentaje de error que se obtuvo fue muy alto, se realizó el mismo procedimiento con los datos suministrados por el grupo de Victoria Salazar y Yilbania Erazo.

Se midió la absorbancia a 650 nm a las diferentes disoluciones preparadas por ellos, los datos obtenidos se muestran a continuación.

Tabla 3: absorbancia suministrada por otro grupo

Se midió la absorbancia de la muestra problema preparada por ellos y se obtuvo el siguiente resultado:

Tabla 4: absorbancia de la muestra problema suministrada por otro grupo.

Posteriormente se construyó la curva de calibración con los datos de la tabla 3:

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