Tratamiento de agua Cloro y cloro residual

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Introducción

El agua es la única sustancia en la naturaleza que puede presentarse en estado sólido, líquido y gaseoso. Es el único líquido que se expande al congelarse y por eso puede flotar sobre el agua. El agua es fundamental en el funcionamiento de los organismos vivos en la tierra. Un ser humano al nacer su constitución es de 75% agua y en su edad adulta el 65%. Una persona en las mejores condiciones puede vivir un mes sin probar un alimento, pero sin embargo no puede vivir más de 7 días sin beber agua.

En México, el agua es un asunto estratégico y de seguridad nacional, de suma importancia en el desarrollo económico y ambiental del país, así como un elemento central en el desarrollo social. Las aguas se clasifican en aguas potables, residuales y naturales.

Agua potable: El agua potable es el agua purificada, usada para el consumo humano.

Aguas naturales: Es el agua que se obtiene de manera natural, subterránea obtenida de tormentas, residual y superficial.

Agua residual: Se obtiene de la descarga de usos industriales, municipales, domésticos, así como la mezcla de ellos.  

En este texto presentaremos una serie de métodos en el tratamiento de aguas, para determinar y evaluar la calidad del agua en diferentes muestras, las normas en el tratamiento de aguas fueron expedidas por la secretaria de Economía, por conducto de la Dirección General de Normas:

NMX-AA-108-SCFI-2001: Determinación de cloruros libre y totales.

NMX-AA-036-SCFI-2001: Determinación de acidez y alcalinidad.

NMX-AA-072-SCFI-2001: Determinación de dureza total en aguas naturales, residuales y residuales tratadas.

Cada una de los métodos se llevaron a cabo en el laboratorio.

Cloro y cloro residual.

El Cloro es una de las sales más presentes en los abastecimientos de agua y drenaje. El sabor salado en el agua es producto de los cloruros presentes, y es variable dependiendo de la composición del agua, por ejemplo, cuando el cloruro está presente como cloruro de sodio, el sabor salada del agua es detectable fácilmente a una concentración de 250 p.p.m. de NaCl. Cuando el cloro está presente como sal de calcio o de magnesio, el sabor salado puede estar ausente incluso teniendo una concentración de 1000 p.p.m.

Un alto contenido de cloruros en la industria puede ocasionar corrosión de tuberías metálicas y en las estructuras. La máxima concentración que se permite de cloruros en el agua potable es de 250 p.p.m.

La cloración del agua se usa primordialmente para la destruir o inactivar microorganismos presentes que producen enfermedades. Y la reacción del cloro con el amoniaco, magnesio, sulfuros y algunas sustancias orgánicas para el mejoramiento del agua. La aplicación del cloro también puede producir efectos adversos en el agua, la presencia de fenoles o compuestos que contengan grupos fenólicos ocasiona la producción de clorofenoles, que dan sabores muy desagradables al agua en pocas concentraciones y formar compuestos carcinogénicos.

Demanda de cloro de un agua: cantidad de cloro que reacciona con las sustancias presentes en un agua, susceptibles de ser cloradas u oxidadas.

 Cloro libre residual: es la cantidad de cloro en forma activa (cloro molecular, ácido hipocloroso e hipoclorito) que permanece en el agua, tras reaccionar con las sustancias susceptibles de demanda de cloro.

 Cloro combinado residual: cantidad de cloro combinado químicamente con el amoniaco (cloraminas) y con compuestos aminados orgánicos (cloraminas orgánicas).

Acidez y alcalinidad.

La acidez se refiere a la capacidad de una sustancia para disociarse con el agua y producir el ion hidronio (H3O+), como son los ácidos fuertes, ácidos débiles y de fuerza media.

La alcalinidad de agua es la capacidad para neutralizar el ácido o aceptar protones. La alcalinidad se debe a la presencia de iones bicarbonato (HCO3), carbonato (CO3) e hidróxido (OH) y constituye su capacidad para neutralizar ácidos.

Dureza

La dureza se define como la capacidad del agua para precipitar el jabón, debido a la disolución de magnesio y calcio en el agua mide a su vez la capacidad del agua de generar incrustaciones. Afecta tanto a agua de uso industrial como de uso doméstico.  

En términos de dureza, las aguas pueden clasificarse así:

• 0-75 mg/L Blanda

• 75-150 mg/L Moderadamente dura

• 150-300 mg/L

• >300 mg/L Muy dura

Dureza total: mide el contenido de los iones de Mg y Ca, se puede distinguir entre dureza de calcio y magnesio.

1.1 Cloruros

Objetivos: Determinar los cloruros en la muestra de agua, qué importancia tiene la determinación de cloruros.

1.2 Acidez y alcalinidad

Objetivos: Aplicación de equilibrio químico para conocer el contenido de alcalinidad en la muestra de agua.

1.3 Dureza

Objetivos: Determinación de magnesio y calcio en nuestra muestra de agua.

Reactivos

1. Cloruros

• Hidróxido de sodio (NaOH)
• Cromato de potasio (K2CrO4)
• Nitrato de plata (Ag NO3)
• N,N-dietil-p-fenilendiamina (DFD)

1. Acidez y alcalinidad

• Biftalato de potasio (KHC8H4O4)
• Carbonato de sodio anhidro (Na2CO3)
• Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4)
• Naranja de metilo
• Fenolftaleína
• Hidróxido de sodio (NaOH)

1. Dureza

• Sal de Magnesio de EDTA
• Cloruro de amonio (NH4Cl)
• Hidróxido de sodio (NaOH)
• Ácido clorhídrico concentrado (HCl)
• Carbonato de calcio anhidro (CaCo3)

Procedimiento

1.1 Cloruros:

Se colocó una muestra de agua de bebedero (60ml) en un vaso de precipitados de 100ml. Se calibro el potenciómetro; se le agrego la muestra de agua y con hidróxido de sodio se calibro la muestra a un ph: 6.92. Se agregó de 3 a 4 gotas de cromato de potasio y el agua muestra un color amarillo. Se dividió la muestra de 60ml de agua en 3 tubos de ensayo diferentes, 20ml de muestra en cada tubo. Y gota a gota se tituló la muestra con nitrato de plata y poco a poco se comenzó a precipitar para obtener cromato de plata. Una sustancia de color “rojo ladrillo”, se tituló con nitrato de plata las 3 muestras de cada tubo.

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