Alcalinidad
Enviado por irvinjes • 4 de Octubre de 2012 • 1.554 Palabras (7 Páginas) • 914 Visitas
OBJETIVO:Aprender la importancia de la determinación de la alcalinidad del agua para diferentes procesos
FUNDAMENTOS:
La alcalinidad de una muestra de agua es su capacidad para reaccionar o neutralizar iones
+
bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos presentes en solución y, en menor grado, por los boratos,
fosfatos y silicatos, que puedan estar presentes en la muestra. En un sentido estricto las
principales especies causantes de alcalinidad y su asociación con una posible fuente de aguas, es
la siguiente:
Hidróxidos, OH ─ Aguas naturales, residuales e industriales
Bicarbonatos, HCO3─ Aguas naturales y residuales
Carbonatos, CO3= Aguas naturales y residuales
Bióxido de carbono, CO2 Aguas subterráneas, residuales y/o profundas
Silicatos, SiO3= Aguas subterráneas
Bi-Silicatos, HSiO3─ Aguas subterráneas
≡
Monoboratos, HBO3= Aguas subterráneas y residuales agrícolas
Biboratos, H2BO3─ Aguas subterráneas y residuales agrícolas
≡ 1
Monofosfatos, HPO4= ARD, agrícolas e industriales
Bifosfatos, H2PO4─ ARD, agrícolas e industriales
Pese a lo anterior, en la mayoría de los cuerpos de aguas naturales, la alcalinidad se halla
asociada al “sistema carbonato”, esto es, a los carbonatos, bicarbonatos y ácido carbónico
presentes. Por esta razón la alcalinidad suele tomarse como un indicativo de la concentración de
estas sustancias (figura 10.1), sin que ello quiera decir que, para todos los casos, la alcalinidad se
deba exclusivamente al sistema carbonato.
Las aguas subterráneas relativamente antiguas que discurren por estratos arenosos constituyen
una buena excepción, en donde la alcalinidad también se halla relacionada a los silicatos disueltos.
La alcalinidad, en la mayoría de los cuerpos de aguas naturales, tiene su origen en el sistema
carbonato, debido a que el bióxido de carbono y los bicarbonatos forman parte del metabolismo de
los organismos vivos, aeróbicos o anaeróbicos, donde quiera que haya agua, materia orgánica y
unas condiciones mínimas de supervivencia. Ya que esta posibilidad es frecuente en la mayoría de
los cuerpos de agua que nos rodean, el “sistema carbonato” está presente en todos ellos:
3+
─
CO2 + H2O → H2CO3 ≈ 100 mg de CO2 / litro de agua a CN
1 ARD: Aguas residuales domésticas.
2 CN: Condiciones normales, una atmósfera de presión y 25 ºC de temperatura.
2
H2CO3 → H + + HCO3─ Primera disociación.
HCO3─
→ H + + CO3= Segunda disociación.
[H+][HCO3─]
[H2CO3]
─6,34
[H+][CO3=]
KA2 = ---------------- = 10─10,25
[HCO3─]
Debido a que el “ion bicarbonato” tiene características anfóteras, una de las principales
consecuencias de la existencia del sistema carbonato en el agua, consiste en que éste, le imparte
a la misma una ligera “capacidad buffer”. Así, la cantidad o concentración del sistema carbonato en
el agua determina su capacidad amortiguadora, mientras que la proporción entre los componentes
― =
pH y Sistema Carbonato. TSA-01-2003
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
H2CO3
HCO3─
CO3=
pH
0
0 2 4 6 8 10 12 14
FIGURA 10.1 SISTEMA CARBONATO EN EL AGUA. FUENTE: AUTOR
La alcalinidad en el agua se expresa como la concentración equivalente de iones hidroxilo, en mg/l,
o como la cantidad equivalente de CaCO3, en mg/l. La alcalinidad, entendida como la
concentración de metales alcalinotérreos, tiene importancia en la determinación de la calidad del
agua para riego y es, además, un factor importante en la interpretación y el control de los procesos
de purificación de aguas residuales.
La alcalinidad se mide por titulación de una alícuota de muestra con HCl o H2SO4 de concentración
0,02 N, utilizando indicadores como fenolftaleína, cuando las muestras tienen un pH mayor de 8,3
o naranja de metilo, en caso contrario. En el primer caso se habla de “alcalinidad P” o alcalinidad a
la phenolphtaleine, mientras que en el segundo caso se habla de “alcalinidad M” o alcalinidad al
Methyl orange. La figura 10.2 facilita la escogencia de un indicador para las mediciones de
alcalinidad o acidez.
Ya que la alcalinidad es una función directa “del sistema carbonato” en la muestra, los valores de
alcalinidad obtenidos “in situ” suelen diferir de los obtenidos
...