República Bolivariana de Venezuela

Ministerio de Educación Superior

IUT. “Dr. Federico Rivero Palacio”

Departamento de Química

Laboratorio de Tecnología

ANÁLISIS FISICOQUÍMICO DEL AGUA

Integrantes:

Noviembre de 2003

1. OBJETIVOS

1.1. General

Caracterizar el agua asignada a través de algunos análisis

fisicoquímicos.

1.2.Específicos

1.2.1. Determinar el pH del agua.

1.2.2. Determinar la temperatura del agua.

1.2.3. Determinar el título alcalimétrico TA y el titulo alcalimétrico

completo TAC.

1.2.4. Determinar la concentración de calcio.

1.2.5. Determinar la concentración de magnesio.

1.2.6. Determinar la dureza total.

1.2.7. Determinar el índice de saturación del agua asignada.

2. PARTE EXPERIMENTAL

2.1.Procedimiento experimental

2.1.1. Se tomó la muestra, se midió la temperatura del agua y el pH de

la misma sin alterar sus condiciones iniciales.

2.1.2. Análisis físico-químico del agua.

2.1.3. Determinación de la alcalinidad.

2.1.3.1. Determinación de TA.

A 100 mL de agua se le agregan 1 ó 2 gotas del indicador,

si la solución no se colorea el TA será nulo, verter el ácido

hasta que el indicador vire.

2.1.4. Determinación del TAC

Calentar 100 mL de la muestra hasta 60°C

aproximadamente. Añadir 5 mL del buffer pH 10 y unas

gotas del indicador negro de ericromo (NET), verter la

solución de EDTA hasta el viraje del indicador de rojo al

color azul-verdoso.

2.1.5. determinación de la dureza cálcica.

Calentar hasta 80°C aproximadamente 100 mL del agua a

analizar. Agregar 10 mL del buffer (pH 11. Añadir unos

miligramos del indicador (muréxida sólido). Titular en

caliente hasta el viraje de rojo ladrillo a azul violeta.

2.2.Observaciones experimentales.

En la determinación de la alcalinidad al agregarle la fenolftaleína a la

muestra analizada no hubo cambio de coloración, pero al agregarle el

anaranjado de metilo esta se torno de color amarillenta, y al titularla con

ácido clorhídrico la solución viró a roja naranja en el punto de

equivalencia.

Para la determinación de TA, al agregarle el buffer no hubo cambio de

color, pero al agregarle NET la solución se tornó violeta claro, y al

titularlo con EDTA se tornó azul.

En la determinación de la dureza cálcica al agregarle una pequeña

cantidad del indicador muréxida la solución se tornó rojo ladrillo y que

al titularla con EDTA viró a violeta.

3. METODOLOGÍA DE CÁLCULO.

3.1.1. Cálculo del título alcalimétrico TA y el título alcalimétrico

completo TAC.

3.1.1.1. Sea V el número de mL de ácido (HCl N/50) utilizados

para obtener el viraje.

TA=V/5; expresa el valor alcalimétrico en meq/L

3.1.1.2. Sea V’ el número de mL de ácido N/50 empleados desde el

principio de la determinación. Restar de este volumen 0,5 mL,

cantidad de ácido necesaria para el viraje del indicador, que es

un poco más débil que le pH de neutralización exacto del

bicarbonato.

TAC = (V’- 0,5)/5; expresa el valor alcalimétrico completo en

meq/L.

3.1.2. Determinación de la dureza cálcica: TH cálcico.

En el punto de equivalencia se cumple:

NAVA = NEDTAVEDTA, donde NA y VA son la normalidad y el

volumen del titulado y NEDTA y VEDTA son la normalidad y el

volumen del EDTA.

NA = NEDTAVEDTA/VA

NA*1000= expresado en meq/L

TH cálcico = (NA * PM*1000)/#e-

3.1.3. Determinación de la dureza total TH. En el punto de equivalencia.

Se hace un cálculo similar al propuesto en el punto anterior.

4. DATOS INICIALES

4.1.Tabla 1:

Determinación Indicador TitulanteTemperatura°

CBuffer, pH

TA Fenolftaleína -

20 °C

-

TAC

Anaranjado

de metiloHCl 10

TH NETEDTA 0,202

N-

THCa2+ Muréxida

EDTA 0,202

N11

5. RESULTADOS

5.1.pHmuestra= 7.69

5.2.T (H2O)°C = (23 ±0.1)°C

5.3. Tabla 2: Valor alcalimétrico (TA) y valor alcalimétrico completo (TAC)

EnsayoVolumen

(alícuota)mLVolumen HCl

TA (mL)Volumen HCl TAC

(+0.1mL)TA

(meq/L)TAC

(meq/L)1 100 0 12,0 0,0 2300,002 100 0 11,9 0,0 2280,003 100 0 11,9 0,0 2280,00

(Promedio desviación)

(2286,678,89)

5.4.Tabla 3: Dureza cálcica (TH cálcico)

EnsayoVolumen

(alícuota)mLVolumen EDTA

(0,1mL)THCálcico (meq/L) THCálcico (mg/L)

1 50 1,6 6,4640 0,12922 50 1,5 6,0600 0,12113 50 1,6 6,4640 0,1292

(Promedio THCálcicodesviación)

6,3293±0,17960,1265±0,0001

5.5. Tabla 4: Dureza total (TH)

EnsayoVolumen

(alícuota)mLVolumen EDTA

(0,1mL)TH (meq/L)

TH (mg/L)

1 100 16,0 32,3200 1617,452 100 16,1 32,5220 1627,563 100 16,0 32,3200 1617,45

5.6. Tabla 5: Promedio de la dureza total en meq/L y mg/L.

TH (meq/L) TH (mg/L)

(Promedio TH desviación)

32,3873±0,0898 1620,82±4,49

5.7. Tabla 6: Dureza magnésica

EnsayoTH magnésico

(meq/L)

1 1610,992 1621,503 1610,99

(promediodesviación)

1614,49±4,67

6. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

Durante la realización de la práctica se midió el pH de la muestra para

determinar la concentración de los protones presentes, y se pudo observar

que este fue ligeramente básico debido a las sales disueltas de calcio y

magnesio. Con la concentración de protones determinada posteriormente se

calcularon los índices de saturación de la muestra.

Para determinar el título alcalimétrico se realizó una prueba, que

consistió en tomar una alícuota de la mezcla colocarle unas gotas de

fenolftaleína y si no se observaba cambio, el TA era nulo La decoloración

de la fenolftaleína se produce cuando el pH es inferior a 8,8, es decir,

cuando el anhídrido carbónico en estado libre comienza a aparecer en

solución. La muestra no se coloreó con este indicador, porque el pH de la

misma no entraba en el rango de viraje para la fenolftaleína (8,3-9,9). Los

valores obtenidos con respecto al título alcalimétrico (TA) fueron nulos, lo

que implica que según este valor, en la muestra analizada no había

hidróxidos de metales no alcalinos, bicarbonatos y fosfatos.

Posteriormente, al ensayo anterior se le agregaron unas gotas de

anaranjado de metilo, con un rango de viraje de 3,2-4,5 y se procedió a

realizar una titulación de esta mezcla con ácido clorhídrico hasta el viraje

del indicador. Utilizando el volumen de ácido para cada ensayo, se

determinó el título alcalimétrico completo para el agua analizada. Este

título corresponde a la cantidad de álcalis libres, carbonatos y bicarbonatos

cáusticos que contiene el agua.

La dureza total del agua, corresponde a la suma de las durezas

magnésica y cálcica. Esta se determina titulando la muestra con EDTA y

regulando el pH con un buffer pH 10. El resultado obtenido de la dureza

total fue de (1620,82±4,57) mg/L, siendo el valor máximo permitido 500

mg/L expresado como carbonato de calcio por lo que la muestra analizada

(agua corriente) no es la más adecuada para el consumo humano con

respecto a la dureza total, ya que es un agua bastante dura..

Con respecto al valor del TH magnésico fue mayor al TH cálcico

debido a que en solución (agua corriente) hay una cantidad superior de

iones magnesio que calcio. Por lo que se puede decir que la dureza del

agua dependió principalmente de la cantidad de iones magnesio presentes

en la muestra.

En la determinación del TH cálcico se utilizó como indicador la

muréxida, ya que es sensible al calcio y no al magnesio, así a pH 11 da un

color rosa con el calcio que pasa al azul violáceo en el punto final. El

viraje con la muréxida no es tan nítido como otros indicadores.

7. CONCLUSIONES.

El título alcalimétrico TA fue nulo para los ensayos realizados, debido a

que no hubo variación de color al agregar la fenolftaleína.

Se determinó la concentración de calcio, siendo ésta (1614,49±4,67)

meq/L, con una titulación ácido/base, utilizando EDTA como titulante.

Se determinó la dureza total del agua analizada, obteniéndose un valor

de (1,620±4,49) meq/L.

Por diferencia entre la dureza total y la dureza cálcica, determinó la

concentración de magnesio siendo ésta (1,1614±4,67) meq/L.

Se comparó el valor obtenido para la dureza total del agua con el valor

permitido en la Gaceta Oficial De La República De Venezuela.

BIBLIOGRAFÍA

Guía de laboratorio de tecnología. Análisis físico-químico del agua.

Gaceta oficial de la república de Venezuela (1978). Extraordinario

2323.