Instituto Tecnológico de Tepic

Departamento de Química y Bioquímica

Practica #1:”Determinación de Material Particulado en el Aire (PST)”

Alumna: Samayoa González Vanessa Andrea

Maestro: Barajas González Salvador

Materia: Control de la Contaminación Ambiental

Semestre: 6to.

No. Control: 09400601

Tepic; Nayarit a 2 de Febrero del 2012

OBJETIVO

Cuantificar en µg/m3 o ppm, el material particulado presente en una muestra de aire.

INTRODUCCIÓN

El Material particulado (Partículas Totales Suspendidas, PTS) se define como la acumulación de gotitas de un sólido o líquido en la atmósfera ambiental generada a partir de alguna actividad antropogénica o natural. Si una corriente de aire contaminado es visible, las partículas que contienen lo provocan. Si la masa de aire sobre una ciudad es brumosa, las partículas que están en el aire causan la bruma. Los contaminantes en partículas no son químicamente uniformes, sino más bien entran en una amplia variedad de tamaños, formas y composiciones químicas. Algunos son mucho más nocivos para la salud, las propiedades y la visibilidad que otros. El interés por las partículas atmosféricas se debe a dos causas: Afecta el balance de radiación terrestre y poseen efectos nocivos sobre la salud. Las partículas penetran en los pulmones bloqueándolos y evitando el paso del aire, ocasionando efectos dañinos. Las partículas gruesas empiezan su existencia como materia a una más gruesa, ya que se originan básicamente de la desintegración de trozos grandes de materia.

El tamaño, distribución de tamaños, forma, densidad, adhesividad, corrosividad, reactividad y toxicidad son características comunes de las partículas, pero la más importante es la distribución de tamaño.

Por lo general, se utilizan el diámetro aerodinámico de las partículas como una medida del tamaño de estas. Esta dimensión se mide usualmente en micrómetros (10-9). Esta unidad de medida también recibe el nombre de micra y es muy adecuada para la descripción de la contaminación por partículas porque muchas de las partículas que permanecen suspendidas en el aire y presentan un peligro, tienen un diámetro medio entre 0,1 y 10 µm.

METODOLOGÍA

1. Para la realización de esta práctica es necesario calibrar la bomba de vacío; posteriormente se montará el equipo como se muestra en la imagen 1.

2. Después de montar el equipo y una vez pesado el papel filtro; se hará pasar aire ambiental por un lapso de 30 minutos.

3. Finalmente se pesará el papel filtro por diferencia de pesos se obtendrá el material particulado del aire.

Nota: Debe estar libre de humedad el papel filtro y se debe tener cuidado al momento de pesarlo; es conveniente utilizar unas pinzas.

MATERIAL Y EQUIPO

1 Matraz Kitazato 1 Crisol Gosh Mangueras Papel Filtro Balanza Analítica Bomba de Vacío

FOTOS

CALCULOS Y RESULTADOS

Peso filto: 0.02424g

Peso con Material Particulado: 0.02454g

Calculo:

7 lt 1min

X lt 30 min

X=210 lt

(Peso papel + partículas) g – (peso pape)g

Peso de material particulado:

PMat.Part.= (0.02454) – (0.02424g) = 0.0003g

PMat.Part.=(0.0003 g )( 1000mlg1g )¿ de aire.

CONCLUSIÓN

El nombre de partículas suspendidas se refiere a una diversidad de sustancias que existen en forma de material sólido o líquido finamente particulado con un amplio intervalo de tamaño (0.005 µm a 100 µm), suspendido en el aire. Las partículas son generadas por una gran variedad de fuentes antropogénicas y naturales. Pueden ser emitidas directamente a la atmósfera (partículas primarias)

o formarse por la transformación de emisiones gaseosas (partículas secundarias) como los óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles.

BIBLIOGRAFIA

http://www.sma.df.gob.mx/sma/links/download/archivos/nom-025-ssa1- 1993.pdf

http://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/1312/1/nom-097-semarnat- 1995.pdf

Instituto Tecnológico de Tepic

Departamento de Química y Bioquímica

Practica #2: “Determinación de la Tasa de Emisiones VOC’S

Alumna: Samayoa González Vanessa Andrea

Maestro: Barajas González Salvador

Materia: Control de la Contaminación Ambiental

Semestre: 6to.

No. Control: 09400601

Tepic; Nayarit a 9 de Febrero del 2012

OBJETIVO

Determinar la tasa de emisión de VOC’S

INTRODUCCION

Los compuestos Orgánicos Volátiles son los compuestos orgánicos producidos por el hombre, distintos del metano, que son capaces de producir oxidantes fotoquímicos por reacción con óxidos de nitrógeno en presencia de luz solar”

Origen: •Emisiones incontroladas en industrias: almacenamientos de hidrocarburos, disolventes, adhesivos, pinturas, petroquímica, ...•Procesos de secado•Plantas de tratamiento de RS o depuradoras: olores•Combustiones incompletas (“afterburner”)

Composición:

CO, HC volátiles hasta C12, CFC. En general Pv>0.0007 atm, Pto. eb < 260ºC

Características.

Reactividad y Efectos

Efectos:

- Son tóxicos para el hombre y los animales:- Desarreglos neurológicos- Irritación de nariz, garganta y ojos- Sequedad de mucosas- Dolor de cabeza y mareos- Algunos son cancerígenos- Dañan los cultivos- Inducen la formación de lluvia ácida- Gases de efecto Invernadero- Participan en la formación del Smog fotoquímico- Elevada volatilidad- Persistencia en el ambiente- Gran capacidad para viajar a grandes distancias- Facilidad para transformarse en otros compuestos más tóxicos

EMISIÓN DE COV’s PROCEDENTES DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA YAUTOMÓVILES

- Representa un porcentaje muy importante del total de emisiones perjudiciales-Tienen alta reactividad y por efecto de la fotólisis producen compuestos aún más tóxicos que los iniciales

- La emisión se agrava en los meses de verano debido al incremento de la presión de vapor- La obligatoriedad del uso del catalizador en los vehículos disminuye la emisión de COV’s a la atmósfera que procede de la combustión incompleta de los carburantes

METODOLOGÍA

1. Los orgánicos volátiles a analizar serán los siguientes: alcohol isopropilico, éter de petróleo, éter etílico, benceno, acetona.

2. Se colocará un pequeño volumen de cada compuesto en vaso de precipitado y se expondrá a las condiciones atmosféricas durante 1 hora.

3. Se medirán las condiciones ambientales (temperatura, humedad, velocidad del viento, presión) así como también el diámetro del vaso de precipitado.

4. Se tomará la altura del volumen contenido en el vaso de precipitado al inicio y después de transcurrir 1 hora.

NOTA: Los vasos deberán permanecer destapados y etiquetados para evitar confusiones.

MATERIAL Y REACTIVOS

5 Vasos de precipitado de 50ml Isopropanol Cloroformo Etanol Benceno Acetona

FOTOS

FORMULAS:

A= ¶r2

V= Ah volumen de cilindro

TVoc’s= m3

Dia∗m2

Resultados:

Área

A Acetona=(π ) ¿

A Ac.Isopropilico =(π ) ¿

A Éter de petróleo =(π ) ¿

A Éter etílico =(π ) ¿

A Benceno =(π ) ¿

Volumen 1

VAcetona=(5cm ) (11.9459c m2 )=59.75cm3

VAc.Isopropilico=(5cm ) (12.5cm2 )=62.85cm3

VÉter de petróleo=(4.82cm ) (12.57c m2)=60.59cm3

VÉter etílico=(4.9 cm ) (12.57c m2 )=61.59cm3

VBenceno=(4.5 cm ) (11.95 cm2 )=53.77 cm3

Volumen 2

VAcetona=(4.45 cm ) (11.9459 cm2 )=53.16 cm3

VAc.Isopropilico=(4.97 cm ) (12.5c m2 )=62.13cm3

VÉter de petróleo=(3.8cm ) (12.57c m2 )=47.77cm3

VÉter etílico=(3.78cm ) (12.57c m2 )=47.52cm3

VBenceno=(4.3 cm ) (11.95 cm2 )=51.39cm3

Diferencia Volumen

∆V Acetona=(59.75−53.16 ) cm3=6.59cm3

∆V Ac.Isopropilico=(62.85−62.13 ) cm3=0.72cm3

∆V Éter de petróleo=(60.59−47.77 )cm3=12.82cm3

∆V Éter etílico=(61.59−47.52 ) cm3=14.07cm3

∆V Benceno=(53.77−51.39 ) cm3=2.39cm3

Sustancia Diámetro Radio Altura 1 Altura 2 Área Volumen 1 Volumen 2 Diferencia Volumen

Acetona 3.9 cm 1.95 5 cm 4.45 cm 11.9459 cm2

59.75 cm3 53.16 cm3 6.59 cm3

Ac. Isopropilico

4 cm 2 5 cm 4.97 cm 12.5 cm2 62.85 cm3 62.13 cm3 0.72 cm3

Éter de petróleo

4 cm 2 cm 4.82 cm 3.8 cm 12.57 cm2 60.59 cm3 47.77 cm3 12.82 cm3

Éter etílico 4 cm 2 cm 4.9 cm 3.78 cm 12.57 cm2 61.59 cm3 47.52 cm3 14.07 cm3

Benceno 3.9 cm 1.95 cm 4.5 cm 4.3 cm 11.95 cm2 53.77 cm3 51.39 cm3 2.39 cm3

CONCLUSIÓN

Se llega a la conclusión de que los compuestos organicos volátiles varían en sus emisiones a la atmosfera dependiendo de lo volátil que sea la sustancia con la que se trabaje en el laboratorio, en este caso la sustancia mas volátil que tuvimos fue el Éter Etílico con 14.07 cm3 y el menos volátil fue el Acido Isopropilico con 0.72

cm3.

BIBLIOGRAFIA

http://www.ejournal.unam.mx/atm/Vol09-2/ATM09201.pdf Ingeniería de Control de la Contaminación del Aire; Never, Noel de1932.

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Departamento de Química y Bioquímica

Practica #3: “Determinación de Ozono (O3) en el Aire”

Alumna: Samayoa González Vanessa Andrea

Maestro: Barajas González Salvador

Materia: Control de la Contaminación Ambiental

Semestre: 6to.

No. Control: 09400601

Tepic; Nayarit a 16 de Febrero del 2012

OBJETIVO

Determinar la cantidad de ozono presente en el aire.

INTRODUCCIÓN

El ozono (O3) es una sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de oxígeno. Cada átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno (O2), formando moléculas de Ozono (O3).

El ozono se descompone rápidamente en presencia de oxígeno a temperaturas mayores de 100 °C y en presencia de catalizadores como el dióxido de manganeso (MnO2) a temperatura ambiente. En condiciones normales, puede demorar varias horas en reconvertirse nuevamente en oxígeno.

El ozono se puede producir artificialmente mediante un generador de ozono.

El ozono tiene uso industrial como precursor en la síntesis de algunos compuestos orgánicos, pero principalmente, como desinfectante (depurador y purificador). Su principal propiedad es que es un fortísimo oxidante. También es conocido por el importante papel que desempeña en la atmósfera. A este nivel es necesario distinguir entre el ozono presente en la estratosfera y el de la troposfera. En ambos casos su formación y destrucción son fenómenos fotoquímicos.

Se sabe que la causa de la reducción de la capa de ozono es debida a que ciertas moléculas que el hombre emite a la atmósfera interaccionan con las moléculas de ozono, destruyéndolas. A bajas altitudes, los contaminantes no reaccionan con ninguna otra molécula. En la estratosfera, las masas de aire solo se mueven en sentido horizontal, por tanto, los contaminantes están en esta capa durante mucho tiempo. Sin embargo, la circulación atmosférica va repartiendo todos estos compuestos y cuando alcanzan las capas superiores donde la radiación es muy intensa, se libera el cloro que contienen y este actúa destruyendo al ozono.

METODOLÓGIA

1. Preparar un litro de solución absorbente; disuelva 13.61 gr de KH2PO4

(anhidro) agregue antes de aforar 14.2 gr NaHPO4 (anhidro), y 10 gr KI en agua destilada hasta la marca.

2. Preparar una solución stok de I2 (yodo resublimado) disolver en 16 gr de KI mas 3.113 gr de I2 y afore a 500 ml con agua destilada. La solución stock es 0.025 M en I2.

3. Preparar un segundo stok (100 ml) de 0.00125 M en I2 diluyendo con la solución absorbente.

4. Preparar los siguientes Estándar (25 ml):

Std 1 0.000001 M en I2 y aforar con solución absorbente.Std 2 0.00001 M en I2 y aforar con solución absorbente.

Std 3 0.00002 M en I2 y aforar con solución absorbente.Std 4 0.00003 M en I2 y aforar con solución absorbente.Std 5 0.000045 M en I2 y aforar con solución absorbente.

5. Colocar 10 ml de la solución absorbente en un tubo de ensaye empacado con perlas de ebullición. Proceder a burbujear el aire por 30 min, con bomba de vacío. Procurar colocar un tubo de vidrio en la manguera.

6. Leer la curva SD a 352 nm utilizando como blanco la solución absorbente.7. Leer la solución del tubo.

MATERIAL

1 Matraz Aforado de 1000 ml 1 Matraz Aforado de 500 ml 1 Matraz Aforado de 100 ml 5 Matraces Aforados de 25 ml Pipeta Graduada 1/100 Pipeta 10 ml Tubo de Ensaye Perlas de Ebullición Agitador 5 Vasos de Precipitados de 50 ml Vidrios de Reloj Espátula Pizeta

EQUIPO

Bomba de vacío Balanza analítica Espectrofotómetro Cronómetro

FOTOS

FORMULA

C1V1=C2V2

V 1=C2V 2C 1

RESULTADOS

V 1=(0.000001mol ) (25ml )

0.00125mol=0.02ml

V 1=(0.00001mol ) (25ml )

0.00125mol=0.20ml

V 1=(0.00002mol ) (25ml )

0.00125mol=0.40ml

V 1=(0.00003mol ) (25ml )

0.00125mol=0.60ml

V 1=(0.000045mol ) (25ml )

0.00125mol=0.90ml

Concentración 1 Volumen 1 Concentración 2 Volumen 20.00125 mol 0.020ml 0.000001mol 25 ml0.00125 mol 0.20ml 0.00001mol 25 ml0.00125 mol 0.40ml 0.0002mol 25 ml0.00125 mol 0.60ml 0.00003mol 25 ml0.00125 mol 0.90ml 0.00045mol 25 ml

Utilizando el espectrofotómetro obtenemos:

STD READINGS. concentración

mol / lt1 0.01782 0.22153 0.48654 0.71365 1.0675

abs= 23975*concentración-0.00688

Coeficiente de correlación= 0.9949

Sample 1 = 0.000011 I2

Solución de perlas= 0.2648 mol/lt

N= masa

Peso enMoles

masa=(N ) (PesoMolecular )

masa=(0.00001 ) (48 )=0.00048g

masa=(0.00048g )( 1'000,000 μg1g )=480 μg Nota: Esta práctica se realizo en el espectrofotómetro, que se encuentra en el laboratorio de cuali-cuanti.

CONCLUSIÓN

El ozono es un alótropo reactivo del oxígeno formado por tres átomos (O3). Sus efectos sobre los seres vivos se han estudiado desde diferentes perspectivas: estudios epidemiológicos, toxicológicos, experimentales en seres humanos y en animales, y clínicos. Los resultados de estos estudios son complementarios y han permitido detectar los procesos biológicos involucrados en el daño que este contaminante provoca en la salud humana y que se resumen a continuación.En virtud de que el ozono es un compuesto altamente oxidante, es capaz de afectar materiales orgánicos e inorgánicos. Su toxicidad biológica es muy compleja, pues son muchos los sistemas que pueden resultar afectados por la interacción entre éste y los componentes celulares. Los mecanismos de toxicidad propuestos tienen que ver con la modificación de los sistemas de oxidación celular, en la que participan diferentes enzimas, algunas de las cuales aún no están bien identificadas.De acuerdo con el tiempo que transcurre entre la exposición y la aparición de los efectos, los daños a la salud asociados con el ozono pueden clasificarse como de corto plazo (de una a tres horas), prolongados (de seis a ocho horas) y de largo plazo (meses o años). Los efectos agudos se han observado en concentraciones de ozono de 0.12 partes por millón (en adelante, ppm), cuando los individuos realizan ejercicio moderado o intenso o en concentraciones más bajas (de 0.08 ppm) después de exposiciones prolongadas, tras un ejercicio moderado o bajo.

BIBLIOGRAFIA

http://www.adelo.com.ar/noticias/laboratorioozonoaire.php Ingeniería de Control de la Contaminación del Aire; Never, Noel de1932. http://www.sma.df.gob.mx/sma/links/download/biblioteca/med_con_036.pdf

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Departamento de Química y Bioquímica

Practica #4: “Cuantificación del CO2 en el Aire”

Alumna: Samayoa González Vanessa Andrea

Maestro: Barajas González Salvador

Materia: Control de la Contaminación Ambiental

Semestre: 6to.

No. Control: 09400601

Tepic; Nayarit a 1 de Marzo del 2012

OBJETIVO

Cuantificar el CO2 en el aire mediante un método volumétrico

INTRODUCCIÓN

El dióxido de carbono, también denominado óxido de carbono (IV), gas carbónico y anhídrido carbónico (los dos últimos cada vez más en desuso[cita requerida]), es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula química es CO2.Su representación por estructura de Lewis es: O=C=O.Es una molécula lineal y no polar, a pesar de tener enlaces polares. Esto se debe a que, dada la hibridación del carbono, la molécula posee una geometría lineal y simétrica.El dióxido de carbono, junto al vapor de agua y otros gases, es uno de los gases de efecto invernadero (G.E.I.) que contribuyen a que la Tierra tenga una temperatura tolerable para la biomasa.Se utiliza como agente extintor eliminando el oxígeno para el fuego.En la industria alimentaria, se utiliza en bebidas carbonatadas para darles efervescencia.También se puede utilizar como ácido inocuo o poco contaminante. La acidez puede ayudar a cuajar lácteos de una forma más rápida y por tanto barata, sin añadir ningún sabor, y en la industria se puede utilizar para neutralizar residuos alcalinos sin añadir otro ácido más contaminante como el sulfúrico.En agricultura, se puede utilizar como abonado. Aunque las plantas no pueden absorberlo por las raíces, se puede añadir para bajar el pH, evitar los depósitos de cal y hacer más disponibles algunos nutrientes del suelo.El dióxido de carbono puede ser detectado cualitativamente en la forma de gas por la reacción con agua de barita (Ba(OH)2) con la cual reacciona formando carbonato de bario, un precipitado blanco insoluble en exceso de reactivo pero soluble en soluciones ácidas. La cuantificación de dióxido de carbono se hace por métodos ácido-base en forma indirecta y por métodos instrumentales mediante infrarrojo.

METODOLOGIA

1. Preparar una solución de NaOH al 10%2. Titular 1 ml con HCl 0.1 N3. Burbujear aire en 10 ml de solución de NOH, en un tubo de ensayo

empacado con perlas de ebullición, durante 30 min, con una bomba de vacío.

4. Titular 1 ml de la solución del tubo, usando fenolftaleína y naranja de metilo como indicadores.

MATERIAL

Bomba de Vacío Equipo de Titulación Perlas de Ebullición Tubo de Ensayo Manguera

REACTIVOS

NaOH Aire

FOTOS

CALCULOS Y RESULTADOS

HCl = 36.46 36.46 1000 ml 1N

ρ= 1.18 3.646 1000 ml 0.1 N

% = 37.25

100 g (frasco) 37.2

X 3.646 X= (100)(3.646)/(37.25) = 9.788g en 1 lt

ρ=m/V V= m/ ρ V= 9.788/1.18 = 8.295 ml en 1 lt

Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl

Na2CO3= 105.99 g

%= 99

105.99/2 = 52.995 g

52.995 g 1000 ml 1N

5.2995 g 0.1 N

1000 5.2995 g

100 X

X= 0.52995

Titulación 1Sol. HCl con NaOH al 10%

Gasto 22.5 ml20.2 ml21.4 ml

Promedio= 21.53 ml

Titulación 2Sol. HCl con

Na2CO3 al 0.1 NGasto8.5 ml8.9 ml9.2 ml

Promedio= 8.867 ml

Para titulación 1:

ml. N = meq

meq.Pmeq=g alícuota

(21.53 ml)(0.1128 N) = 2.4342858= 2.434286

(2.434286)(0.04) = 0.09114 g

0.09114 g 1ml

X 10 ml

X= 0.9714 g

CO2+ 2NaOH Na2CO3 + H2O

1:1

Para titulación 2:

C1V1= C2V2

(0.1)(10)= (C2)(8.867)

C2= 0.1128

NaOH + HCl NaCl + H2O

1:1

Peq=PM = 40/1= 40

Pmeq= 40/1000= 0.040

Solución NaOH burbujeado:

1) 20.8 con fenoftaleina2) 0.2 con naranja de metilo

F>AOH⁻1 + H+ F.p H2OCO3 = + H+ F HCO-

3 A H2CO3

Gasto CO3 = 2A

= (2)(0.2 ml) = 0.4

Na2CO3 + 2HCl H2CO3 + 2NaCl

1:2

0.5:1

PM/2= 52.995/1000 = 0.052995

ml.N= meq

meq. Pmeq= g 1ml

(0.4)(0.052995) = 2.39x10-3 1ml

X 10 ML

X = 0.0239 g Na2CO3

A Moles:

n Na2CO3 = g/PM = 0.0239/105.99 = 2.2549X10-4

1 mol de CO2 = 1 mol de carbonato

gCO2 = (n)(PMCO2) = 9.921X10-3 g CO2

gCO2 = (2.2549X10-4)( 44) = 9.921X10-3 g CO2

t= 4.9 en desalojar en 1lt de agua

1lt/5.1 = (0.1960)(1800)= 352.9411 lt en ½ hora

9.921x10-3/352.9411 = 2.8310 g/lt de aire

CONCLUSIÓN

Para fuentes fijas que utilizan combustibles fósiles sólidos, líquidos o gaseosos o cualquiera de sus combinaciones, que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de humos, partículas suspendidas totales, bióxido de azufre y óxidos de nitrógeno y los requisitos y condiciones para la operación de los equipos de calentamiento indirecto por combustión, así como los niveles máximos permisibles de emisión de bióxido de azufre en los equipos de calentamiento directo por combustión. Estos dependen del tamaño de la población.

BIBLIOGRAFIA

http://dof.vlex.com.mx/vid/dioxido-carbono-cromatografia-gases-29078964 http://www.sma.df.gob.mx/sma/links/download/archivos/

sedesol_nom_085_ecol_1994.pdf

Instituto Tecnológico de Tepic

Departamento de Química y Bioquímica

Practica #5: “Control de Compuestos Orgánicos Volátiles”

Alumna: Samayoa González Vanessa Andrea

Maestro: Barajas González Salvador

Materia: Control de la Contaminación Ambiental

Semestre: 6to.

No. Control: 09400601

Tepic; Nayarit a 8 de Marzo del 2012

OBJETIVO

Determinar la cantidad de NH3 capturada por una columna de carbón activado.

INTRODUCCION

Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono y se encuentran en todos los elementos vivos. Los compuestos orgánicos volátiles, a veces llamados VOC (por sus siglas en inglés), o COV (por sus siglas en español), se convierten fácilmente en vapores o gases. Junto con el carbono, contienen elementos como hidrógeno, oxígeno, flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno. Los COV son liberados por la quema de combustibles, como gasolina, madera, carbón o gas natural. También son liberados por disolventes, pinturas y otros productos empleados y almacenados en la casa y el lugar de trabajo.

Algunos ejemplos de compuestos orgánicos volátiles son:

Naturales: isopreno, pineno y limoneno Artificiales: benceno, tolueno, nitrobenceno

Los compuestos orgánicos volátiles presentan propiedades características responsables de sus efectos sobre la salud y el medio ambiente. Son compuestos volátiles, liposolubles, tóxicos e inflamables.Para alcanzar los estándares de emisiones establecidos en las NOM o por programas específicos (el Proaire de la ZMVM, por ejemplo) se están aplicando y/o desarrollando varias técnicas para el tratamiento de gases emitidos. Los métodos para el control de compuestos orgánicos volátiles (COV) en emisiones de fuentes fijas se pueden clasificar en dos grandes grupos: los métodos fisicoquímicos y los métodos biológicos. En algunos casos, la opción para el control de emisiones de COV involucrará a más de uno de estos métodos de acuerdo con las características de la emisión. En la selección del equipo adecuado para el control de la contaminación del aire se deben contemplar los aspectos que aparecen a continuación. Todas estas consideraciones permitirán realizar una adecuada evaluación técnico-económica de la tecnología propuesta, en donde la elección del método adecuado para el control de compuestos volátiles depende de la ponderación de los siguientes aspectos:

- Características del contaminante a remover (concentración, propiedades físicas y químicas como corrosividad, abrasividad, toxicidad y combustibilidad). - Las características de la corriente contaminada (temperatura, presión, humedad, flujo, presencia de partículas).

- La eficiencia de remoción requerida (dictada por las normas de emisión vigentes o por la meta a alcanzar). - Posibilidad de recuperar y reutilizar el contaminante así como identificar y cuantificar los subproductos que se puedan generar con el proceso y el costo de su disposición. - Los requerimientos de potencia, de suministros y de mantenimiento deberán ser calculados al igual que los costos de inversión inicial.

METODOLOGIA

1. Moler carbón vegetal hasta 10-25 μф.2. Si no trajo carbón utilice carbón activado.3. Empacar el carbono en una columna cromatografía.4. Colocarla en un soporte universal con la ayuda de una pinza dedos5. Preparar una solución de NH4OH al 20%.6. Colocar 100 ml de NH4OH en un matraz kitazato y conectar el matraz a una

bomba de vacío.7. Haga llegar los vapores de NH3 a la columna de carbón con la ayuda de

una manguera.8. Titule 1 ml de NH4OH antes de hacer vacío.9. Titula 1ml de NH4OH después de hacer ½ H de vacío.10.Asegúrese de recibir los vapores que no se adsorbieron en agua fría.

MATERIAL

1 Mortero 1 Matraz Kitazato 1 Pinzas Edo Equipo de Titulación 1 Pipeta Volumétrica de 1ml 1 Soporte Universal 1 Pizeta 4 Matraz Erlenmeyer 250 ml 2 Vasos de Precipitado 100ml 1 Vaso de Precipitado 250 ml 1 Columna 1 Perilla 1 Vidrio de Reloj 1 Espátula 1 Matraz Erlenmeyer 500 ml

FOTOS

CALCULOS Y RESULTADOS

HCl

PM: 36.46 g

36.5 38%

37.2% peso/peso

ρ = m/V = 1.18 g/ml

36.46 g 1000 1N

X 1000 0.1N

3.646 g puro

100g 37.25 g

X 3.646

X= 9.7879 g frasco

V= m/ρ = 9.7879/1.18= 8.29 = 8.3

Antes

12.4 ml11.9 ml12 ml

Media aritmética: 12.1 ml

Después

12.5 ml12 ml

11.3 ml

Media aritmética: 11.93 ml

Titulación de agua fría

Como no cambio con la fenolftaleína, por lo tanto no hay amoniaco.

CONCLUSIÓN

Las refinerías del país, dentro de sus procesos productivos utilizan separadores agua-aceite de diferentes tipos donde se generan emisiones importantes de compuestos orgánicos volátiles, los cuales son precursores de compuestos secundarios como ozono, por lo que es necesario controlar de manera permanente este tipo de emisiones estableciendo los límites máximos permisibles. La norma establece que la calidad del aire debe ser satisfactoria en todos los asentamientos humanos y las regiones del país y que las emisiones de contaminantes a la atmósfera, deben ser reducidas y controladas, para asegurar

una calidad del aire satisfactoria para el bienestar de la población y el equilibrio ecológico.

BIBLIOGRAFIA

http://www.sma.df.gob.mx/sma/links/download/archivos/ semarnap_nom_075_ecol_1995.pdf

http://www.aduanas-mexico.com.mx/claa/ctar/normas/nm123asm.htm

Instituto Tecnológico de Tepic

Departamento de Química y Bioquímica

Practica #5: “Cuantificación de SO2 en el Aire”

Alumna: Samayoa González Vanessa Andrea

Maestro: Barajas González Salvador

Materia: Control de la Contaminación Ambiental

Semestre: 6to.

No. Control: 09400601

Tepic; Nayarit a 8 de Marzo del 2012

OBJETIVO

Definir el procedimiento para la determinación de la concentración de dióxidos de azufre en la atmósfera, mediante la utilización del Método de tetracloruro mercurato.

INTRODUCCIÓN

Absorción del dióxido de azufre presente en la muestra de aire mediante el paso a través de una solución de tetracloromercurato de sodio (TCM) (o potasio), dentro de un periodo especificado, que da como resultado la formación de un complejo de diclorosulfitomercurato. Destrucción de cualquier ion nitrito formado en la solución de tetracloromercurato de sodio, por los óxidos de nitrógeno presentes en la muestra de aire, mediante la adición de solución de ácido sulfámico. Conversión del complejo diclorosulfitomercurato en ácido metil-sulfónico pararrosanilina de intenso color violeta, mediante la adición de una solución de formaldehído y una solución acidificada de clorhidrato de pararrosanilina a la solución resultante. Determinación de la absorbancia de la solución de muestreo a una longitud de onda de aproximadamente 550 nm, utilizando un espectrofotómetro apropiado (o colorímetro) y cálculo de la concentración másica del dióxido de azufre por medio de una curva de calibración preparada utilizando mezclas de gas para calibración. Dependiendo del equipo disponible en el laboratorio, puede ser conveniente utilizar soluciones de bisulfito de sodio para las verificaciones de rutina. Sin embargo, las soluciones solamente se usan después de una calibración apropiada utilizando un dispositivo de penetración.

METODOLOGIA

Durante el análisis se utilizan solamente reactivos de grado analítico reconocido y agua destilada, de preferencia doblemente destilada, o agua de pureza equivalente, libre de oxidantes. Advertencia. Los reactivos se utilizan de acuerdo con las reglamentaciones de seguridad y salubridad apropiadas.

Tetracloromercurato de sodio (TCM), solución de absorción, c(Na2[HgCl4]) = 0,04 mol/L. Se disuelven en agua 10,9 g de cloruro de mercurio (II) (HgCl2), 4,7 g de cloruro de sodio (NaCl) y 0,07 g de sal disódica dihidratada del ácido etilendiaminotetracético (EDTA), en un recipiente volumétrico con aforo de 1000 mL.

Se llena hasta la marca con agua y se mezcla bien. La solución se almacena en un recipiente con un tapón bien ajustado y es estable durante varios meses, pero se debe desechar si se forma precipitado. El pH debe estar cercano a 4,0 ±1,0. Clorhidrato de pararrosanilina (PRA), solución 0,16 g/L

Se transfieren 86 mL de ácido clorhídrico (HCl) de aproximadamente 38% (m/m) (x = 1,19 g/mL) en un recipiente volumétrico con aforo en 1000 mL.

Se llena con agua hasta la marca y se mezcla bien. Se transfieren 205 mL de ácido fosfórico (H3PO4) de aproximadamente 85% (m/m) (x = 1,69

g/mL) en un recipiente volumétrico con aforo en 1000 mL. Se llena con agua hasta la marca y se mezcla bien.

Se disuelven 0,2 g de clorhidrato de pararrosanilina (C19H17N3HCl) cuya pureza ha sido ensayada para cada nuevo lote de PRA de acuerdo con el anexo A, en 100 mL de la solución de ácido clorhídrico preparada en el numeral 4.3.2.1.

Se miden con una pipeta 20 mL de la solución preparada en el paso tres del numeral 4.3.2, y se llevan a un recipiente volumétrico con aforo en 250 mL. Se agregan 25 mL de la solución de ácido fosfórico preparada en el segundo paso del numeral 4.3.2. Se mezcla bien y se llena con agua hasta la marca.

La solución es estable durante varios meses, si se almacena protegida de la luz. Si la solución de PRA se prepara de una solución de partida de PRA obtenida por la purificación de PRA de acuerdo con el literal A.2, por cada 1% de diferencia entre un grado de pureza del 100% y el grado de pureza obtenido, se agregan 0,2 mL adicionales de la solución de partida de PRA antes de llenar con agua hasta la marca.

Formaldehído, solución de aproximadamente 2 g/L Se miden con una pipeta 5 mL de una solución de formaldehído (HCHO) de 36 a 38% (m/m) disponible en el comercio, y se llevan a un recipiente volumétrico con una marca de 1000 mL. Se llena con agua hasta la marca y se mezcla bien. Esta solución se prepara el mismo día en que se va a utilizar.

Acido sulfámico, solución de 6 g/L Se disuelven 0,6 g de ácido sulfámico (NH2SO3H) en

100 mL de agua. Esta solución es estable durante algunos días, si se protege del aire.

Disulfito de sodio, solución de 0,012 g/L Se disuelven 0,3 g de bisulfito de sodio (Na2S2O5) en 500 mL de agua

recién destilada que ha sido desaireada, por ejemplo, mediante ebullición y enfriamiento a temperatura ambiente.

Esta solución no es estable y contiene la masa equivalente de 320 a 400 µg de dióxido de azufre por mililitro. La concentración de la masa real de dióxido de azufre presente en la solución se determina.

x Inmediatamente después de la determinación de la concentración másica real de dióxido de azufre presente en la solución, como se especifica en el primer paso del numeral 4.3.5, Se miden con una pipeta 2,0 mL de esta solución y se llevan a un recipiente volumétrico con aforo en 100 mL. Se llena hasta la marca con solución de absorción (4.3.1) y se mezcla bien.

Esta solución es estable durante 30 días si se almacena aproximadamente a 5ºC, o por un día, dependiendo de la temperatura ambiente a la que se almacena.

Mezcla de gas para calibración Se prepara el gas cero y las mezclas de dióxido de azufre con aire, inmediatamente antes de su uso, utilizando el método de permeación. Los niveles obtenidos de concentración másica de dióxido de azufre deberán abarcar el intervalo de trabajo deseado.

PROCEDIMIENTO EN EL LABORATORIO

Calibración

Preparación de las soluciones de calibración Las mezclas de dióxido de azufre y aire se preparan siguiendo el método de permeación. Con el fin de preparar la curva de calibración, que es una representación de la absorbancia versus la concentración de dióxido de azufre, se necesitan como mínimo cuatro diferentes niveles de concentración de dióxido de azufre.

Se realiza el muestreo a cada mezcla de gas en las mismas condiciones utilizadas para la muestra de aire desconocida, en particular para el mismo de muestreo y a la misma tasa de flujo.

Solución miembro cero. Se prepara una solución miembro cero a partir de un gas cero.

Trazado de la curva de calibración. Se corrigen los valores de absorbancia para tener en cuenta la absorbancia de la solución blanco. La absorbancia neta de cada solución se traza contra la masa, en microgramos de dióxido de azufre en la muestra de gas de la que fue derivada. El factor de calibración f (inverso de la pendiente dela línea) se calcula para determinar los resultados.

Procedimiento para elaborar la rutina de preparación de patrones y la elaboración de las gráficas de verificación de rutina Se miden con una pipeta volúmenes de 1,0, 2,0, 3,0 y 4,0 Ml de solución de bisulfito de sodio y se llevan a una serie de recipientes volumétricos con aforo en 25 mL. Adicionalmente se debe disponer de un recipiente sin solución de bisulfito de sodio. Se agrega suficiente solución de absorción a cada recipiente, para llevar el volumen aproximadamente a 10 mL. Luego se lleva a cabo el análisis. Las absorbancias de las soluciones se trazan como ordenadas contra la masa, en microgramos de dióxido de azufre calculado de acuerdo con el Anexo B. Se obtiene una relación lineal. La intersección de la línea que mejor ajusta los puntos con el eje vertical, está usualmente dentro de

0,02 unidades de absorbancia de la lectura de la solución miembro cero si se utilizan celdas de 1 cm. Se calcula el factor de calibración f’ (inverso de la pendiente de la línea). Este factor de calibración se puede usar para propósitos de rutina; el valor obtenido al dividir f’ por el volumen(en metros cúbicos) de aire al que se realiza muestreo durante el procedimiento de calibración, deberá ser menos del 10% del factor de calibración f obtenido con las mezclas de gas de calibración.

Determinación

Se deja la muestra en reposo, mínimo durante 20 min después del muestreo, para permitir que el ozono atrapado se descomponga. Luego se transfiere cuantitativamente la solución de muestreo a un recipiente volumétrico con un aforo de 25mL, utilizando alrededor de 5 mL de agua para enjuagar.

Se agrega 1 mL de la solución de ácido sulfámico a cada recipiente y se deja reaccionar durante 10 min para destruir los nitritos de los óxidos de nitrógeno.

Luego se miden con una pipeta 2,0 mL de la solución de formaldehído seguidos de 5 mL del reactivo de pararrosanilina y se llevan a los recipientes. Se llena hasta la marca con agua destilada recién hervida y enfriada y se almacena a 20ºC ± 1ºC. Utilizando un espectrofotómetro o colorímetro se mide la absorbancia de la solución de muestreo y la solución miembro cero, contra el agua destilada en la celda de referencia, entre 30 y 60 min después de la adición de los reactivos e inmediatamente después de llenar las celdas. No se debe permitir que las soluciones coloreadas permanezcan en la celda, ya que se depositará una película de color en las paredes interiores.

Nota. Al dejar intervalos fijos entre la adición de cada reactivo, por ejemplo, 1 min, se asegura una mejor reproducibilidad de la formación del compuesto de absorción.

Preparación de la solución blanco. Se prepara un blanco midiendo con una pipeta 10 mL de la solución de absorción no expuesta y llevándola a un recipiente volumétrico con aforo en 25 mL, se agregan los reactivos y se trata la solución tal como se describió en el segundo paso del numeral 4.6.3 y se lee la absorbancia contra el agua destilada, utilizando celdas de 1 cm.

Se compara este valor con el registrado para la solución miembro cero, obtenida al preparar la curva de calibración. Las diferencias de más del 10% entre los dos valores indican contaminación del agua destilada o de los reactivos o descomposición de los últimos, en cuyo caso se deben preparar reactivos frescos.

Interferencia. La cantidad de EDTA agregada elimina la interferencia de metales pesados: hasta 30 µg de manganeso (II), 10 µg de cromo (III), 10 µg de cobre (II) y 22 µg de vanadio (V) en 10 mL de la solución de absorción.

Si se utiliza ácido sulfámico con el procedimiento descrito, se puede tolerar hasta 50 µg de dióxido de nitrógeno por 10 mL de solución de absorción.La interferencia de los óxidos de nitrógeno, ozono y compuestos de azufre reductor (por ejemplo, sulfuro de hidrógeno y mercaptanos) se elimina o minimiza. El ácido sulfúrico y los sulfatos no interfieren.Experimentalmente no se ha probado interferencia del trióxido de azufre, ya que probablemente este se hidroliza en el ácido sulfúrico en la solución de absorción.

Nota. Si es necesaria la concentración de dióxido de azufre en las condiciones de referencia (298 K, 101,3 kPa) se remplaza el volumen V1 de aire al que se ha realizado el muestreo, por el valor correspondiente de V2 del volumen en las condiciones de referencia.

BIBLIOGRAFIA

http://www.metropol.gov.co/aire/compartidos/docs/pgaa04_so2.pdf http://www.lajarda.com/tfqma/didactica/repositorio/

Medida_inmision_contaminacion_atmosferica.pdf