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Facultad de Ingeniería Química y Textil

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL

TRATAMIENTO DE AGUA INDUSTRIAL ()

PRACTICA Nº 1

CONDUCTIVIDAD

Alumno:

SAENZ FERNANDEZ Anthony Luis 20094102A

Profesor responsable: Nota 

Ing. HUAPAYA BARRIENTOS José

Fecha de presentación:  26 / 11 / 2012 

Periodo académico:  2012 – II

LIMA – PERÚ

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ÍNDICE

1. Objetivos…………………………………………….Pág. 3 

2. Fundamento teórico…………………………........Pág.3 

3. Datos experimentales……………………………..Pág.5 

4. Cálculos y resultados……………………………..Pág.5 

5. Observaciones……………………………………...Pág.7 

6. Conclusiones……………………………………….Pág.8  

7. Bibliografía………………………………………….Pág.8  

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CONDUCTIVIDADI. Objetivos:

  Evaluar la cantidad de solidos disueltos y la conductividad de las muestras:

de agua de pozo, agua destilada, agua osmotizada, agua del tanque de

condesado o ablandador y el agua de la caldera.

   Aprender el uso y manejo del conductímetro.

  Estudiar la relación entre la conductividad y de los sólidos disueltos (SD). 

II. Fundamento teórico:

Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de

un material de dejar pasar la corriente eléctrica, su aptitud para dejar circular 

libremente las cargas eléctricas. La conductividad depende de la estructura

atómica y molecular del material, los metales son buenos conductores porque

tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles y esto

permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores

físicos del propio material y de la temperatura. 

La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto , y su

unidad es el S/m (siemens por metro) o Ω-1·m-1. 

Conductividad en medios líquidos

La conductividad en medios líquidos (Disolución) está relacionada con

la presencia de sales en solución, cuya disociación genera iones positivos y

negativos capaces de transportar la energía eléctrica si se somete el líquido a

un campo eléctrico. 

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Estos conductores iónicos se denominan electrolitos o conductores

electrolíticos.

Las determinaciones de la conductividad reciben el nombre de

determinaciones conductométricas y tienen muchas aplicaciones como, por 

ejemplo:

  En la electrólisis, ya que el consumo de energía eléctrica en este proceso

depende en gran medida de ella.

  En los estudios de laboratorio para determinar el contenido de sales de

varias soluciones durante la evaporación del agua (por ejemplo en el agua

de calderas o en la producción de leche condensada).

  En el estudio de las basicidades de los ácidos, puesto que pueden ser 

determinadas por mediciones de la conductividad.

  Para determinar las solubilidades de electrólitos escasamente solubles y

para hallar concentraciones de electrólitos en soluciones por titulación.

La base de las determinaciones de la solubilidad es que las soluciones

saturadas de electrólitos escasamente solubles pueden ser consideradas como

infinitamente diluidas. Midiendo la conductividad específica de semejante

solución y calculando la conductividad equivalente según ella, se halla la

concentración del electrolito, es decir, su solubilidad.

Conductividad del agua

Sólidos en el agua

Conductividad del agua

Agua pura: 0.055 µS/cm Agua destilada: 0.5 µS/cm Agua de montaña: 1.0 µS/cm Agua para uso doméstico: 500 a 800

µS/cm Máx. para agua potable: 10055 µS/cm Agua de mar: 52 µS/cm 

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En las aguas residuales se encuentran todo tipo de sólidos

distinguiéndose entre ellos orgánicos e inorgánicos.

Los sólidos comúnmente se clasifican en suspendidos, disueltos y totales.

Toda la materia, excepto el agua contenida en los materiales líquidos,

es considerada como materia sólida. La definición más generalizada de sólidos

es la que se refiere a toda materia sólida que permanece como residuo de

evaporación y secado bajo una temperatura entre 103 -105 grados centígrados.

Sólidos Totales 

Es la materia que permanece como residuo después de la evaporación

y secado a 103°C. El valor de los solidos totales incluye solidos disueltos y nodisueltos (solidos suspendidos). Para su determinación, la muestra se evapora

en una capsula previamente pesada, preferentemente de platino o porcelana,

sobre un baño maría y luego se seca a 103-105 °C. El incremento de peso,

sobre el peso inicial, representa el contenido de solidos totales o residuo total.

Sólidos dis ueltos 

Es una medida de las sustancias orgánicas e inorgánicas, en forma

molecular, ionizada o micro-granular, que contienen los líquidos, en nuestro

caso, el agua. Para considerarse TDS, las sustancias deben ser lo

suficientemente pequeñas como para pasar una criba o filtración del tamaño dedos micras.

La medida TDS tiene como principal aplicación el estudio de la calidad delagua de los ríos, lagos y arroyos. Aunque el TDS no tiene la consideración de

contaminante grave, es un indicador de las características del agua y de la

presencia de contaminantes químicos, es decir, de la composición química y

concentración en sales y otras del agua.

 Analizar el TDS del agua tiene cantidad de aplicaciones, ya que permite:

   Averiguar por qué el agua tiene mal sabor : elevados valoresde TDS producen el sabor amargo, a metal o salado

  Cuidar tu salud: un elevado TDS puede indicar la presencia de

minerales tóxicos

  Ajustar los filtros de la máquina de ósmosis: puedes comprobar si el

agua de salida o agua osmotizada es agua baja en TDS; de no serlo,

sería necesario un cambio de filtros y/o membrana (por ejemplo, es muy

útil si rondan las fechas estimadas de duración de la membrana y de los

filtros).

  Comprobar que el agua del acuario se mantiene en los valores

de TDS del agua originaria.

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   Analizar la dureza del agua: un elevado TDS indica dureza del agua

  Mantener los cultivos: los vegetales necesitan agua con un bajo TDS 

  Realizar el mantenimiento de la piscina: elevados TDS propician la

aparición de algas y otros.

Sól idos suspendidos 

Si las sustancias orgánicas e inorgánicas no pueden pasar una filtración de dos

micras ni están indefinidamente suspendidas o disueltas, se llaman TSS (TotalSuspended Solids o Total de Sólidos Suspendidos).

Sóli do s vo látil es 

Lo sólidos volátiles es una porción de materia orgánica que puede volatilizarse

cuando ésta se quema en un horno mufla a una temperatura de 550°C. El

contenido de sólidos volátiles se interpreta en términos de materia orgánica,

teniendo en cuenta que a 550±50°C la materia orgánica se oxida formando el

gas carbónico y agua que se volatilizan.

Sin embargo, la interpretación no es exacta puesto que la pérdida de peso

incluye también pérdidas debido a descomposición o volatilización de ciertas

sales minerales como por ejemplo, las sales de amonio o carbonato de

magnesio. 

Sólidos Fi jos 

Son los sólidos que permanecen cuando se calienta el residuo anterior a 600ºCdurante 1 hora. Este dato se asocia a la presencia de substancias inorgánicas.

III. Datos experimentales:Se trabajó con las siguientes muestras del siguiente cuadro.

Se añade también la evaluación de la conductividad en el agua destilada.

Tabla N°1 Datos experimentales

T(°C) Conductividad

S /cm) SD

experimentales(ppm) 

Agua de caño o pozo 18.5 1311 662

Agua de tanque decondensado o ablandador 

19.1 1632 829

Agua de fondos de calderas 27.2 3500 1792

Agua destilada 20.8 1162 581

Agua osmotizada 19.5 3.3 1.1

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IV. Cálculos y resultados:

IV.1. Utilizando un conductímetro, evalúe los sólidos disueltos en ppm en lasmuestras de agua.

La cantidad de solidos disueltos de determinan con la ecuación:

 

Donde el factor oscila entre [0.55-0.70]

De esta manera se ha determinado los SD calc. Que figuran en la última columnade la siguiente tabla.

Tabla Nº2 Datos experimentales y calculados

IV.2. Construye una gráfica de conductividad (µScm) vs. SD (ppm).Con los datos de la conductividad y de los SD experimentales tenemos

la siguiente gráfica:

Gráfico N°2. Conductividad versus Sólidos disueltos.

T(°C) Conductividad

S /cm) SD exp.(ppm)

Factor SD calc.(ppm) 

Agua de caño opozo 18.5 1311 662 0.5 655.5Agua de tanque decondensado oablandador 

19.1 1632 829 0.5 816

Agua de fondos decalderas

27.2 3500 1792 0.7 2450

Agua destilada 20.8 1162 581 0.5 581

Agua osmotizada 19.5 3.3 1.1 0.5 1.65

y = 0.5131x - 7.7635

R² = 0.9999

-200

0

200

400

600

800

1000

12001400

1600

1800

2000

0 1000 2000 3000 4000

   S    ó    l   i    d   o   s    d   i   s   u   e    l   t   o   s    (   p   p   m    )

Conductividad (S/cm)

Series1

Linear (Series1)

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 Ahora, haciendo uso de la ecuación obtenida por la regresión, calculamos losSD gráf. Y el % de error respecto del SD calc.

V. Observaciones:

   Agua de caño o pozo:

De color transparente.En el agua de pozo, el CO2 del ambientese diluye en agua formándose: HCO-

3,CO2-

3.

   Agua de tanque de condensado o ablandadores

De color amarillento.

En esta agua los iones Fe3+ son causantesdel color medio mostaza del agua, estohace que con el tiempo la capacidadcorrosiva del agua aumente.Teóricamente esta agua debe presentar menor contenido de iones a comparacióndel agua de pozo; pero como se evidenciapresenta una mayor conductividad que ladel pozo, ya que ésta ha permanecidobuen tiempo dentro del ablandador.

ConductividadS /cm) 

SDgráf.

(ppm) 

SD calc.(ppm) 

%error 

Agua de caño opozo

1311 664.91 655.5 1.43

Agua de tanque decondensado oablandador 

1632 829.61 816 1.66

Agua de fondos decalderas

3500 1788.09 2450 -27.01

Agua destilada 1162 588.46 581 1.28

Agua osmotizada 3.3 --------- 1.65 --------

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*   Agua de fondos de caldera: 

Esta agua debe contener mayor cantidad iónica a comparación del

resto.Es de suma importancia estamedición para el mantenimiento de lacaldera.El agua se deja enfriar hasta latemperatura de 26 °C, ya que segúnnorma el agua a analizar debe estar auna temperatura de 25°C.Es de color anaranjado.

*  Agua destilada

El agua destilada es decolor transparente, y tiene menor cantidad de solidos disueltos queel agua de pozo.

*  Agua osmotizada 

El agua osmotizada tiene unapequeña cantidad de solidosdisueltos aproximadamente 1ppm.

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VI. Conclusiones:

La cantidad de solidos disueltos y la conductividad son proporcionales, y

varían en el siguiente orden de mayor a menor:

 Agua de fondos de calderas (mayor SD y conductividad) >  Agua de tanque

de condensado o ablandador >  Agua de caño o pozo>  Agua destilada> Agua osmotizada (menor SD y conductividad).

Los SD calc. difieren poco respecto a los SD obtenidos del conductímetro,

por lo que se comprueba que es factible determinar los SD al multiplicar el

factor por la conductividad si sólo se conociese ésta. Teniendo en cuenta

que el factor es 0,7 si se trata de agua salina o de calderas; y es 0,55 si es

agua con alcalinidad caústica o acidez mineral. 

Del gráfico se puede notar el buen ajuste de los valores a una regresión

lineal, comprobándose con los porcentajes de error calculados donde solo

difiere moderadamente para los fondos de caldera y para el agua

destilada, teniendo como pendiente un valor de 0,51. Lo cual verifica que la

conductividad es aproximadamente es el doble de los SD. 

VII. Bibliografía: 

Textos

José Huapaya Barrientos. Guía de laboratorio de tratamiento de aguas

industriales. Universidad Nacional de Ingeniería. Lima Perú, Pág. 7,8.

Páginas web

  http://www.lenntech.es/aplicaciones/ultrapura/conductividad/conducti 

vidad-agua.htm 

  http://arturobola.tripod.com/conducti.htm  

  http://www.infoagro.com/instrumentos_medida/doc_conductividad_el 

ectrica.asp?k=53 

  http://www.aguapasion.es/blog/osmosis-inversa/46449-total-solidos-

disueltos-tds-que-por-medirlo   http://www.aguamarket.com/diccionario/terminos.asp?Id=2082&termi 

no=S%F3lidos