UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO.

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN

CAMPO 1

QUIMICA.

LABORATORIO DE TRATAMIENTO DE AGUAS

Practica 9: Oxigeno Disuelto.

Profesora:

QFB Claudia Pérez Garrido

Numero de equipo: 4

Integrantes:

Chino Anguiano Gerardo Gabriel

Fragoso Canales Erick

Méndez Vargas Elia

Objetivos:

Determinación de oxigeno disuelto en agua potable y agua de tipo residual por medio del método de Winkler.

Comprender la importancia de la determinación de oxigeno disuelto como parámetro de medición de contaminación , ene l agua y como control en los procesos de tratamiento de tipo aerobio.

Introducción:

En todas las aguas la cantidad de oxigeno que se presenta disuelto en esta es variable dependiendo del índole de estas. En aguas naturales y residuales depende de la actividad física, química y bioquímica del sistema de aguas. En un agua pura, a la temperatura ambiente, el oxigeno se disuelve a una concentración aproximada de 8.5mg/L. La solubilidad disminuye conforme aumenta tanto la cantidad de sólidos disueltos así como la temperatura pero este número aumenta al aumentar la presión. En análisis de oxigeno disuelto es una prueba clave en contaminación del agua, y en el control del proceso de tratamiento de aguas residuales. En aguas industriales el oxigeno disuelto tiene una mayor prioridad ya que este es de un interés primordial debido a su relación con las reacciones de corrosión que se pueden presentar en la industria siendo así es de un alto interés que el agua que entra en calderas ya que estas pueden provocar una corrosión severa ya que se ha probado que el agua utilizada para calderas a una alta presión debe de ser máximo 0.03mg/L ya que si este sobrepasa esta cantidad representa un riesgo potencial para la industria que ocupa esta agua.

Un procedimiento de uso frecuente para determinar la concentración de oxigeno disuelto (OD)es el denominado método Winkler. En este procedimiento, el oxigeno disuelto (OD) se reduce por la presencia de él ion Mn2+ a un pH elevado donde el MnO2(s) se encuentra de forma como precipitado café.

Material y equipo:

Material: Equipos: Reactivos: 2 Pipetas graduadas

de 2mL 3 Matraz Erlenmeyer

de 125mL 1 Probeta de 100mL 1 Bureta de 50mL 1 Soporte universal

con pinzas y nuez. 1 Vaso de pp de 50mL 3 Frascos Winkler de

300mL 1 Propipeta

Agua potable Agua residual Solución de almidón al 0.5% Solución de MnSO4*2 H2O al 40% Solución de Álcali-yoduro Acido sulfúrico concentrado Solución de Na2S2O3 de

concentración 0.025N

Procedimiento experimental:

1. Llenar los tres frascos Winkler hasta el borde, cuidando de no dejar aire dentro, dos con agua residual (una proporcionada por el alumno y otra del grifo) y una con agua potable (destilada).

2. Tapar y dejar que se desborde, ladear para escurrir.3. Retirar el tapón y agregar 2mL de sulfato de manganeso resbalando lentamente

para evitar la introducción de aire.4. Agregar 2mL de álcali-yoduro modificado con azida de sodio.5. Agregar 2mL de H2SO4 concentrado y agitar la muestra. (un tono café indica la

presencia de oxígeno, dependiendo de la intensidad es la cantidad y se continua con la practica).

6. Tomar 100mL de la muestra y titular con una solución de Na2S2O3 de concentración 0.025N usando como indicador unas gotas de almidon (este cambiara de amarillo a transparente).

NOTA: Cuando las muestras estén turbias primero se deben flocular con 5mL de NaOH 6N y 10mL de Al2(SO4)3 al 5%. Agitar y dejar reposar. La presencia de burbujas infiere en la determinación de oxigeno.

Cálculos y resultados:

Por medio de la siguiente relación se puede calcular el contenido de oxigeno disuelto contenido en una muestra de diferentes tipos de agua y por medio de este hacer un análisis de resultados:

OD (mg o2L )= N (Na2S2O 3 ) XV (Na2S2O3 )X 8000V (muestra)

Siendo los mL utilizados 1.25 de Na2S2O3 de concentración 0.025 N

OD (mg o2L )= N (0.025 ) X V (1.25mL ) X 8000V (0.1 L)

=2.650mgO2/L

El agua residual cruda en promedio contiene alrededor de 1000mg/L de sólidos en suspensión y solución esto significa que cerca de el 99.99% es agua pura. Medir el contenido de sólidos en una muestra es insuficiente para especificar su condición ya que el agua subterránea clara puede contener el mismo contenido tota de sólidos que el agua residual cruda.

Es importante en el control de la calidad del agua ya que es importante para mantener formas superiores de vida biológica. El efecto de una descarga de desechos en un rio se determina por su balance de oxigeno del sistema. El O2 es poco soluble en el agua su solubilidad disminuye con el aumento de la temperatura

¿Qué importancia tiene la determinación de oxigeno disuelto?

Los animales acuáticos necesitan oxígeno para vivir. Los peces, los invertebrados, las plantas y las bacterias aeróbicas requieren oxígeno para respirar. El oxígeno de la atmósfera se disuelve con facilidad en el agua hasta que ésta se satura. Una vez disuelto en el agua, el oxígeno se difunde muy lentamente y su distribución depende del movimiento del agua aireada. Las plantas acuáticas, las algas y el fitoplancton, producen también oxígeno como un subproducto del proceso de fotosíntesis.La cantidad de oxígeno requerida varía de acuerdo a las especies y a su grado de crecimiento. Los niveles de oxígeno disuelto por debajo de 3 ppm dañan a la mayor parte de los organismos acuáticos y por debajo de 2 ó 1 ppm los peces mueren. Para el desarrollo de los mismos se requieren usualmente niveles de 5 a 6 ppm.

¿Para qué se agrega el álcali-yoduro?EL yoduro presente en esta solución reduce al manganeso divalente y se produce el yodo en solución en cantidad equivalente a la cantidad de oxigeno disuelto en la solución a determinar. Este yodo es fácilmente detectable por medio de un indicador como lo es la solución de almidon la cual formar un complejo colorido con el yodo el cual es fácilmente apreciable.

¿Qué tipo de reacciones ocurren en la determinación de oxigeno disuelto? Descríbalas: En el método de la azida de sodio se adiciona una disolución de manganeso divalente y una disolución alcalina yoduro-azida de sodio a una muestra de agua contenida en un frasco de vidrio que debe permanecer cerrado. El oxígeno disuelto, OD, oxida al hidróxido de manganeso disuelto, en cantidad equivalente, para producir un precipitado de manganeso con valencia más alta. Se acidifica la muestra y los iones yoduro reducen al manganeso a su estado divalente produciéndose yodo equivalente al contenido de OD original. El yodo se titula con una disolución normalizada de tiosulfato de sodio. El punto final de la valoración se detecta visualmente con un indicador de almidón.

MnSO 4+2KOH⇄Mn¿

2Mn¿

Mn¿

2Na2S2O3+ I 2⇄Na2S4O6+2NaI

¿Qué otros métodos existen para determinar oxigeno disuelto? Método electrométrico: En el método electrométrico los electrodos de membrana sensible al oxígeno, ya sean galvánicos o polarizados están constituidos por dos electrodos de metal en contacto con un electrolito soporte, separado de la disolución de muestra por medio de una membrana selectiva En el cátodo, que usualmente es oro o platino, ocurre la reducción del oxígeno mientras que en el ánodo ocurre la oxidación del metal (plata o plomo). La diferencia básica entre el sistema galvánico y el polarizado es que en el primero la reacción en el electrodo ocurre espontáneamente, mientras que en el segundo es necesario aplicar un potencial externo para polarizar el electrodo indicador.

Generalmente se utilizan membranas de polietileno y fluorocarbón que son permeables al oxígeno molecular y relativamente rugosas.

¿Qué efecto tiene la temperatura sobre la cantidad de oxigeno disuelto?

El nivel de oxígeno de un sistema acuoso no depende sólo de la producción y el consumo. Hay muchos otros factores que contribuyen a determinar el nivel potencial de oxígeno, incluyendo:Temperatura ya que el oxigeno por sus propiedades como gas al aumentar la temperatura se elimina debido a que se alcanza la temperatura donde el oxigeno se gasifica y tiende a escapar del sistema por tanto si disminuimos la temperatura aumentamos la solubilidad de el oxigeno y este tiendo a ser estable en el sistema.

¿Qué efecto tiene la salinidad en la cantidad de oxigeno disuelto?