Determinacion de Cloruros en El Agua

Determinación de Cloruros en el Agua de la Quebrada de Aguacatal Alexander Cubilla y Johan Ríos, Universidad Autónoma de Chiriquí, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Escuela de Química, Laboratorio de Química Ambiental y Ecología, David, Chiriquí, Panamá. ([email protected], [email protected]) Resumen:

Abstract:

Se realizó la determinación de cloruros en la muestra de agua de la Quebrada de Aguacatal mediante la titulación con nitrato de plata a 0.01 N y se usó como indicador el cromato de potasio, el cual mediante los volúmenes obtenidos en la titulación del ácido valorado con las muestras de agua y mediante cálculos estadísticos se obtuvo que la cantidad de cloruros del agua fue de 0.0335 mg/L de Cl, que según las normas internacionales de la calidad del agua para un pH entre 6.5 y 7.5 la concentración de cloro no debe superar 1.5 mg/L de Cl en aguas residuales y aguas superficiales como arroyos, quebradas o ríos, el cual indica que tiene una cantidad de cloro buena para ser consumida por seres vivos, el método utilizado en esta experiencia es el argentométrico. Se midió el pH de la muestra de agua mediante el potenciómetro el resultado fue un pH de 7.3.

We performed the determination of  chlorides in the water sample from the Quebrada de Aguacatal by titration with silver nitrate to 0.01 N and was used as an indicator of potassium chromate, who through the volumes obtained by titrating with standard acid and water samples were obtained by statistical calculations that the amount of chloride water was 0.0335 mg / L of Cl, which according to international standards of water  quality for a pH between 6.5 and 7.5 the chlorine concentration should not exceed 1.5 mg / L of Cl in sewage and surface waters such as streams, creeks or rivers, which indicates that you have a good amount of chlorine to be consumed by living organisms, the method used in this experiment is the argentométrico. We measured the pH of the water sample by the potentiometer, the result was a pH of  7.3.

Palabras claves: método argentométrico, titulación, pH, cloruros, valoración y aguas superficiales.

Keywords: argentométrico method, titration, pH, chlorides, assessment and surface water.

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Introducción: El ion cloruro (Cl -1), es uno de los aniones inorgánicos principales en el agua natural y residual. Los contenidos de cloruros de las aguas son variables y se deben principalmente a la naturaleza de los terrenos atravesados. Habitualmente, el contenido de ion de cloruro de las aguas naturales es inferior a 50 mg/L. (Domenech & Peral, 2006) Las aguas naturales tienen contenidos muy variables en cloruros dependiendo de las características de los terrenos que atraviesen pero, en cualquier caso, esta cantidad siempre es menor que las que se encuentran en las aguas residuales, ya que el ClNa es común en la dieta y pasa inalterado a través del aparato digestivo. (Quintanilla & Zarcero, 2007) El aumento en cloruros de un agua puede tener orígenes diversos. Si se trata de una zona costera puede deberse a infiltraciones de agua del mar. En el caso de una zona árida el aumento de cloruros en un agua se debe al lavado de los suelos producido por fuertes lluvias. En último caso, el aumento de cloruros puede deberse a la contaminación del agua por aguas residuales. (Domenech & Peral, 2006)

plantear problemas de potabilidad a las aguas de consumo. Un contenido elevado de cloruros puede dañar las conducciones y estructuras metálicas y perjudicar el crecimiento vegetal. (Douglas & Donald ,2001) El método argentométrico es recomendable para agua con concentraciones entre 1,5 y 100 mg/l de cloruros. Este método es aplicable para la determinación de cloruros en aguas potables o superficiales, siempre que no tengan excesivo color  o turbidez. Se basa en el método de Mohr. Sobre una muestra ligeramente alcalina, con pH entre 7 y 10, se añade disolución de AgNO 3 valorante, y disolución indicadora K 2CrO4. Los Cl-1 precipitan con el ión Ag +1 formando un compuesto muy insoluble de color blanco. Cuando todo el producto ha precipitado, se forma el cromato de plata, de color  rojo ladrillo, que es menos insoluble que el anterior y nos señala el fin de la valoración. (APHA, 1998) Los objetivos principales de este laboratorio es determinar la cantidad de cloruros en una muestra de agua y aplicar el método argentométrico y cálculos estadísticos correspondientes para calcular los mg/L de Cl presentes en la muestra.

Metodología:

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La muestra de agua se recolecto en la Quebrada de Aguacatal, Pueblo de  Aguacatal  Aguacatal en la Provincia de Chiriquí, Republica de Panamá. Se utilizó un frasco plástico de 1 L para recolectar  y contener la muestra líquida, después al llegar al laboratorio con ayuda de un potenciómetro se tomó el pH de la muestra obtenida.

Preparación de la disolución de nitrato de plata aproximadamente 0.01 N. Se pesó 1.6987 g de nitrato de plata (es un químico corrosivo y puede causar quemaduras graves) mediante balanza analítica para después diluirlo en 100 ml y se trasvasó a un matraz volumétrico de 1000 ml, se aforó con agua destilada, se tapó con papel parafilm y se agitó hasta homogenizar toda la disolución.

Valoración de nitrato de plata aproximadamente 0.01 N con el cloruro de sodio. Se pesó aproximadamente 0.5840 gramos de cloruro de sodio (causa irritación de la piel y ojos) patrón, ya previamente secado por dos horas, en un vaso químico de 100 ml mediante una balanza analítica, se disolvió en 100 ml de agua destilada y se trasvaso a un matraz volumétrico de 1000 ml y se aforó con agua destilada, se tapó con papel parafilm

adicionó cada una a un matraz Erlenmeyer diferente, además se agregó a cada uno 100 ml de agua destilada y 3 gotas de indicador  cromato de potasio Se titularon los dos matraces Erlenmeyer con la solución valorada de nitrato, mediante un bureta llena de dicho nitrato valorado hasta su marca de aforo, hasta que hubiera un viraje de color de amarillo a rojo ladrillo el cual indicó el fin de la titulación y se calculó la normalidad exacta del nitrato de plata mediante los volúmenes obtenidos.

Titulación de la muestra de agua con el ácido sulfúrico valorado y cálculo de la alcalinidad. Se llenó una bureta de 50 ml (cuidado con las burbujas) con nitrato de plata valorado a 0.01 N hasta su marca de aforo. Mediante un probeta de 100 ml se tomó una alícuota de 100 ml de la muestra de agua y otra de agua destilada y se trasvasaron cada una a un matraz Erlenmeyer diferentes y se adicionó a cada uno tres gotas del cromato de potasio y se procedió a titular el matraz hasta que hubiera un viraje de color de amarillo a rojo ladrillo indicando así el fin de la titulación. Después con los volúmenes obtenidos se procedió a calcular la cantidad de cloruros de la muestra a través de cálculos

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Resultados y Discusión: Valoración del nitrato de plata aproximadamente 0,01 N con el cloruro de sodio. Volumen consumido en la titulación

Cambio de coloración

15.3 ml

Amarillo - rojo ladrillo Amarillo - rojo ladrillo

15.1 ml

Titulación de las muestra de agua con el nitrato de plata aproximadamente 0,01 N. Volumen consumido en la titulación

Cambio de coloración

pH

2.5 ml (agua destilada testigo) 9.3 ml (agua muestra)

 Amarillo - rojo rojo ladrillo

6.5

 Amarillo - rojo rojo ladrillo

7.3

Imagen quee muestra los cambios de coloración en la valoración del agua. Indicador de K CrO al 5 % - 5 g

  )( )     ⁄ (     )(      ⁄    ⁄ (     )( )                        ⁄  

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cloruros a grandes excesos, ya que un exceso podría contraer efectos negativo en lo que es la salud del hombre. El método argentométrico es recomendable para agua con concentraciones entre 1,5 y 100 mg/l de cloruros. Este método es aplicable para la determinación de cloruros en aguas potables o superficiales, siempre que no tengan excesivo color  o turbidez. (Douglas & Donald ,2001). Como principio para determinar el cloruro en la muestra de agua, el método se baso en la titulación de un volumen de muestra con una solución patrón de nitrato de plata más o menos a una concentración de 0.01391N anterior mente valorada con NaCl, utilizando K 2CrO4 como indicador del punto final de la reacción, como resultado; el cloruro de plata AgCl, precipito cuantitativamente primero, sin embargo, una vez que se agotó el ion cloruro presente en la muestra , este  AgNO3 reacciono con el K 2Cr04 , la siguiente gota de agente titulante produjo un precipitado de cromato de plata (Ag2CrO4), que tiño a color  ladrillo con pequeños precipitados. Como el pH de nuestra muestra estaba alrededor de los 7.5, se dedujo que el pH era óptimo porque estaba en el rango entre 7.0 a 8.3, ya que cuando tenemos valores de pH mayores a 8.3, el ión Ag + podría precipitar en forma de Ag (OH);

método de valoración era el adecuado, el punto final de la titulación se alcanzó justo cuando la mezcla adquirió el primer tinte marrón lo q determino un excelente un volumen promedio de 9.3ml. Reacción: 

Mientras que la muestra testigo que por lo general estaba formada con agua destilada se utilizo más bien para evaluar el contenido de cloruros y ver su influencia en la medición para luego compararla con las muestras de agua. Generalmente estas valoraciones tratadas con  AgNO3 varían y dan valoraciones pequeñas porque las aguas destiladas son aguas semitratadas con bajos contenidos de cloruros, obteniéndonos volumen promedio de 2.5ml. El secado del patrón de cloruro de sodio por dos horas a 110°C se dio para eliminar impurezas presentes en la muestra a titular. La cantidad de cloruros presente en la muestra de agua registrada mediante el cálculo es de 0.0335mg/l, Según las normas internacionales de

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como arroyos, quebradas o ríos (Quintanilla & Zarcero, 2007), por lo que la cantidad de cloruros presentes en la muestra es bastante considerable. Por otros lado hay otros métodos similares al método argentométrico para de determinar la cantidad de cloruros presentes en agua como por  ejemplo, el método de mohr, q consiste en valoraciones directas con  AgNO3 e indicador de K 2CrO4, solo q este determina algunos metales alcalinos como el magnesio y amonio.

Conclusión: Los objetivos planteados en esta experiencia fueron alcanzados con éxito, se aplicó el método argentométrico para determinar los mg/L de Cl en una muestra de agua la cual mediante la determinación se encuentra en el rango establecido para el consumo humano o de otro ser vivo y el cual no presenta riesgo alguno como causar corrosión en tuberías de suministro de agua, además es un método muy completo y simple para determinar cloruros en diferentes tipos de aguas. La determinación de la concentración de los cloruros en el agua resulta de utilidad como indicador de contaminación por aguas residuales domesticas o superficiales. Un alto

utilidad da determinación de cloruros en agua ya que conociendo mg/L de Cl presentes en el agua se puede analizar si el agua es apta para el consumo del ser humano y prevenir  daños en el sistema digestivo humano o en infraestructura por  concentración de cloro en el agua. La presencia de cloro en aguas que se vierten en ríos, lagos y lagunas es perjudicial ya que la mayoría de las especies de peces mueren por efecto del cloro en las aguas vertidas. Este método argentométrico es aplicable para la determinación de cloruros en aguas potables o superficiales, siempre que no tengan excesivo color o turbidez.

Bibliografía: 

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Quintanilla Damián, P.; Zarcero Sonia, M. (2007) Experimentación en Quimica analítica. España: Editorial DYKINSON, S.L. Meléndez Valdez Domenech Xavier; Peral José (2006) Quimica ambiental del sistema terrestre. España: Editorial REVERTE, S.A APHA, (1998), Standard methods for the examination of  water and wastewater, Washington: Editorial  American Public Health

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methods, Bethesda, Maryland: Editorial American Fisheries Society. Douglas A. Skoog, Donald M. West (2001) Fundamentos de Química Analítica. México: Editorial McGraw-Hill.

Anexo: Cuestionario: 1. ¿Qué importancia tienen los datos de sólidos en un cuerpo de agua superficial y subterráneo?

R. El agua puede contener tanto partículas en suspensión como compuestos solubilizados, definiéndose la suma de ambos como Sólidos Totales (ST). Los sólidos disueltos pueden afectar  adversamente la calidad de un cuerpo de agua o un efluente de varias formas. El promedio de sólidos disueltos totales para las aguas superficiales de todo el mundo ha sido estimado en alrededor de 120

importancia desde el punto de vista sanitario éstos poseen?

R. La determinación de ST se realiza evaporando un volumen conocido de muestra y secando el residuo en estufa a 105ºC, hasta pesada constante, indicándose el resultado en mg/L. Esta medida nos permite conocer el contenido total de sustancias no volátiles presentes en el agua.  Además del contenido contenido en sólidos totales, conviene conocer que parte de estos sólidos se encuentra disuelta (SD) y que otra es sedimentable (Ss). Los Ss se determinan por decantación a partir de un volumen de muestra de un litro dejado en reposo en un recipiente cónico durante una hora, expresándose el volumen sedimentado en el fondo del cono en ml/L. Los sólidos disueltos se determinan gravimétricamente mediante filtración, a vacío o presión, con filtros de fibra de vidrio de boro silicato de diámetro de poro de 0,45 μm, de un volumen conocido de agua bruta, denominándose Sólidos en Suspensión (SS) el residuo seco

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avances más significativos en la protección de la salud pública. La filtración y la cloración prácticamente han eliminado las enfermedades transmitidas por el agua (como el cólera, la tifoidea, la disentería y la hepatitis A) en los países desarrollados. Además, los desinfectantes basados en cloro son los únicos desinfectantes importantes con las propiedades residuales duraderas que previenen un nuevo crecimiento microbiano y proporcionan protección continua durante todo el proceso de distribución de la planta de tratamiento al hogar 

4.

Mencione dos métodos adicionales que se utilizan para la determinación de cloruros en agua.

R//: Entre los métodos utilizados para la determinación de cantidades de cloruros son el método de MOHR que se utiliza para determinar iones cloruro y