Determinación de Sulfatos en Agua

Universidad Santo Tomás  – Seccional Floridablanca División de Ingenierías y Artes  – Facultad de Química Ambiental Laboratorio de Aguas  – Rosa María Higuera Docente Luisa F. Abril R.  –Jaileth Jiménez G. – Camilo Lizarazo M.

DETERMINACIÓN DE SULFATOS OBJETIVOS: Reconocer la importancia de la presencia de los sulfatos en aguas en términos de calidad de agua. Conocer los métodos de análisis y límites establecidos por la normatividad vigente. INTRODUCCIÓN: El sulfato se distribuye superficiales, subterráneas e incluso en los océanos. No existe un límite o rango de concentración optimo de sulfatos presentes en las aguas [1]. “El ion sulfato SO 42- corresponde a sales moderadamente solubles a muy solubles.

Las aguas dulces contienen de 2 a 150 ppm y el agua del mar cerca de 3000ppm, aunque en agua pura se satura a unos 1500ppm como CaSO 4. La presencia de otras sales aumenta su solubilidad” [2]. “Los sulfatos solubles en agua proceden fundamentalmente de los procesos de

disociación de yesos (CaSO4) dada por, CaSO4

Ca2+ + SO42-, sin olvidar las

cantidades procedentes de la oxidación bacteriana de sulfuros, dada por la reacción H2S + 2O2

SO42- + 2H+” [3].

La presencia de los sulfatos en los diferentes tipos de agua se debe en ocasiones a la minería, así mismo a los fertilizantes agrícolas utilizados en el entorno del rio [4]. La concentración de sulfatos en aguas destinadas a obras publicas en muchos casos genera la sal CANDLOT- MICHAELIS conocida como “cáncer de cemento”

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que destruye irremisiblemente el hormigón, otro inconveniente es que provoca efectos laxantes y puede ocasionar irritación gastrointestinal [1][2]. PROCEDIMIENTO: Para la determinación de sulfatos mediante el método turbidimétrico, se realizó la curva de calibración, se prepararon patrones de 0, 5, 10, 20, 30 y 40 mg/L de sulfato a partir de una solución estándar de 100mg/L. Se tomaron 50mL, a los cuales se les agregó 10mL de solución buffer (prepara de cloruro de magnesio, acetato de sodio, nitrato de potasio y ácido acético) y 1mL de cloruro de bario al 40% y se llevó a agitación durante 60 segundos. Se dejó en reposo durante 5 minutos y se midió la absorbancia a 420nm. Para el análisis de las muestras de agua potable, residual y superficial, se procedió a eliminar el color y/o turbidez mediante un filtro de membrana de 0.45µm de diámetro de poro. Se tomaron 50mL de muestra, se añadió 10mL de solución buffer y se repitió el mismo proceso que para los patrones.

RESULTADOS Y ANALISIS: Para la determinación de la cantidad de sulfatos (medidos en mg/L) de tres diferentes muestras de agua (potable, residual y superficial) se realizó la curva de calibración correspondiente (figura 1.0). Los resultados obtenidos para cada uno de los patrones se muestran en la tabla 1.0.

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Tabla 1.0 Resultados de las muestras patrón. Concentración (ppm)

Absorbancia

0

0

5

0,02575

10

0,072838

20

0,20316

30

0,32483

40

0,46912

Curva de Calibración para la determinaicón de Sulfatos 0.6    a    i    c    n    a     b    r    o    s     b    a

y = 0.012x - 0.0275 R² = 0.9907

0.4 0.2 0 0 -0.2

10

20

30

40

50

Concentración

Gráfica 1.0  A continuación se muestra en la tabla 2.0 los datos obtenidos para cada una de las muestras analizadas.

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Tabla 2.0 Resultados obtenidos para las muestras de agua analizadas  Absorbanci Muestra

a

Superficia l

Temperatur  volumen de muestra Concentració pH

a

utilizado

n

23,0

50mL

7,87

24,1

50mL

39,84

23,2

50mL

11,71

7,3 0,0669

2 7,7

Residual

0,4506

5 7,2

Potable

0,1130

0

El CAPITULO IV DE LOS CRITERIOS DE CALIDAD PARA DESTINACIÓN DEL RECURSO, ARTICULO 38 del decreto 1594, se presentan los criterios de calidad admisibles para la destinación del recurso para consumo humano y doméstico e indican que para su potabilización se requiere solamente tratamiento convencional. Allí se indica un límite de 400 mg/L de sulfatos. Igualmente, el  ARTICULO 39 que expresa Los criterios de calidad admisibles para la destinación del recurso para consumo humano y doméstico son los que se relacionan a continuación, e indican que para su potabilización se requiere solo desinfección presenta un máximo de 400 mg/L también. Teniendo en cuenta ambos artículos, y el resultado de sulfatos obtenido para el agua superficial (tabla 2.0) de 7.87 mg/L, se infiere que el efluente del cual fue tomada esta muestra cumple con los parámetros indicados para esta norma referidos a sulfatos. Los resultados de la tabla 2.0 indican una cantidad de sulfatos de 39.84 mg/L para el agua residual. La normatividad no aplica para este análisis. Sin embargo, si se descargara en un efluente destinado para tratamiento y potabilización para posterior consumo humano, y de acuerdo con la cantidad de sulfatos allí

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presentados, puede inferirse que su concentración no se vería tan afectada por la de esta descarga de agua y seguiría cumpliendo la norma. En

el

ARTÍCULO

7º.-

CARACTERÍSTICAS

QUÍMICAS

QUE

TIENEN

CONSECUENCIAS ECONÓMICAS E INDIRECTAS SOBRE LA SALUD HUMANA en el Cuadro Nº. 4 Características Químicas que tienen mayores consecuencias Económicas e indirectas sobre la salud humana de la resolución 2115 de 2007 se presenta un límite máximo de 250 mg/L para el agua potable. De acuerdo con los resultados obtenidos en la tabla 2.0, la cantidad de sulfatos obtenida es de 11.71 mg/L, lo cual indica que cumple con la normatividad para este parámetro específico y su consumo no presenta ningún tipo de consecuencia para la población por este parámetro. Preguntas: 1. En los sistemas de agua para uso domestico, los sulfatos no producen un incremento en la corrosión de los accesorios metálicos, pero cuando las concentraciones son superiores a 200ppm, se incrementa la cantidad de plomo

disuelto

proveniente

en

las

tuberías

de

plomo.

2. La presencia de sulfatos es ventajosa en la industria cervecera, ya que le confiere un sabor amargo deseable en el producto. Los sulfatos de sodio y magnesio tienen un efecto purgante, especialmente entre los niños, no se recomienda un límite superior en aguas potables de 250 mg/L de sulfatos. 3. Según el Decreto 1594, Capitulo 4, Articulo 38; los criterios de calidad admisibles para la destinación del recurso hídrico para consumo humano y domestico que para su potabilización se requiere solamente tratamiento

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convencional, el valor máximo para los sulfatos es de 400 mg/L SO 42-. Esta misma

normatividad

se

aplica

en

el

Artículo

39.

Según la Resolución 2115, Capitulo 2, Articulo 7; las características químicas del agua para consumo humano en cuanto a sulfatos, el valor  máximo aceptable 250 mg/L SO 42-.

CONCLUSIONES Las cantidades de sulfatos encontrados para cada una de las diferentes muestras de agua, potable, superficial y residual es de 11.71, 7.87 y 39.84 mg/L respectivamente. El agua potable no presenta consecuencias en la salud de los consumidores en lo que respecta a este parámetro de acuerdo con la resolución 2115 de 2007. El agua superficial, de acuerdo al decreto 1594 puede ser utilizada para tratamiento y posterior desinfección para potabilización. El agua residual no es acogida por ninguna normatividad. BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA [1] “Capitulo 13 Sulfatos “Disponible en línea: http://atenea.udistrital.edu.co/grupos/

fluoreciencia/capitulos_fluoreciencia/calaguas_cap13.pdf (consulta 09 de 09/2012) [2] Rigola L Miguel, TRATAMIENTO DE AGUAS INDUSTRIALES; Aguas de procesos y Residuales, Alfa Omega: Colombia, 33p [3] Marín Garvín Rafael, FISICOQUIMICA Y MICROBIOLOGIA DE LOS MEDIOS  ACUATICOS TRATAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD DE AGUAS, Díaz de Santos: España, 2003, 22p [4] Rubio Fernández Rafael, AGUA MINERIA Y MEDIO AMBIENTE, Instituto Geológico Minero de España: España, 2005, 288p