Informe 3 (Salinidad de Una Agua)

 

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA  FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA CÁTEDRA: QUÍMICA AGRÍCOLA PROFESOR: DR. PATRICIO REYES ALUMNO: PABLO ERNESTO VILLA GUERRERO CICLO: CUARTO “A”  FECHA: MIÉRCOLES, 14 DE DICIEMBRE DEL 2011 INFORME: 3 TEMA:

DETERMINACIÓN DE LA SALINIDAD DE UNA AGUA

MACHALA - EL ORO – ECUADOR  2010 – 2011

 

I. INTRODUCCIÓN Este es un trabajo de laboratorio, realizado por los alumnos del cuarto ciclo de ingeniería agronómica, el cual consistió en establecer la cantidad de sal que posee una muestra de agua, mediante métodos de análisis cuantitativos; utilizando nitrato de plata (NO3Ag) para poder identificar los cloruros presentes en la muestra de agua; ya que los cloruros tienen una buena capacidad de disolución. Este trabajo es de mucha importancia, porque tenemos contacto con la realidad y hemos asegurado mayor aprendizaje a través de la práctica, logrando superar ciertas dudas sobre el tema tratado, y mediante sencillos procesos determinar la salinidad de una muestra de agua. En este trabajo se ha planteado el siguiente objetivo: ‐   Determinar la salinidad de una muestra de agua.

Este trabajo se lo llevó a cabo en el Laboratorio de Química de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Técnica de Machala, el día 7 de diciembre del 2011.

 

II. REVISIÓN LITERARIA 2.1. CALIDAD DEL AGUA DONAHUE, R, MILLES, R y SHICKLUNA, J (1981), expresaron que la calidad del agua se determina de acuerdo al propósito para el cual será usada. Para riego, los criterios usuales incluyen salinidad, sodicidad (contenido de sodio) y elementos tóxicos.

2.2. SALINIDAD DONAHUE, R, MILLES, R y SHICKLUNA, J (1981), explicaron que la salinidad o total de sales solubles (TSS) es uno de los criterios más importantes para la calidad del agua de riego. Las sales afectan las plantas al aumentar la presión osmótica del agua, haciendo que la planta ejerza más energía para absorber el agua del suelo. Una concentración de sal de pocas decimas de porcentajes por peso, afectara o eliminara las  plantas. Los contenidos de sal se miden por llaa conductividad eléctrica CE, en miliomhs  por centímetro (CE x 10-3) para soluciones de suelo o en micromhs por centímetro (CEx10-6) para aguas. RUSSELL, J y RUSSELL, W (1968), expresan que el agua de riego r iego está continuamente añadiendo sales solubles al suelo, las cuales, a menos que estén eliminando continuamente, tienen que acumularse pronto en un grado tal que lleguen a impedir el desarrollo de cualquier especie sobre el terreno. La riqueza salina del agua de riego depende de su origen. Los ríos que se alimentan de aguas de montaña ordinariamente contienen pocas sales, los que han atravesado países desérticos, cantidades moderadas, y los arroyos y el agua freática del desierto, cantidades elevadas de sales. La salinidad es el contenido de sal disuelta en un cuerpo de agua. Dicho de otra manera, es válida la expresión salinidad para referirse al contenido salino en suelos o en agua. El sabor salado del agua se debe a que contiene cloruro de sodio. El porcentaje medio que existe en los océanos es de 10,9 % (35 gramos por cada litro de agua). (www.wikipedia.com) La salinidad es una propiedad importante de aguas usadas industriales y de cuerpos de agua naturales. Originalmente este parámetro se concibió como una medida de la cantidad total de sales disueltas en un volumen determinado de agua. Dado que la determinación del contenido total de sales requiere de análisis químicos que consumen mucho tiempo, se utilizan en substitución métodos indirectos para estimar la salinidad.

 

Se puede determinar la salinidad de un cuerpo de agua a base de determinaciones de: conductividad, densidad, índice de refracción ó velocidad del sonido en agua. (www.bibliotecadigitalilce.com)

2.3. IONES MÁS COMUNES La Tabla 1 nos presenta la abundancia relativa de los iones más comunes en cuerpos de agua dulce y en aguas oceánicas. Los iones y los elementos presentes en cuerpos de agua naturales se originan de procesos de mineralización y desgaste de las rocas que forman la corteza terrestre y de emanaciones del manto terrestre, a través de la actividad volcánica. El agua de mar está compuesta en promedio de un 96.52% de agua y un 3.49% de substancias disueltas (mayormente sales). La abundancia relativa de los iones es constante en aguas oceánicas bien mezcladas. No obstante, hay variaciones en el contenido total de sales entre aguas oceánicas de latitudes altas y bajas. Al mismo tiempo, hay diferencias en la salinidad a lo largo del perfil de profundidad. El contenido de los iones de Cl-, SO4=, Ca++, Mg++, Na+, y K+ representa más del 99% del total de sales en el océano. El ión de sodio es el catión más abundante en agua de mar  (aproximadamente 30.4%), mientras que el ión cloruro es el anión principal (aproximadamente 55.2%). Los constituyentes menores del agua de mar están indicados en la Tabla 2. Es conveniente aclarar que la composición iónica de los lagos salados, originados por la evaporación de agua dulce, es muy diferente a la del océano. En agua de mar el cloruro de sodio es la sal dominante, mientras que en los lagos salados  predominan las sales de calcio, calcio, magnesio, su sulfatos lfatos y carbona carbonatos. tos.

Iones CO3= SO4= ClTOTAL Ca++ Mg++  Na+ K + TOTAL

Agua Dulce (mg/L) ANIONES 58,4 12,2 7,8 77,4 CATIONES 15,0 4,1 6,3 2,3 27,7

Agua de Mar (mg/L) 0,140 2,71 19,440 22,290 0,410 1,300 10,810 0,390 12,910

Tabla 1.- Composición de iones para cuerpos de agua dulce y agua salada. Fuente: Datos tomados de Webber y Thurman (1991)

 

2.4. CLASIFICACIÓN DEL AGUA SEGÚN SU SALINIDAD Los cuerpos de agua se pueden tipificar de acuerdo con su contenido total de sales (Tabla 2). Los rangos establecidos para identificar las diferentes categorías no son absolutos. Estos representan límites arbitrarios que nos ayudan a distinguir un ambiente de otro.

Salinidad (‰) 0 – 0,5 0,5 – 3,0 3,0 - 10 10 - 17 17 - 30 30 - 34 34 - 38 38 - 150 > 150

Tipo de agua Agua dulce Agua salobre oligohalina Agua salobre mesohalina Agua salobre polihalina Agua de mar oligohalina Agua de mar mesohalina Agua de mar polihalina Salmuera Hipersalina

Tabla 2. Clasificación cuerpos de agua en función de la salinidad.

2.5. EFECTOS DE LA SALINIDAD EN PROPIEDADES QUÍMICO-FÍSICAS DEL AGUA La cantidad de sales en solución afecta varios procesos físicos importantes, así como  propiedades importantes del agua y de substancias disueltas en agua tales como: densidad, viscosidad, tensión superficial, presión osmótica, punto de fusión, punto de ebullición y solubilidad de gases.

2.6. TECNOLOGÍAS PARA DISMINUIR LA SALINIDAD Para disminuir la salinidad, o sea los sólidos disueltos que contiene el agua, en forma  práctica y sustentable es por medio de tecnología de membranas como puede ser la nano-filtración o la osmosis inversa. También la electrodiálisis es una tecnología disponible, pero por la infraestructura requerida y por la mayor complejidad de esta técnica, solo se emplea a nivel industrial. Si el agua se evapora (destilación del agua), también es posible obtener agua sin sales,  pero el alto costo energético hace poco viable esta manera de obtener agua sin sales, aunque a nivel rústico se cuentan con equipos de evaporación del agua por medio de la energía solar.

 

III. MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. MATERIALES ‐   Muestra de agua de un canal de riego ‐   Pipeta volumétrica de: 50 ml, 10 ml ‐   Balón volumétrico 100 ml ‐   Erlenmeyer  ‐   Agua destilada ‐   Bureta ‐   Soporte para bureta

Reactivos: ‐    Nitrato de plata (NO3Ag) 0.05N ‐   Dicromato de potasio (Cr 2O7K 2) 5%  indicador 

3.2. MÉTODO ‐   Se realizo una dilución de la muestra del agua del canal; porque la cantidad de

nitrato de plata (NO3Ag) que se iba a consumir era demasiada; y por lo tanto por  ese inconveniente se realizo la dilución de la muestra. ‐   Realizar una dilución de la muestra del agua, con una pipeta volumétrica

tomando una alícuota de 10 ml y aforándolo a 100 ml en un balón volumétrico con agua destilada; en el que se obtendrá un factor de dilución; que se lo utilizara en la formula de obtención de los cloratos de la muestra. Se calcula de la siguiente manera:

Factor de dilución =

Volumen final de dilución Alícuota

Donde: Volumen final de dilución = Volumen del balón aforado volumétrico Alícuota = Volumen obtenidos de la muestra

 

 No es necesario realizar una dilución de la l a muestra, ya sea si el caso lo amerita, y para realizar una dilución de una muestra, no son necesarios tomar los volúmenes nombrados anteriormente; se puede tomar cualquier alícuota de una muestra y aforarlo en cualquier balón; siempre y cuando la alícuota no sea mayor a la cantidad cantidad de aforo en eell balón. Y para eso se debe trabajar con un  balón volumétrico y una pipeta volumé volumétrica. trica. ‐   Medir 50 ml de la dilución con una pipeta volumétrica. ‐   Depositar los 50 ml en un erlenmeyer y agregarle 4 gotas de dicromato de

 potasio (Cr 2O7K 2). ‐   En una bureta con nitrato de plata (NO 3Ag), titular la muestra hasta un color rojo

ladrillo. Cuya reacción se demuestra a continuación: Cl‐  + Ag+ + CrO4=  ClAg + CrO4Ag2  Blanco Rojo ladrillo ‐   Determinar el gasto del contenido de la bureta y calcular la cantidad de cloratos. Esto está dado en unidades de ppm. Se lo calcula mediante la siguiente fórmula:

Cl‐  = Volumen del nitrato de plata (NO 3Ag) x 35.5 x factor de dilución* Donde: Cl‐  = Cantidad de cloratos de la muestra 35.5 = Peso molecular del cloro * En la fórmula de determinación de los cloratos; se lo multiplica por el factor de dilución, si en la muestra problema se ha efectuado una dilución. ‐   Determinar la salinidad de la muestra. Esto está dado en unidades de partes por  mil (‰). Se debe dividir la cantidad de cloratos para 1000; ya que eso está dado

en partes por millón y salinidad está dada en partes por mil. Se la calcula mediante la siguiente fórmula: S ‰ = [0.03 + 1.805

Donde: S ‰ = Salinidad

1.805 = Relación de Knudsen

x (Cl‐ )]

 

IV. RESULTADOS Cuadro1. Determinación de la salinidad de una muestra de agua, el 7 de diciembre del 2011. Cuadro1.  Dilución Alícuota

Balón (ml)

Factor de dilución

10 ml

100 ml

10 ml

Volumen de la muestra de dilución

Gasto del nitrato de plata

Cantidad de cloruros (Cl-)

Relación de Knudsen

Salinidad ‰ 

50 ml

0.45 ml

159.75 ppm

1.805

0.3183

 

 

V. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES 5.1. DISCUSIÓN ‐   La salinidad de la muestra de agua del análisis, se obtuvo un 0.3181 (‰), según

la tabla de interpretación, expuesta en la revisión literaria nos indica que es un tipo de agua dulce, por su baja salinidad, esto se debe por la escasa cantidad de sales que ésta contiene, y como consecuencia no tendría un gran efecto sobre los cultivos, ya que esta agua es utilizada con la finalidad del ri riego. ego. ‐   En la muestra la cantidad de iones cloruros fue de 159.75 ppm, esta cantidad está

sujeta a la concentración de cloruros que posee esta muestra, por lo tanto a medida que la concentración de cloruros aumente la salinidad se incrementa. 

5.2. CONCLUSIONES ‐   La salinidad de una muestra de agua depende de la cantidad proporcional de

sales que contenga.

‐   La alta salinidad está ligada a altas concentraciones de cloruros, sulfatos así

como excesiva dureza por la presencia de calcio y magnesio en altas concentraciones.

 

VI. BIBLIOGRAFÍA LIBROS: 1.  DONAHUE, R, MILLES, R y SHICKLUNA, J. 1981. Introducción a los suelos y el crecimiento de las plantas. Editorial Prentice Hall. Págs.: 372-376. 2.  RUSSELL, J y RUSSELL, W. 1968. Condiciones del suelo y el crecimiento de las plantas. Editorial Alquilas. Págs.: 705 – 707. 707.

PAGINAS WEB: 3.  ALIPSO.COM.  Monografía sobre el desarrollo de la agricultura. Recuperado el 13 de diciembre del 2011 de la página Web: . 4.  BIBLIOTECA DIGITAL ILCE.

Propiedades químicas del agua de mar:

salinidad, clorinidad y pH.". Recuperado el 13 de diciembre 2011 de la pagina Web:. 6.  WIKIPEDIA. Salinidad - Wikipedia, la enciclopedia libre. Recuperado el 13 de diciembre del 2011 de la pagina Web: org/wiki/Salinidad>.. 7.  WINDOWS TO THE UNIVERSE. Salinidad, Sales Disueltas, Medición de la Salinidad. Recuperado el 13 de diciembre del 2011 de la página Web: 8.  WINDOWS TO THE UNIVERSE. Salinidad. Recuperado el 13 de diciembre del 2011 de la pagina Web: .