Laboratorio química analítica






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títuloLaboratorio química analítica
fecha de publicación25.06.2015
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LABORATORIO QUÍMICA ANALÍTICA
Docente: Lic. César Augusto Jaramillo Páez Mg.Sc
SÓLIDOS SUSPENDIDOS
Las Normas internacionales para el agua potable de la OMS de 1958 sugirieron que concentraciones de sólidos totales superiores a 1500 mg/l afectarían notablemente a la potabilidad del agua. Las Normas internacionales de 1963 y 1971 mantuvieron este valor como concentración máxima admisible o permisible. En la primera edición de las Guías para la calidad del agua potable, publicada en 1984, se estableció un valor de referencia de 1000 mg/l para los SDT, basado en consideraciones gustativas. En las Guías de 1993 no se propuso ningún valor de referencia basado en efectos sobre la salud para los SDT, ya que no se disponía de datos fiables sobre posibles efectos sobre la salud asociados a la ingestión de SDT en el agua de consumo. No obstante, la presencia de concentraciones altas de SDT en el agua de consumo (superiores a 1200 mg/l) puede resultar desagradable para los consumidores.

El término SOLIDOS hace alusión a materia suspendida o disuelta en un medio acuoso. La determinación de sólidos disueltos totales mide específicamente el total de residuos sólidos filtrables (sales y residuos orgánicos) a través de una membrana con poros de 2.0 μm (o más pequeños). Los sólidos disueltos pueden afectar adversamente la calidad de un cuerpo de agua o un efluente de varias formas. Aguas para el consumo humano, con un alto contenido de sólidos disueltos, son por lo general de mal agrado para el paladar y pueden inducir una reacción fisiológica adversa en el consumidor. Por esta razón, se ha establecido un límite de 500 mg/L de sólidos disueltos para el agua potable en los Estados Unidos. Los análisis de sólidos disueltos son también importantes como indicadores de la efectividad de procesos de tratamiento biológico y físico de aguas usadas.

El promedio de sólidos disueltos totales para los ríos de todo el mundo ha sido estimado en alrededor de 120 ppm. En el caso de los lagos, los valores de sólidos disueltos presentan una gran variación. Las concentraciones de sólidos disueltos totales guardan una correlación positiva con la productividad en lagos. Al mismo tiempo los sólidos disueltos afectan la penetración de luz en la columna de agua y la absorción selectiva de los diferentes largos de onda que integran el espectro visible.

La determinación de sólidos disueltos totales se basa en filtrar un volumen de agua conocido (100 ml es un volumen conveniente para agua dulce, para ambientes hipersalinos se utilizan generalmente volúmenes de 25 ml) para luego evaporarlo a 105°C, hasta que alcance un peso constante. A continuación, se procede a pesar el residuo filtrable que permanece luego de la evaporación. Dicho valor representa la concentración de sólidos disueltos totales. En el caso de muestras de agua provenientes de ambientes salinos se puede determinar el contenido de sólidos filtrables inorgánicos y orgánicos quemando la muestra, luego de ser previamente filtrada y evaporada. Al quemar la muestra utilizando temperaturas entre 500 y 550°C queda sólo la ceniza inorgánica. La pérdida en peso de la muestra representa el contenido de materia orgánica.

Un método alterno y más sencillo consiste en estimar los sólidos disueltos totales

utilizando la medida de conductividad del agua. Se ha encontrado que existe una

correlación directa entre conductividad y concentración de sólidos disueltos totales

(TDS, por sus siglas en inglés) para cuerpos de agua dulce y salobres. Dicha

correlación no se extiende a ambientes "hipersalinos" (salinidad > 5%), donde la

conductividad es afectada por la composición específica de iones presentes en el agua.

En dichos ambientes, aún cuando la salinidad de dos estaciones pudiera ser la misma, la conductividad puede ser significativamente diferente, dado que las diferentes especies iónicas presentan niveles de conductancia específica diferentes. Para los ambientes de agua dulce y salobres se puede utilizar la siguiente expresión:
Kc = T
donde: K = Conductividad expresada en μS

T = Sólidos Disueltos Totales

c = Coeficiente de correlación (establecido a una temperatura standard)

Algunos metros de conductividad proveen la capacidad de medir Sólidos Disueltos

Totales. En dichos instrumentos se utiliza un valor c calculado por el fabricante.

ALCALINIDAD Y pH
Alcalinidad y pH están muy relacionados y a menudo son medidos conjuntamente. pH es la medida de la concentración de iones de hidrógeno o la acidez del agua. Alcalinidad es la capacidad del agua de neutralizar o regular cambios en acidez.

pH es clasificado como un contaminante secundario con un rango sugerido de 6.5 a 8.5. Como se puede ver en la gráfica, el pH en las bebidas gaseosas por fuera del rango sugerido no representan un riesgo directo en la salud. Sin embargo, valores de pH por debajo de 6.5 podría indicar agua corrosiva la cual puede movilizar metales en tuberías.

Para valores de pH por debajo de 6.5, considere un análisis de corrosión y/o un análisis por metales (especialmente plomo y cobre).

Elevada alcalinidad no plantea un riesgo directo en la salud pero puede provocar obstrucción en las tuberias y calentadores de agua. Ésto puede acortar la vida útil de los calentadores de agua y causar problemas en accesorios y dispositivos en el hogar. Usar ablandadores de agua es un tratamiento común en los hogares para resolver este problema.
ALCALINIDAD
Se define ALCALINIDAD la capacidad del agua para neutralizar ácidos o aceptar

protones. Esta representa la suma de las bases que pueden ser tituladas en una muestra de agua. Dado que la alcalinidad de aguas superficiales está determinada generalmente por el contenido de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, ésta se toma como un indicador de dichas especies iónicas. No obstante, algunas sales de ácidos débiles como boratos, silicatos, nitratos y fosfatos pueden también contribuir a la alcalinidad de estar también presentes. Estos iones negativos en solución están comúnmente asociados o pareados con iones positivos de calcio, magnesio, potasio, sodio y otros cationes. El bicarbonato constituye la forma química de mayor contribución a la alcalinidad. Dicha especie iónica y el hidróxido son particularmente importantes cuando hay gran actividad fotosintética de algas o cuando hay descargas industriales en un cuerpo de agua.

La alcalinidad, no sólo representa el principal sistema amortiguador del agua dulce, sino que también desempeña un rol principal en la productividad de cuerpos de agua naturales, sirviendo como una fuente de reserva para la fotosíntesis. Históricamente, la alcalinidad ha sido utilizada como un indicador de la productividad de lagos, donde niveles de alcalinidad altos indicarían una productividad alta y viceversa.

Dicha correlación se debe en parte a que la disponibilidad del carbono es mayor en lagos alcalinos y también al hecho de que las rocas sedimentarias que contienen carbonatos, a menudo contienen también concentraciones relativamente altas de nitrógeno y fósforo (en comparación con el granito, otras rocas ígneas y regiones donde el lecho rocoso ha sido desgastado y lavado, los cuales generalmente contienen bajas concentraciones de estos dos nutrientes limitantes y del CaCO3). Rangos de alcalinidad: O3)

BAJA < 75

MEDIA 75 - 150

ALTA > 150

El sistema de alcalinidad tiene interacciones importantes con los procesos de fotosíntesis y respiración celular.

pH BASICO

CaCO3

Durante el proceso de fotosíntesis se consume CO2 desplazándose el equilibrio descrito se debe a que la baja en concentración de CO2 libre ocasiona a su vez una disminución en la concentración del ión hidronio (H+) y por ende un aumento en pH. Dicho efecto se puede apreciar al analizar las reacciones de equilibrio que describen la interacción de CO2 y H2O. Si las concentraciones de CO2 libres

disminuyen, entonces disminuyen también las concentraciones de H+

Según el CO2 es incorporado a fotosintetatos, su concentración en agua puede ser restituida por difusión molecular de CO2 atmosférico al agua o puede ser repuesto por el sistema de alcalinidad a través de la disociación de bicarbonato. En aguas con alta productividad, el proceso fotosintético puede agotar los niveles de CO2 libre, a tal punto que el crecimiento de plantas acuáticas se ve limitado y el pH puede alcanzar valores mayores de 9 ó 10.

La actividad fotosintética puede redundar en la precipitación de carbonato de calcio (CaCO3), si la concentración de carbonato aumenta lo suficiente como para exceder la constante de solubilidad de carbonato de calcio (Ksp a 25°C = 10-8.35). Esa es una situación muy común en lagos de alta productividad con una alta alcalinidad, donde se puede observar una cubierta blancuzca sobre la superficie de estructuras vegetales y sobre el sedimento. Cuando la actividad del proceso de respiración excede la actividad fotosintética (se produce CO2 por respiración aerobia y anaerobia) disminuye la concentración de carbonato a tal punto que los depósitos de carbonato de calcio se disuelven en el agua.

El CaCO3 puede ser producido también por procesos abióticos en lagos que reciben afluentes de manantiales con una alcalinidad alta, supersaturados con CO2. Una vez el afluente entra al lago, el CO2 se libera a la atmósfera que excede el Ksp de CaCO3 y se precipita. Dichos lagos se caracterizan por presentar

gránulos blancos finos suspendidos en la columna de agua, los cuales pueden causar turbidez en el agua.

Origen de carbonatos y bicarbonatos en agua dulce:

Los carbonatos y bicarbonatos presentes en cuerpos naturales de agua dulce se

originan generalmente del desgaste y disolución de rocas en la cuenca que contienen carbonatos tales como la piedra caliza. A pesar de que la piedra caliza no es muy soluble en agua pura, su disolución es promovida por la presencia de CO2 disuelto en el agua (CO2 atmosférico o CO2 generado en sedimentos ricos en materia orgánica). El CO2 reacciona con el agua para generar pequeñas cantidades de ácido carbónico, el cual disuelve entonces las rocas de carbonato en la cuenca, lo que a su vez contribuye a la alcalinidad del agua

Lagos ubicados en regiones donde abunda la roca caliza presentan una alcalinidad alta, al igual que una capacidad amortiguadora alta. En regiones donde el lecho rocoso está compuesto mayormente de granito y otras rocas ígneas pobres en carbonatos, generalmente encontramos lagos y corrientes con una alcalinidad baja y una pobre capacidad amortiguadora. Dichos cuerpos de agua son a menudo más susceptibles al impacto de la lluvia ácida. Otras zonas donde encontramos lagos y corrientes con baja alcalinidad son áreas que reciben una precipitación abundante. En dichas áreas la mayoría de los carbonatos expuestos y disponibles se han disuelto y han sido lavados a lo largo del tiempo.

Aplicación:

En adición a servir como un indicador de la productividad de cuerpos de agua naturales, el valor de alcalinidad es utilizado en la interpretación y control del tratamiento de aguas claras y aguas usadas. Aguas usadas crudas de origen doméstico tienen una alcalinidad menor de o ligeramente mayor que el suministro de agua potable. El sobrenadante de digestores anaerobios que funcionan adecuadamente presentan valores de alcalinidad en el rango de 2000 a 4000 mg de carbonato de calcio (CaCO3)/L.

Por otro lado, valores de alcalinidad en exceso sobre las concentraciones de metales alcalino-terreos (Be, Mg. Ca, Sr. Ba y Ra) son importantes para determinar si un abasto o fuente de agua puede ser utilizado para irrigación de suelos.

Conceptos teóricos de la metodología utilizada para medir alcalinidad:

La alcalinidad se expresa como alcalinidad de fenoftaleína o alcalinidad total. Ambas formas se determinan por titulación con ácido sulfúrico. Un cambio de color por un indicador da el punto final. También se puede detectar con un metro de pH. La titulación se hace en dos fases: alcalinidad de fenoftaleína (titulamos la muestra hasta un pH de 8.3) y alcalinidad total (titulamos la muestra hasta un pH de 4.5 utilizando anaranjado de metilo, bromocresol verde o una mezcla de bromocresol verde y rojo metilo comoindicador )

Según se añade ácido, se produce un caída gradual en el pH hasta llegar a 8.5. A

partir de ese punto se observa un caída rápida en el pH con una inflección

pobremente definida alrededor del punto de equivalencia de 8.3. En este punto la

mayor parte del CO32- se ha convertido a HCO3- y el color de la fenolftaleína

cambia de rosado a incoloro. Con la adición de más ácido se produce una disminución gradual del pH, hasta que se llega a otro punto de inflección alrededor del pH 4.5. Este punto corresponde a

la conversión de la mayor parte del HCO3- a H2CO3 y CO2. Aquí el color del

indicador anaranjado de metilo cambia de amarillo a rosa salmón.
pH
El pH es ACRONIMO para potencial de hidrógeno, e indica la concentración del ión hidronio en una solución.

El término pH expresa la intensidad de un ácido, dependiendo de su capacidad de

disociación, así como de su concentración. El agua es un electrolito débil, en

consecuencia sólo una pequeña fracción de ésta se disocia en los iones que componen

la molécula: H3O+ (ión ácido) y OH- (ión básico).

En agua pura (pH 7.0), la razón de iones de hidronio a iones hidroxilo es igual a 1.0. Esto conduce a que la constante de disociación del agua (Kw ) se puede expresar como el producto de la concentración del ión hidronio porla concentración del ión hidroxilo:

Kw = [H3O+] [OH-]

El producto de dicha expresión es de 10-14 moles/L. presenta las variaciones que se producen en las concentraciones de los iones H3O+ y OH- según varía el pH de una solución.

La temperatura afecta la constante de disociación del agua y por ende, cambios en temperatura redundan en cambios en las concentraciones relativas de los iones hidronio e hidroxilo

Importancia ecológica:

El pH de un cuerpo de agua es un parámetro a considerar cuando se quiere determinar la especiación química y solubilidad de varias substancias orgánicas e inorgánicas en agua. Es un factor abiótico que regula procesos biológicos mediados por enzimas (ej. fotosíntesis, respiración); la disponibilidad de nutrientes esenciales que limitan el crecimiento microbiano en muchos ecosistemas (ej. NH4+, PO4-3 y Mg2+); la movilidad de metales pesados tales como cobre, que es tóxico para muchos microorganismos; así como también afecta o regula la estructura y función de macromóleculas y organelos tales como ácidos nucleicos, proteínas estructurales y sistemas de pared celular y membranas. Variaciones en pH pueden tener entonces efectos marcados sobre cada uno de los niveles de organización de la materia viva, desde el nivel celular hasta el nivel de ecosistemas.

Factores que afectan el pH de un cuerpo de agua natural:

En el caso de aguas oceánicas, donde el sistema de amortiguación de carbonatobicarbonato opera efectivamente, el pH varía dentro de unos límites estrechos (8.1 ~ 8.3).

En aguas cercanas a la costa, el pH de agua de mar se puede alejar del valor promedio indicado por efecto de la actividad fotosintética, la respiración celular y el efecto de descargas de origen antropogénico. En aguas interiores las variaciones en pH son grandes. El pH de lagos alcalinos puede tener valores mayores a 10 ó 11 unidades, mientras que el pH en algunas ciénagas o pantanos puede ser menores de 4.0. En términos generales, el pH de un cuerpo de agua puede variar a lo largo de un amplio rango de valores, dependiendo de factores intrínsecos y extrínsecos al ambiente acuático:

Factores intrínsecos

Capacidad amortiguadora del sistema de alcalinidad carbonato-bicarbonato

Estratificación y mezcla del sistema acuático.

La intensidad de procesos biológicos tales como fotosíntesis, respiración y

actividades de descomposición de materia orgánica.

La interacción de los factores arriba mencionados con el sistema de alcalinidad

Factores extrínsecos

Composición de: suelos adyacentes, depósitos superficiales y lecho rocoso Fuentes de contaminación: drenaje ácido de minas, precipitación ácida, presión parcial de CO2 en la atmósfera

Temperatura

Fuentes de procedencia del ión hidronio:

La principal fuente del ión hidronio en cuerpos de agua naturales es el ácido carbónico (H2CO3) y sus varias formas disociadas. Esta fuente del ión hidronio es responsable por sí solo de producir valores de pH menores a 6.0, cercanos a 5.0 en aguas no contaminadas. No obstante, el rango de pH en la mayoría de los cuerpos de agua interiores se extiende de 6.0 a 9.0, siendo controlado por el sistema de ácido carbónico.

Se puede generalizar entonces que las fuentes de CO2 en aguas naturales (difusión de CO2 atmosférico, procesos catabólicos, mineralización de CaCO3) tienen un impacto sobre el pH de aguas naturales.

Se Pueden subdividir las fuentes del ión hidronio en agua en dos categorías: fuentes atmosféricas y fuentes asociadas a factores edáficos:

Fuentes atmosféricas:

El agua de lluvia en equilibrio con el CO2 atmosférico debería tener un pH alrededor de 5.6, si seconsidera al ácido carbónico como única fuente del ión hidronio. No obstante, en algunas áreas de nuestro planeta el pH de la lluvia presenta valores muy por debajo del valor esperado de 5.6. Este fenómeno se conoce con el nombre de lluvia ácida.

Aunque este problema de contaminación atmosférica se origina mayormente como

consecuencia de actividades antropogénicas, existen algunas fuentes naturales de

ácidos fuertes. Las emisiones volcánicas contaminan la atmósfera con el dióxido de azufre (SO2), el cual es responsable en parte de la lluvia ácida. El SO2 es un gas muy soluble, que reacciona rápidamente con agua para formar ácido sulfuroso. Este último se oxida rápidamente a ácido sulfúrico. De igual forma el gas H2S, al entrar en contacto con agua causa un leve aumento en acidez. Oxidaciones subsiguientes pueden conducir a la formación de H2SO4. En adición al ácido sulfúrico, se ha encontrado HCl en agua de lluvia cercana al volcán del Monte Vesuvio.

El ácido nítrico (HNO3), otra fuente de acidez en agua de lluvia, se ha relacionado a emanaciones industriales. De igual forma se han identificado varios ácidos orgánicos débiles y algunos metales (Al, Fe, Mn) provenientes de actividades industriales, como especies químicas responsables de la acidez de cuerpos de agua naturales. Los metales como el aluminio, hierro y manganeso, no contribuyen directamente a la acidez del agua, pero de forma indirecta estos consumen el hidroxilo (OH-) presente en el agua, formando hidróxidos insolubles. De hecho, las soluciones de cualquier ión metálico muestran propiedades acídicas. Esto se debe a que los iones metálicos están cargados positivamente, atrayendo así ellos los pares de electrones no compartidos de las moléculas de agua. Dicha fuerza de atracción aumenta con la carga del ión y es más fuerte para los iones con un radio iónico más pequeño.

Varios factores edáficos regulan los efectos de la precipitación ácida sobre un cuerpo de agua. En suelos calcáreos y en afloramientos de piedra caliza, donde el desgaste químico, la mineralización, y el intercambio de iones es significativo, la mayor parte de la acidez que trae consigo la lluvia ácida es neutralizada por el sistema amortiguador de ácido carbónico. Por el contrario, en suelos poco profundos que cubren rocas graníticas, la capacidad amortiguadora del sistema de ácido carbónico es muy débil. Esto provoca que las aguas de escorrentías se mantengan acídicas.

Finalmente, es propio recalcar los siguientes datos:

• El rango de pH en la mayor parte de los cuerpos de agua dulce no contaminados

oscila entre 6.0 y 9.0, mientras que el valor promedio para agua de mar es de

8.1. El pH del agua es generalmente controlado por el sistema amortiguador de

ácido carbónico.

• El fenómeno de la precipitación ácida es un problema regional que se origina

mayormente de actividades antropogénicas.

• La disolución de iones metálicos en agua puede tener efectos marcados sobre

el pH de un cuerpo de agua.
AZUFRE
El azufre es bien abundante en la corteza terrestre. Se encuentra como: azufre

elemental, sulfuros minerales, sulfatos, H2S en el gas natural y como azufre orgánico en aceites combustibles y carbón. El ciclo biogeoquímico del azufre

parece ser uno bastante complejo si se toma en consideración los diferentes estados de oxidación que puede presentar dicho elemento y el hecho de que algunas transformaciones del azufre proceden tanto por vias bióticas como abíoticas. No obstante, aún cuando, el azufre existe en varios estados de oxidación, sólo compuestos sulfurados con número de oxidación: -2 [H2S, FeS, R-SH, H3C-S-CH3], 0 [S°] y +6 [SO4=] se encuentran en cantidades significativas en la naturaleza.
Depósitos de azufre en la naturaleza:
Los depósitos de azufre más abundantes se encuentran en sedimentos y rocas en

forma de minerales sulfatados (principalmente el yeso, CaSO4) y minerales sulfurados (mayormente la pirita de hierro, FeS2). Sin embargo, es propio señalar que la fuente primaria de azufre para la biosfera se encuentra en los océanos en forma de sulfato inorgánico. A continuación se describe el origen de los principales depósitos de azufre en nuestro planeta.

Sulfato:

El sulfato (SO4=) es mucho más abundante en agua de mar que en agua dulce, aunque cabe señalar que los lagos ácidos y los lagos con una alta tasa de mineralización, en cuencas cerradas, pueden contener altas concentraciones de sulfato. Parte del sulfato presente en agua dulce se origina de la mineralización de rocas en la cuenca de los lagos. No obstante la mayoría del sulfato se deriva del agua de lluvia. El sulfato es el segundo anión de mayor abundancia en agua de lluvia, siendo el bicarbonato el anión más abundante. El sulfato presente en el agua de lluvia se deriva probablemente del azufre presente en el aire en forma de dióxido de azufre (SO2). Este último, a su vez, se origina de dos fuentes: (1) emanaciones gaseosas de origen industrial y del (2) sulfuro de hidrógeno (H2S), de origen biogénico y de origen geológico (ej. Emanaciones volcánicas y depósitos de gas natural). El H2S liberado a la atmósfera es oxidado espontáneamente a SO2 por oxígeno atómico, oxígeno molecular o por ozono. El SO2 puede a su vez disolverse en agua para formar ácido sulfuroso (H2SO3) o bien puede continuar su oxidación hasta trióxido de azufre (SO3). Esta última ruta envuelve varias

reacciones en serie, de lenta progresión (se requieren de horas o días).

Una vez se disuelve en agua, el trióxido de azufre se convierte en ácido sulfúrico. Una porción del ácido sulfúrico y del ácido sulfuroso producidos por transformaciones abióticas es neutralizado por pequeñas cantidades de amoniaco que existen en la atmósfera. No obstante, una porción substancial de ambos ácidos regresa a la superficie terrestre en forma de lluvia ácida.

Sulfuro de hidrógeno:

Las bacterias reductoras de SO4= son los principales responsables de la generación de H2S bajo condiciones anaerobias. El sulfato que llega al hipolimnio y los sedimentos es reducido por bacterias reductoras de sulfato, las cuales lo utilizan como aceptador de electrones en la oxidación de materia orgánica (respiración anaerobia). En algunas zonas costeras, donde se acumulan grandes cantidades de materia orgánica, se produce una reducción intensa del sulfato a sulfuro de hidrógeno.

Estas zonas se tornan virtualmente inhabitables por causa del olor fétido y del efecto tóxico del H2S. Cuando en dichos ambientes coinciden altas concentraciones de H2S con altas concentraciones del ión ferroso (Fe2+) se generan grandes cantidades de FeS, el cual es altamente insoluble. Este último no puede ser utilizado y escapa a la acción biológica ulterior. La acumulación del ión ferroso imparte un color negro brillante y un olor fétido a los sedimentos. Los sedimentos ricos en FeS se conocen con el nombre de Sapropel. Cuando se produce una deficiencia de hierro en los sedimentos o cuando las concentraciones de H2S exceden la cantidad necesaria para precipitar todo el ión ferroso (Fe2+) presente, entonces el H2S podrá ser oxidado por bacterias. En zonas anaerobias de cuerpos de agua dulce estratificados donde hay buena penetración de la energía radiante pueden crecer bacterias fotosintéticas. Estas utilizan H2S como

donante de electrones produciendo gránulos de azufre intracelurares o extracelulares. El H2S también es generado a través de procesos de putrefacción y desulfurilación de compuestos organosulfurados. Las emanaciones volcánicas y los depósitos de gas natural representan fuentes menores del H2S.

El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un gas incoloro con un fuerte olor fétido a huevos

podridos. Este gas es extremadamente tóxico, particularmente para animales aerobios.

En plantas que se desarrollan en suelos anegados (pantanos, ciénagas, humedales) (ej. arroz), el H2S que se produce por descomposición de organosulfurados o por la actividad de bacterias reductora de sulfato puede ser letal para el desarrollo de estas plantas. Muchas de estas plantas logran sobrevivir en dicho ambiente gracias a su asociación simbiótica con bacterias que oxidan H2S

Azufre orgánico:

El azufre orgánico lo encontramos en la biomasa de organismos vivos y muertos y en los combustibles fósiles. En adición a los amino ácidos, vitaminas y cofactores

que contienen azufre, los microorganismos producen otros organosulfurados. Las algas marinas producen el propionato-dimetilsulfonio como un soluto compatible. Los solutos compatibles son compuestos utilizados por muchos microorganismos para ajustar la actividad de agua citoplásmica. Estos compuestos le permiten a muchos microrganismos, que viven en ambientes con una baja actividad de agua (ej. Ambientes marinos, salitrales, cuerpos de agua eutróficos) el obtener agua aumentando su concentración de solutos solubles intracelulares. Los solutos compatibles no inhiben los procesos bioquímicos intracelulares y en términos generales son compuestos muy solubles en agua
DUREZA
El término dureza se refiere al contenido total de iones alcalinotérreos (Grupo 2) que hay en el agua. Como la concentración de Ca2+ y Mg2+ es, normalmente, mucho mayor que la del resto de iones alcalinotérreos, la dureza es prácticamente igual a la suma de las concentraciones de estos dos iones.

La dureza, por lo general, se expresa como el número equivalente de miligramos de carbonato de calcio (CaCO3) por litro. Es decir, si la concentración total de Ca2+ y Mg2+ es 1 mM, se dice que la dureza es 100 mg L-1 de CaCO3 (= 1 mM de CaCO3).

Un agua de dureza inferior a 60 mg L-1 de CaCO3 se considera blanda. Si la dureza es superior a 270 mg L-1 de CaCO3, el agua se considera dura.

La dureza específica indica la concentración individual de cada ión alcalinotérreo.

El Ca2+ y el Mg2+ pueden consumir una cantidad importante del jabón que se utiliza en limpieza.

2. El agua dura deja depósitos sólidos o costras en las tuberías cuando se evapora. El calor convierte los bicarbonatos solubles en carbonatos (por pérdida de CO2) y se forma un precipitado de CaCO3 que puede llegar a obstruir las tuberías de una caldera:

La fracción de dureza a causa del Ca(HCO3)2(aq) se denomina dureza temporal porque este calcio se pierde al calentar por precipitación de CaCO3.

La dureza debida a otras sales, sobre todo CaSO4 disuelto, se denomina dureza permanente porque no se elimina por calefacción.

3. El agua dura es beneficiosa en agua de riego porque los iones alcalinotérreos tienden a flocular (formar agregados) con las partículas coloidales del suelo y, como consecuencia, aumenta la permeabilidad del suelo al agua.

4. El agua blanda ataca al hormigón y a otros derivados del cemento.
Existen tres maneras básicas para ablandar el agua:

• Forzar la precipitación de las sustancias insolubles, como el carbonato de calcio

CaCO3 y el hidróxido de magnesio Mg(OH)2, antes que entren al sistema de

agua.

• Remover los iones de calcio Ca2+ y magnesio Mg2+ del agua.

• Evitar que los iones de calcio (Ca2+) del carbonato de calcio CaCO3 se precipiten

por medio de la formación de complejos.

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