2.Prefinforme de Acidez y Alcanilidad

UNIDADES TECNOLOGICAS DE SANTANDERPREINFORME DE LABORATORIO DE RECURSO AGUA

IDENTIFICACION

NOMBRE DE LA PRACTICA: DETERMINACION DE ACIDEZ Y ALCALINIDAD EN AGUA

FECHA:4 DE SEPTIEMBRE 2015

INTEGRANTES

NOMBRES: CODIGO:

ANGARITA GOMEZ LAURA MARCELA 1098759518

GUERRERO VARGAS DIOBER ANDRES 1098748520

PROGRAMA:TECNOLOGIA EN RECURSOS AMBIENTALES

GRUPO:A- 144

DOCENTE:CLAUDIA HERNANDEZ

RESULTADOS DE APRENDIZAJE

Realizar la cuantificación del pH experimentalmente a las muestras dispuestas en el laboratorio por medio de los diversos métodos, para establecer si las soluciones son de tipo acida, neutras o sustancias alcalinas.

Determinación de la alcalinidad y acidez en aguas. Realizar la práctica de acuerdo a los protocolos y procedimientos establecidos

MARCO TEORICO


H es una medida de la acidez o de la alcalinidad de una sustancia . Es necesario porque, dado que en ciertos casos no es suficiente decir que el agua está caliente, o no es suficiente decir en ciertos casos que el jugo del limón es ácido, al saber que su pH es 2,3 nos dice el grado exacto de acidez. Necesitamos ser específicos. Al decir que el agua está en 91° C o 196°F expresamos exactamente lo caliente que está.

Por lo tanto la medición de la acidez y la alcalinidad son muy importantes para determinar el pH de una sustancia

ALCANILIDAD

La alcalinidad de un agua puede definirse como su capacidad para neutralizar ácidos, como su capacidad para reaccionar con iones hidrógeno, como su capacidad para aceptar protones o como la medida de su contenido total de substancias alcalinas. La determinación de la alcalinidad total y de las distintas formas de alcalinidad es importante en los procesos de coagulación química, ablandamiento, control de corrosión y evaluación de la capacidad tampón de un agua, es una medida práctica de la capacidad del manto acuífero de contrarrestar la acidificación cuando precipita el agua de lluvia ácida en él. La alcalinidad es


debida generalmente a la presencia de tres clases de iones:

1. – Bicarbonatos HCO3, 2.- carbonatos CO3❑, 3.- Hidróxidos H+¿¿

ALCANILIDAD TOTAL =2[CO2] + [HCO3] + [OH] – [H+¿¿]

El factor dos delante de la concentración de ion carbonato se debe a que la presencia de iones H+ está controlada, en primer lugar, por el ion bicarbonato, que luego es convertido por un segundo ion Hidrógeno a ácido carbónico:

CO32−¿ ¿ + H+¿¿ -----------------> HCO3

HCO3−¿¿ + H+¿¿ ----------------->H 2CO3

En algunos suelos es posible encontrar otras clases de compuestos !boratos, silicatos, fosfatos, etc.) Que contribuyen a su alcalinidad' sin embargo, en la práctica la contribución de estos es insignificante y puede ignorarse. La alcalinidad del suelo se determina por titulación con ácido sulfúrico 0.02N y se e-presa como mg/l de carbonato de calcio equivalente a la alcalinidad determinada. Los iones H+

Procedentes de la solución 0.02N del ácido neutralizan los iones OH libres y los disociados por

concepto de la Hidrólisis de carbonatos y bicarbonatos. En la titulación con H 2SO4 0.02N,

los iones Hidrógeno del ácido reaccionan con la alcalinidad de acuerdo con las siguientes ecuaciones%

H+¿¿+ OH−¿¿ ----------------------> H 2OH+¿¿+ CO3= ----------------------> HCO3

H+¿¿+ HCO3−¿¿ -----------------------> H 2CO3

La titulación se efectúa en dos etapas sucesivas, definidas por los puntos de equivalencia para los bicarbonatos y el ácido carbónico, los cuales se indican electrométricamente por medio de indicadores. El métodos clásico para el cálculo de la alcalinidad total y de las


distintas formas de alcalinidad (hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos) consiste en la observación de las curvas de titulación para estos compuestos, suponiendo que la alcalinidad por hidróxidos y carbonatos no pueden coexistir en la misma muestra (fig. 1).De las curvas de titulación, obtenidas experimentalmente, se puede observar lo siguiente:

1. La concentración de iones OH libres se neutraliza cuando ocurre el cambio brusco de pH a un valor mayor de 8.3.

2. La mitad de los carbonatos se neutraliza a pH 8.3 y la totalidad a pH de 4.5.3. Los bicarbonatos son neutralizados a pH 4.5.

Según lo anterior, la fenolftaleína y el metil naranja o el metacresol purpura y el verde de


bromocresol, son los indicadores usados para la determinación de la alcalinidad. Para valorar solamente CO3- y no HCO3, debe usarse fenolftaleína como indicador (alcalinidad fenoftaleinica), o bien otro de características similares. La fenolftaleína cambia de color en el rango de pH comprendido entre 8 y 9, de manera que suministra un punto final bastante alcalino. A estos valores de pH, sólo una cantidad despreciable de ion bicarbonato se convierte a ácido carbónico, pero la mayoría del CO3 se convierte en HCO3, así:

Alcalinidad fenolftaleinica = [CO32−¿ ¿]

En la coagulación química del agua, las sustancias usadas como coagulantes reaccionan para formar precipitados de hidróxidos solubles. Los iones H+ originados reaccionan con la alcalinidad del agua y, por lo tanto, la alcalinidad actúa como BUFFER del agua en un intervalo de pH en que el coagulante puede ser efectivo. Los suelos que son demasiado alcalinos para aplicaciones agrícolas pueden remediarse por adición de azufre elemental, el cual libera iones hidrogeno a medida que el azufre se va oxidando a sulfato por mediación de las bacterias, o por adición de una sal de sulfato como la del Fe (lll) o aluminio, las cuales reaccionan con el agua del suelo para extraer iones hidróxido y liberar iones de hidrogeno.

Fórmula para calcular alcalinidad Total

MgdeCaCO3(T )= A× Nml demuestra

∗50000

A= ml del ácido valorado o muestraN= normalidad del acidoT= alcalinidad total

ACIDEZ


La acidez se refiere a la presencia de sustancias disociables en agua y que como producto

de disociación generan el ion hidronio (H 3O+¿¿

), como son los ácidos fuertes, ácidos débiles

y de fuerza media; también la presencia de ciertos cationes metálicos como el Fe (III) y el Al (III) contribuyen a la acidez del medio.

La acidez de un agua es su capacidad cuantitativa para reaccionar con una base fuerte hasta un pH designado. Por tanto, su valor puede variar significativamente con el pH final utilizado en la valoración. Se puede deber a la presencia entre otros, de dióxido de carbono no combinado, de ácidos minerales o de sales de ácidos fuertes y bases débiles. En muchas aguas naturales, que se usan para propósitos potables, existe un equilibrio entre carbonato, bicarbonato y dióxido de carbono.

Los contaminantes ácidos que entran a los abastecimientos de aguas en cantidad suficiente, pueden alterar el equilibrio carbonato - bicarbonato - dióxido de carbono y se pueden estimar por titulación con un álcali valorado a los virajes de pH de 3.7 y 8.3. Los iones hidrogeniones presentes en una muestra de agua como resultado de la disociación o hidrólisis de los solutos reaccionan a la adición de un álcali estándar. Idealmente, el punto final es el punto de equivalencia estequiometria para la neutralización de todos los ácidos presentes.

En la titulación de una especie ácida el punto final más exacto se obtiene a partir del punto de inflexión de una curva de titulación aunque para las titulaciones rutinarias de acidez, se puede utilizar como punto final el cambio de color de un indicador. La alcalinidad se refiere a la presencia de sustancias hidrolizables en agua y que como producto de hidrólisis generan el ión hidroxilo (OH-), como son las bases fuertes, y los hidróxidos de los metales alcalinotérreos; contribuyen también en forma importante a la alcalinidad los carbonatos y fosfatos. La presencia de boratos y silicatos en concentraciones altas también contribuyen a la alcalinidad del medio.

La alcalinidad puede definirse como la capacidad de un agua natural para donar con H+ y alcanzar el PH 4.5 que es el segundo punto de equivalencia en la valoración del carbono ( CO3) las concentraciones de los cationes y aniones en un muestra de agua real, es importante en el tratamiento del agua, frecuentemente debe conocerse la alcalinidad para calcular las cantidades de productos químicos que deben agregarse para su tratamiento, este sirve para amortiguar el PH y como depósito o resumidero para el carbono inorgánico ayudando así a determinar la capacidad del agua de fomentar la proliferación de algas y otras formas de vida acuática, por lo que usarse como una medida de la fertilidad generalmente, las especie básicas responsables de la alcalinidad del agua son el ion


bicarbonato y el hidróxido.

HCO3- + H+ TCO2 + H2OCO32 + H+ T HCO3

OH + H+ T H2O

Acidez enmgldeCaCO3=

(mlde l base )(N de labase )mlde muestra

∗50000

MATERIALES Y/O REACTIVOS

REACTIVOS NaOH 0.02 N H2SO4 0.02 N Tiosulfato de sodio 0.1N Indicador de fenolftaleína Indicador naranja de metilo

MATERIALES Vasos de precipitados Probetas (100 ml) Buretas (50ml) Matraz Erlenmeyer (250ml) Soporte Universal Pinzas de Bureta Termómetro


FICHA TECNICA Y DE SEGURIDAD

FENOLFTALEINAFormula: C20H14O4

IDENTIFICACION DE LOS PELIGROSIDENTIFICACIÓN DE RIESGOS: Nocivo por ingestión. SOSPECHOSO riesgo de cáncer. CONTIENE fenolftaleína que podría causar cáncer. El riesgo de cáncer depende del nivel y duración de la exposición. INHALACIÓN: El polvo puede causar tos y estornudos. CONTACTO CON LOS OJOS: Leve irritante. CONTACTO CON LA PIEL: No clasificado como irritante, pero puede ser absorbida a través de las superficies húmedas o aceitosas. Los síntomas pueden parecerse a los de la exposición de la ingestión. INGESTIÓN: Catártico. Muy activo, incluso en pequeñas cantidades (30- 100 mg). Puede causar una purga, colapso, y la caída de la presión arterial o una erupción en la piel comezón que puede convertirse en ulcerosa. Otros efectos sistémicos no son muy conocidos.

PRIMEROS AUXILIOS

INHALACIÓN: Trasladar al aire fresco. Si no respira, dar respiración artificial. Si la respiración es difícil, dar oxígeno. Conseguir atención médica. CONTACTO CON LOS OJOS: Lavar los ojos inmediatamente con abundante agua durante al menos 15 minutos, abriendo y cerrando los párpados ocasionalmente. Conseguir atención médica inmediatamente. CONTACTO CON LA PIEL: En caso de contacto, limpie el exceso de material de la piel luego lave inmediatamente la piel con abundante agua durante al menos 15 minutos. Quítese la ropa y zapatos contaminados. INGESTIÓN: Provocar el vómito inmediatamente con indicación de personal médico. No dar nada por boca a una persona inconsciente. Conseguir atención médica inmediatamente

TIPO DE INFLAMABILIDAD : INFLAMABLE

HIDROXIDO DE SODIO

Fórmula: NaOH 0.02NPrimeros auxilios Indicaciones generales: En caso de pérdida del conocimiento nunca dar a beber ni provocar el vómito. Inhalación: Trasladar a la persona al aire libre. En caso de asfixia proceder inmediatamente a la respiración artificial. Pedir inmediatamente atenciónContacto con la piel: Lavar abundantemente con agua. Quitarse las ropas contaminadas. Extraer el producto con un algodón impregnado en polietilenglicol 400. Ojos: Lavar con agua abundante (mínimo durante 15 minutos), manteniendo los párpados abiertos. Pedir


inmediatamente atención médica. Ingestión: Beber agua abundante. Evitar el vómito (existe riesgo de perforación). Pedir inmediatamente Atención médica. No neutralizar.

Información toxicológica

Toxicidad aguda: DLL0 oral rbt : 500 mg/kg referido a la sustancia pura DL50 ipr mus : 40 mg/kg referido a la sustancia pura Efectos peligrosos para la salud: Por inhalación: Quemaduras en mucosas. En contacto con la piel: quemaduras necrosis Por contacto ocular: quemaduras necrosis Riesgo de ceguera (lesión irreversible del nervio óptico) Por ingestión: Irritaciones en mucosas de la boca, garganta, esófago y tracto intestinal. Riesgo de perforación intestinal y de esófago. Efectos sistémicos: colapso muerte No se descartan otras características peligrosas. Observar las precauciones habituales en el manejo de productos químicos.

TIOSULFATO DE SODIO 0.1NNa2S2O3PRIMEROS AUXILIOS Indicaciones generales: En caso de pérdida del conocimiento nunca dar a beber ni provocar el vómito.Inhalación: Trasladar a la persona al aire libre. En caso de asfixia proceder a la respiración artificial. En caso de que persista el malestar, pedir atención médica. Contacto con la piel: Lavar abundantemente con agua. Quitarse las ropas contaminadas. Ojos: Lavar con agua abundante (mínimo durante 15 minutos), manteniendo los párpados abiertos. En caso de irritación, pedir atención médica. Ingestión: Beber agua abundante. Provocar el vómito. Pedir atención médica. Lavado de estómago. Administrar solución de carbón activo de uso médico.

ACIDO SULFURICO

Formula : H2SO4 0.02N

Primeros auxilios Indicaciones generales: En caso de pérdida del conocimiento nunca dar a beber ni provocar el vómito. Inhalación: Ir al aire fresco. Contacto con la piel: Lavar abundantemente con agua. Quitarse las ropas contaminadas. Ojos: Lavar con agua abundante manteniendo los párpados abiertos. En caso de irritación, pedir atención médica. Ingestión: Beber agua abundante. Provocar el vómito. Pedir atención médica.Medidas a tomar en caso de vertido accidental Precauciones individuales: Métodos de recogida/limpieza: Recoger con materiales absorbentes o en su defecto arena o tierra secas y depositar en contenedores para residuos para su posterior eliminación de acuerdo con las normativas vigentes. Limpiar los restos con agua abundante. Neutralizar con sodio hidróxido diluido.


Información toxicológica Toxicidad aguda: DL50 oral rata: 2140 mg/kg (sol. 25%) Efectos peligrosos para la salud: Tras contactos prolongados con el producto: En contacto con la piel: dermatitis. Irritaciones en piel y mucosas. No se descartan otras características peligrosas. Observar las precauciones habituales en el manejo de productos químicos.

NARANJA DE METILOC14H14N3NaO3SPrimeros auxilios Indicaciones generales: En caso de pérdida del conocimiento nunca dar a beber ni provocar el vómito. Inhalación: Trasladar a la persona al aire libre. Contacto con la piel: Lavar abundantemente con agua. Quitarse las ropas contaminadas. Ojos: Lavar con agua abundante manteniendo los párpados abiertos. Ingestión: Beber agua abundante. Provocar el vómito. Pedir atención médica.Información toxicológica Toxicidad aguda: DL50 oral rata: 4100 mg/kg 11.2 Efectos peligrosos para la salud: Los datos de que disponemos no son suficientes para una correcta valoración toxicológica. En base a las propiedades físico-químicas, las características peligrosas probables son: Por contacto ocular: irritaciones. Riesgo de: ceguera (lesión irreversible del nervio óptico). Los colorantes azoicos con una componente arilamínica se clasifican como potencialmente cancerígenos. No se descartan otras características peligrosas. Observar las precauciones habituales en el manejo de productos químicos.

PROCEDIMIENTO (MONTAJE Y EJECUCION)

Determinación de Alcalinidad total (T)

Colocar 100 ml de muestra en un matraz Erlenmeyer de 250 ml

Medir el pH

Decolorar agregando una gota de TIOSULFATO DE SODIO 0.1 N


MgdeCaCO3= A×Nmlde muestra

∗50000

A= ml del ácido valorado o muestraN= normalidad del acido

Determinación de Acidez

Acidez enmgldeCaCO3=

(mlde NaOH )(N )mlde muestra

∗50000


BIBLIOGRAFIA

Marco teórico •

http://www.academia.edu/7698264/PRACTICA_DETERMINACION_DE_ALCALINIDAD_EN_AGUA•

http://www.academia.edu/9065570/Determinacion_de_acidez_y_alcalinidad_en_aguas_naturales• Definición de PH http://www.aguamarket.com/sql/temas_interes/198.aspFicha de seguridad NaOH• http://www.ctr.com.mx/hojaseg.php?verhoja=si&file=Hidr%C3%B3xido%20de

%20Sodio%200.1N.pdfTIOSULFATO DE SODIO 0.1N

TIOSULFATO DE SODIO 0.1N• http://www.ctr.com.mx/hojaseg.php?verhoja=si&file=Tiosulfato%20de%20Sodio

%200.1N.pdf

FENOLFTALEINA• http://portales.puj.edu.co/doc-quimica/fds-labqca-dianahermith/C20H14O4.pdf

NARANJA DE METILOhttp://www.ctr.com.mx/hojaseg.php?verhoja=si&file=Anaranjado%20de%20Metilo.pdf

ACIDO SULFURICO 0.02http://www.ctr.com.mx/hojaseg.php?verhoja=si&file=Acido%20Sulfurico%200.02N.pdf



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