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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN

CAMPO 1

INGENIERIA QUMICA

Reporte Prctica 8: Demanda Qumica de Oxgeno

Materia:Laboratorio de Tratamiento de Aguas

Prof. I.Q. Graciela R. Delgadillo

Grupo: 2708 A

Integrantes:

Morales Mercado Diego

Quelite Nerias Martha

Padrn Pea Luis Daniel

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Introduccin

La presencia de oxgeno disuelto es fundamental para la salud y supervivencia de peces y otros

organismos acuticos. Sin embargo, la cantidad de oxgeno disuelto puede verse disminuida

por la presencia de materia orgnica oxidable.

Esta disminucin puede cuantificarse mediante la determinacin de la demanda bioqumica de

oxigeno (DBO).

Uno de los inconvenientes del test de DBO es el tiempo que dura el ensayo. Por ello, una

prueba alternativa, rpida y barata es la determinacin de la demanda qumica de oxigeno

(DQO). La DQO se define como la cantidad de oxigeno consumido en la oxidacin, mediante

oxidantes qumicos, de los constituyentes orgnicos del agua. El grado de oxidacin depender

del tipo de sustancias presentes, pH, temperatura, tiempo de reaccin, presencia de

catalizador, etc.

En este experimento la determinacin de la DQO a una muestra de agua proveniente del lago

Tezozomoc localizado en la delegacin Azcapotzalco en el Distrito Federal utilizando dicromato

como oxidante. La tcnica consiste en llevar la muestra a ebullicin con un exceso de

dicromato en medio cido sulfrico y en presencia de sales de plata que actan como

catalizador. Transcurrido un tiempo determinado se cuantifica el exceso de dicromato por

valoracin con una solucin de sulfato ferroso amnico. La DQO es la cantidad de oxigeno

qumicamente equivalente a la cantidad de dicromato consumido en el proceso de oxidacin.

Objetivos

Conocer el contenido de materiales en aguas residuales, susceptibles a ser oxidados

qumicamente, demanda qumica de oxigeno (DQO) por el mtodo de reflujo cerrado.

Analizar la relacin entre la DBO y la DQO para establecer la naturaleza de los

contaminantes orgnicos existentes en el agua.

Generalidades

DQO

La demanda qumica de oxgeno (DQO) es un parmetro que mide la cantidad de sustancias

susceptibles de seroxidadas por medios qumicos que haydisueltas o suspensin en una

muestra lquida. Se utiliza para medir el grado decontaminacin y se expresa

enmiligramos deoxgeno diatmico porlitro (mgO2/l). Aunque este mtodo pretende medir

principalmente la concentracin demateria orgnica, sufre interferencias por la presencia

desustancias inorgnicas susceptibles de ser oxidadas (sulfuros,sulfitos,yoduros...), que

tambin se reflejan en la medida.

Es un mtodo aplicable en aguas continentales (ros, lagos o acuferos),aguas negras,aguas

pluviales o agua de cualquier otra procedencia que pueda contener una cantidad apreciable

demateria orgnica. Este ensayo es muy til para la apreciacin del funcionamiento de

lasestaciones depuradoras.No es aplicable, sin embargo, a lasaguas potables,ya que al tener

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un contenido tan bajo de materia oxidable la precisin del mtodo no sera adecuada. En este

caso se utiliza el mtodo deoxidabilidad conpermanganato potsico.

La DQO vara en funcin de las caractersticas de las materias presentes, de sus proporciones

respectivas, de sus posibilidades de oxidacin y de otras variables. Es por esto que la

reproductividad de los resultados y su interpretacin no pueden ser satisfechos ms que encondiciones de metodologa de ensayo bien definidas y estrictamente respetadas.

Reacciones qumicas principales que se llevan a cabo en la determinacin de DQO

En las pruebas de DQO se acelera artificialmente el proceso de biodegradacin que realizan los

microorganismos, mediante un proceso de oxidacin forzada, utilizando oxidantes qumicos y

mtodos debidamente estandarizados, que tienen por objeto garantizar la reproductibilidad la

comparabilidad de las mediciones.

La degradacin biolgica de un carbohidrato en condiciones aerbicas puede expresarse

como:

Mientas que la degradacin qumica de esta misma sustancia, (acelerada con dicromato de

potasio y medida bajo la forma de DQO) puede expresarse como:

Las condiciones oxidantes en las pruebas de DQO pueden ser, la ebullicin de una alcuota de

muestra con mezcla sulfocrmica 0.25N en un sistema reaccionante abierto (a reflujo) o la

digestin de la muestra a 150C durante dos horas con mezcla sulfocrmica 0.1N, en un

sistema cerrado.

La reaccin que ocurre en presencia de materia orgnica es la siguiente:

2K2Cr2O7 + 8H2SO4+ 3C 2K2SO4+ 2Cr2(SO4)3 + 8H2O + 3CO2

En ausencia de Materia Orgnica y por prolongada ebullicin puede ocurrir las siguiente

reaccin:

2K2Cr2O7+ 8H2SO4 2K2SO4+ 2Cr2(SO4)3+ 8H2O + 3O2

Sustancias orgnicas biodegradables y no biodegradables

Sustancias orgnicas biodegradables: organismos en descomposicin, heces humanas

y de animales.

Sustancias orgnicas no biodegradables: Las aguas residuales industriales o las aguas

subterrneas contaminadas contienen con frecuencia sustancias orgnicas nobiodegradables. Entre stas se incluyen, por ejemplo, los hidrocarburos clorados.

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Principales interferencias que pueden presentar en la prctica

La DQO vara en funcin de las caractersticas de las materias presentes, de sus proporciones

respectivas, de sus posibilidades de oxidacin y de otras variables. Es por esto que la

reproductividad de los resultados y su interpretacin no pueden ser satisfecha ms que en

condiciones de metodologa de ensayo bien definidas y estrictamente respetadas.

Sufre interferencias por la presencia de sustancias inorgnicas susceptibles de ser oxidadas

(sulfuros,sulfitos,yoduros...), que tambin se reflejan en la medida.

La ebullicin prolongada puede hacer perder oxgeno al dicromato aunque

Es importante el control de temperatura durante la digestin.

Cuestionario

1. Cul es el agente reductor y oxidante en DQO?

El agente oxidante es Cr2 O7-2

2. Explica la interferencia del cloro

Problemas de de interpretacin de los valores de la DQO que debido a la multitud de

variables que pueden afectar el valor de la DQO de una muestra dada de aguas residuales,

los cloruros interfieren en el ensayo de DQO por eso mismo se debe prever que se pueden

presentar valores altos de la DQO debidos a la oxidacin de los cloruros por el Dicromato de

potasio como se ve en la siguiente reaccin:

3.

Importancia de la determinacin de DQO.

Es de importancia por que proporciona la medida de oxgeno que es equivalente a la

proporcin de la muestra orgnica presente en una muestra de agua capaz de oxidarse por

procedimientos qumicos oxidantes fuertes.

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4. Cules son los productos inorgnicos finales de la oxidacin?

Siendo esta la reaccin para DQO tenemos como se muestra dixido de carbono, agua y

cromo 3 como productos.

5. Por qu se hace un reflujo de la muestra?

Las sustancias orgnicas e inorgnicas oxidables presentes en la muestra, se oxidan

mediante reflujo en solucin fuertemente cida (H2SO4) con un exceso conocido de

dicromato de potasio (K2Cr2O7) en presencia de sulfato de plata (AgSO4) que acta

como agente catalizador, y de sulfato mercrico (HgSO4) adicionado para remover la

interferencia de los cloruros.

6.

Explica la importancia de cada reactivo.

Dicromato de potasio (K2Cr2O7): es la solucin de digestin de la muestra. Lo que quiere decir

que es el encargado de oxidar las sustancias orgnicas e inorgnicas.

Acido sulfrico (H2SO4): para que la muestra se digiera es necesario estar en medio

fuertemente acido, que ser proporcionado por este reactivo.

Sulfato de plata (AgSO4): es la solucin catalizadora

7. Podra considerarse esta determinacin indirecta? Explica.

S, podra considerarse indirecta ya que el tiempo de reaccin es alto y la cuantificacin de

materia organica e inorgnica oxidable es global, por lo tanto el resultado que se obtiene es

del tiempo en que reacciono la muestra.

Sera considerado como directo si se cuantificara el contenido de los iones Cr2O7-2 no

consumidos o los iones Cr+3

al instante, es decir inmediatamente despus de agregar los

reactivos.

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Resultados

En el tubo de digestin se colocaron las siguientes soluciones como se indica a continuacin:

1.5ml de agua residual + 2ml de Solucin de digestin de K2Cr2O7+ 2.5ml de Solucin cataltica

de H2SO4concentrado

Se colocaron los mismos volmenes en otro tubo de digestin, pero utilizando esta vez agua

destilada, para preparar un blanco.

Una vez preparados ambos tubos de digestin, se apretaron los tapones y se mezclaron por

completo. Posteriormente se colocaron en el termoreactor por 1:30min.

Pasado el tiempo, se dejaron enfriar y con ayuda de celdas, se ley la absorbancia de la

solucin en el espectrofotmetro.

La absorbancia medida en el tubo con la muestra de agua residual fue de 0.16nm.

A partir de la grfica de los siguientes datos de Concentracin de O2/L y Absorbancia (nm) se

obtiene una curva de calibracin, misma que se linealiza para obtener la ecuacin de la recta:

Curva DQO

Concentracin mg/L Absorbancia50 0.006

80 0.017

120 0.024

150 0.029

190 0.037

250 0.044

330 0.068

500 0.094

1000 0.19

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Mediante la ecuacin de la recta se calcula la DQO (O2/L) en la muestra de agua residual

proveniente del lago del parque Tezozomoc a partir del valor de absorbancia obtenido:

y= mx + b

Donde:

y = Absorbancia = 0.026nm

x = DQO (mg O2/L)

m = 1.9 x 10-4

b = 9.35 x 10-5

A= mx + b

Sustituyendo:

Con este valor de DQO y el valor de DBO5de la prctica anterior se determina la

relacin DBO5 /DQO:

Donde:

DBO5 = 126mgO2/L

DQO = 136.84mgO2/L

y = 0.0002x + 9E-05

R = 0.9977

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

0 200 400 600 800 1000

absorbancia

mg O2/L

Curva de DQO

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Sustituyendo:

Anlisis de resultados

La DQO da una medida de la materia inorgnica y orgnica presente en el agua, dicha materia

en condiciones naturales puede ser biodegradada (oxidada) a CO2y H2O mediante un proceso

lento que puede tardar das e incluso aos, por esta razn se utiliz una solucin digestora de

K2Cr2O7 y una solucin cataltica de H2SO4 concentrado, para as llevar a cabo el proceso de

oxidacin forzada de una manera acelerada.

La degradacin biolgica de un carbohidrato en condiciones aerobias es el siguiente:

Mientras que la degradacin qumica de esta misma sustancia (acelerada con dicromato de

potasio y medida bajo la forma de DQO) puede expresarse como:

Esta reaccin necesita la aplicacin de calor en el termoreactor para favorecer las condiciones

oxidantes. No obstante en esta determinacin tambin se oxida materia inorgnica como

(sulfuros, hierro (II), manganeso (II), nitratos, etc.)

Por tal motivo el valor de DQO (842.15mgO2/L) contenido en la muestra de agua residual nos

indica la cantidad de materia orgnica global, biodegradable y no biodegradable y las

sustancias tanto orgnicas como inorgnicas susceptibles a oxidacin qumica contenida en

ella.

Al realizar la relacin entre DQO y el valor de DBO5 se obtuvo un valor de 0.92, lo que indica

que de los contaminantes orgnicos existentes en el agua predomina la contaminacin de

naturaleza orgnica biodegradable. (DBO5/ DQO > 0.6).

Conclusiones

A travs de la prctica fue posible conocer que la Demanda Qumica de Oxgeno proporciona la

medida del oxgeno que es equivalente a la proporcin de la muestra orgnica presente en la

muestra de agua residual proventiente del lago del parque Tezozomoc de la Delegacin

Azcapotzalco en la Ciudad de Mxico, capaz de oxidarse en condiciones severas con el in

dicromato.

El valor de DQO fue de 842.15mgO2/L y la relacin DBO5/ DQO = 0.92, indicando as una

contaminacin de naturaleza orgnica biodegradable.

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Bibliografa

http://gemini.udistrital.edu.co/comunidad/grupos/fluoreciencia/capitulos_fluoreciencia/calag

uas_cap17.pdf

http://www.docstoc.com/docs/22794030/ASIGNATURA-CONTROL-Y-CALIDAD-DEL-AGUA-GUIA-DE-ESTUDIO

La contaminacin ambiental en Mxico, Autor Blanca Elena Jimnez, Edicin ilustrada

Editorial Limusa, 2002.

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