TALLER QUÍMICA SANITARIA. PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL.

1. Indique las unidades y el valor máximo o rango permisible según Res. 2115 de 2007, para todos los parámetros medidos en el trascurso de las prácticas del laboratorio.

2. Especifique qué tipos de sustancias presentes en el agua generan los diferentes tipos de dureza.

3. Describa las especies químicas que generan los siguientes tipos de dureza: dureza total, magnésica, cálcica, carbonacea y no carbonacea. Para las tres primeras indique la técnica analítica utilizada para su medición y la importancia del pH en la determinación.

4. ¿Cuáles tipos de dureza causan problemas en los sistemas de conducción de agua, desde el punto fisicoquímico que genera esta situación y que procesos se utilizan para eliminarla?

5. A dos muestras de agua se les realizó la determinación de dureza. Cuando se tituló una muestra de 50 mL a la que previamente se le había tratado con un buffer de pH 10 y agente complejante NET, se gastó un volumen de 9,8 mL de EDTA 0,1 N. A una segunda muestra de 100 mL se la trató con NaOH 1M para ajustar el pH entre 12 y 13 y Murexida como complejante, se le tituló con 32,6 mL de EDTA 0,04 N. Indique a) Dureza total, b) Dureza Cálcica c) Dureza Magnésica y d) Si la muestra cumple con la legislación para agua potable (2115/07) Asuma ausencia de estroncio en las determinaciones. e) Establezca el grado de dureza que posee la muestra. Respuestas: a) DT = 980; b) DCa= 652; c) DMg= 328 (todas en mg CaCO3/L).

6. Indique cuál es la función del IRCA que aparece en la Res. 2115 de 2007 y cómo se interpretan los resultados que arroja. Calcule el IRCA con los resultados obtenidos para las prácticas realizadas (incluye datos prácticas 1 a 4) y defina cuál estaría en mejores condiciones para ser usada como agua potable si solo se tuvieran estos parámetros para tomar decisiones para su uso. (Solicite la información de las diferentes muestras de agua con los otros grupos de trabajo)

7. El anión sulfato es común en las aguas provenientes de suelos volcánicos, su existencia no se ha asociado directamente con problemas de salud, ni ambientales. ¿Cuándo es importante tenerle en cuenta para evitar que su presencia genere problemas en el agua para consumo humano? ¿Qué problema puede generar?

8.En un análisis para la determinación de sulfatos en una muestra de 100 mL de agua se encontró que la absorbancia a 420 nm fue de 0,621 para la muestra problema y de 0,102 para el blanco. Si los datos de la curva de calibración son los que se muestran en la siguiente tabla indique la concentración de sulfatos en la muestra problema.

Nota: aprenda el procedimiento para la aplicación del método de regresión lineal en su calculadora. Puede requerir su uso en el desarrollo del examen.

Concentración en (mg S04

-2/L)absorbancia

0 00,02 0,0210,05 0,0540,1 0,11

0,35 0,3220,5 0,477

0,75 0,644

9. ¿Qué implicaciones tiene sobre los ecosistemas y la salud pública la adición permanente de nitratos (acompañados de fosfatos) a los cuerpos de agua? Focalice su respuesta sobre los procesos eutróficos.

10. ¿Qué implicaciones sobre los ecosistemas tiene la adición permanente de cloruros? Describa al menos un método para la eliminación del anión del agua.

11. Se titula una muestra de 100 mL de agua para la determinación de Cloruros. En el cambio de amarillo a rojo para la muestra se gastan 4,2 mL y al remplazar la muestra por agua destilada y realizar todo el procedimiento anterior se gastan 0,9 mL de una solución de nitrato de plata 0,10 N. Calcule la concentración de Cloruros en la muestra de agua. Respuesta: 117,0 mg Cl-1/L

12. ¿Explique brevemente que es: oxígeno disuelto, porcentaje de saturación de oxígeno, demanda bioquímica de oxígeno cinco (DBO5) y demanda química de oxígeno (DQO)?

13. ¿Cómo cambia la concentración de oxígeno disuelto en el agua respecto a la presión atmosférica y la temperatura?

14. ¿Cuál es la diferencia conceptual entre la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y demanda química de oxígeno (DQO)?15. ¿Cuál es la relación DBO5/DQO, mínima requerida para que un agua residual pueda ser tratada por métodos biológicos en los sistemas de tratamiento de aguas residuales (STAR)?

16. En la determinación del porcentaje de saturación de oxígeno en agua es indispensable colectar la muestra sin permitir el burbujeo y eliminar todo residuo de aire dentro de la botella Winkler. Indique cuál es la justificación para esto.

17. Para realizar comparaciones en la calidad del agua en muestras tomadas en diferentes lugares se utiliza el porcentaje de saturación de oxígeno disuelto y no la concentración de oxígeno disuelto. Especifique ¿Cuáles son las razones por las que no es adecuado usar la concentración para comparar?

18. ¿Por qué se afirma que un cuerpo de agua con bajo porcentaje de saturación de oxígeno posee mayor contaminación que uno que posea uno alto?

19. Se realiza la determinación de la DBO, encontrando los siguientes resultados la medición del oxígeno disuelto en la titulación de 203 mL de muestra. Asuma que se tomaron 10 mL de muestra y se disolvió hasta 300 mL.

Dia 0. Volumen de tiosulfato de sodio 0,025 N = 7,8 mLDia 3. Volumen de tiosulfato de sodio 0,025 N = 7,3 mLDia 5. Volumen de tiosulfato de sodio 0,025 N = 2,9 mLDia 7. Volumen de tiosulfato de sodio 0,025 N = 2,2 mLDia 20. Volumen de tiosulfato de sodio 0,025 N = 0,8mL

Realice el cálculo de para a) DBO5, b) DBO7 c) Indique a que se debe que no se pueda realizar el cálculo de la DBO20.

Respuestas: a) 147 b) 168 (todas en mg OD/L)

20. A una muestra de 10 L agua se realiza tratamiento para retirarle la turbiedad, color, olor, sabor y queda lista para ser desinfectada. En este procedimiento se le adiciona un volumen de solución desinfectante de una concentración 250 mg Cloro/L con el fin de lograr una muestra que contenga una dosis final de 20 mg Cloro/L. Calcule el volumen de solución desinfectante que se debe adicionar (en mL). Respuesta: 800 mL

21. A la muestra del ejercicio anterior se le agita durante un periodo de 20 minutos para que se genere la desinfección de la muestra. Terminado este tiempo se procede a titular 100 mL de la muestra utilizando buffer para cloro y reactivo DPD. La titulación con Sulfato Ferroso Amoniacal (FAS) 0,027 N se completa pasando de rosado a incoloro con un volumen de 1,7 mL. a) Calcule la demanda de cloro, b) Indique la cantidad de cloro libre en la muestra desinfectada c) Establezca si la cantidad de cloro libre cumple con la normatividad colombiana para agua potable y d) Especifique que repercusiones puede tener en la salud el exceso y una cantidad insuficiente de cloro libre en el agua potable. Respuestas: a) 18,3 b) 1,7 (todas en mg Cloro/L)

22. Si el caudal de agua que entra al proceso de desinfección en una planta de potabilización de agua es de 1,32 m 3/s, cual debe ser caudal mínimo (en mL/s) de solución desinfectante de cloro 30 % P/V Cloro / L que se debe adicionar para cubrir la demanda de cloro y ajustar el cloro libre, si la dosis óptima es de 20 mg Cloro/L. Asuma que el volumen aportado por la solución desinfectante no es significativo. Respuestas: 88 mL/s