Dureza Total

Determinación de la Dureza Total, Dureza Cálcica, Dureza Magnesiana
Introducción
La Dureza en el Agua es una propiedad ocasionada por la presencia de cationes metálicos Polivalentes. Esta se manifiesta porreacciones entre los cationes de durezay ciertos aniones (Ejemplo: SO4=, CO3=), los cuales forman incrustaciones. La Dureza en el Agua se debe principalmente a la presencia de iones Ca+2 yMg+2. Otros cationes polivalentes (Ejem.Fe+3, Cu+2, etc), pueden estar presentes en pequeñas concentraciones, pero casi siempre son insignificantes.
Los tipos de Dureza
Debido a que la dureza puede deberse más que todo a los iones Calcio y Magnesio, esta se puede dividir en tres tipos de Dureza:
• Dureza Total
Que involucra a todos los iones metálicos Polivalentes que puedan encontrarsepresentes en la muestra.
• Dureza Cálcica
Que cuantifica solo la dureza por efecto del ión Calcio.
• Dureza Magnesiana
Que cuantifica solo la dureza por efecto del Ión Magnesio.
¿Cómo se determina la Dureza?
La Dureza se determina en forma volumétrica utilizando el principio de “Quelación” (1). Para ello, se utiliza un agente Quelante como titulador (EDTA(2)), el cual forma un complejo incoloro conlos iones metálicos Polivalentes a valores de pH controlados.
Debido a que estos complejos metálicos son incoloros, debe de utilizarse un indicador de color para detectar en forma visual el punto final de la Titulación. Para dureza total se utiliza como indicador el “NET” (3).
Fundamentos del Método
Volumetría
El principio del análisis volumétrico se basa en el hecho de hacer reaccionar elAnalito problema (en forma directa o indirecta), con un volumen de un reactivo para originar una Reacción (Directa o Indirecta). Del Volumen y Concentración del reactivo agregado, se calcula la concentración del Analito problema. Debido a que el análisis volumétrico utiliza relaciones de volúmenes exactos, es esencial adoptar un estándar definido para una unidad de volumen y calibrar todo elmaterial de vidrio para cumplir con ese estándar. El material de vidrio para la medición que se utiliza con más frecuencia son: Buretas, Pipetas y Matraces o Frascos Erlenmeyer.
Determinación con EDTA
En la determinación de Dureza con EDTA debe de tenerse en cuenta que:
• Existen varios equilibrios Competitivo
• Debe de asegurarse la estabilidad del Complejo
• Evitar la precipitación de los ionesmetálicos
• Los Complejos son incoloros y por tanto se requiere el uso de un indicador de color para la detección del punto final de la titulación.
Indicador de Color: NET
El Indicador de color que se utiliza para la determinación de color en Dureza Total es el “Negro de Eriocromo T”, también conocido como NET. Para la determinación de Dureza Cálcica se utiliza “Murexida”, también conocidocomo “Purpurato de Amonio”. Estos son agentes quelantes que cambian de color al encontrarse en forma libre en la solución.
Reacciones
Reacción: EDTA – Ca+2 , Mg+2
EDTA + M+2--------- EDTA[Ca+2]
M = Ca y/o Mg
pH = 10 ± 0.1
EDTA = Incoloro
EDTA : M+2 = (1 : 1)
EDTA[Ca+2] = Incoloro
Reacciones
Reacción Total:
(Muestra) M+2 + NET--------------NET(Mg+2) + M+2
(Muestra) M+2+ NET(Mg+2) +EDTA-------------NET(Mg+2) + EDTA(M+2)
NET(Mg+2) + EDTA(M+2)------------------NET + EDTA(Mg+2)
Parte Experimental
Objetivos
Determinarla Dureza en muestras de Agua Potable, Agua Subterránea y Agua Superficial, utilizando el método Titulométrico con EDTA.
Interferencias
Interfieren iones metálicos diferentes de Ca+2 y Mg+2 (errores de apreciación visual y/o errores positivos). Estas se eliminanadicionando NaCN sólido en pequeñas cantidades.
Material de Vidrio
Frasco Erlenmeyer de 250 mL
Bureta Graduada de 50 mL
Probeta Graduada de 50 mL
Frasco Volumétrico de 100 mL
Frasco Volumétrico de 1000 mL
Pipetas Volumétricas de 10, 25 y 50 mL
Reactivos
• Cianuro de Sodio en Cristales (NaCN)
• Cloruro de Amonio Anhidro (NH4Cl)
• Sal Disodica del Etilen Diamino Tetracético (EDTANa2)
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