Quimica "Agua"

Trabajo practico Nº 9
“Titulación de dureza total de agua con EDTA”


OBJETIVO

Medir la dureza del agua.
Eliminar esa dureza.

INTRODUCCION TEORICA

En la publicación del curso, volumen 2 capítulo X se encuentran detalladamente desarrollados los siguientes puntos necesarios para la comprensión del presente trabajo práctico.
• Aguas naturales, sus impurezas.
• Aguas para usoindustrial.
• Dureza, características, medición y expresión.
• Ablandamiento, especialmente por intercambio iónico de resinas.

Definición de dureza
La dureza de un agua es debida a la presencia de iones Ca2+y Mg2+disueltos en ella. Por consiguiente no constituye dureza la presencia de calcio y magnesio en compuestos insolubles.
Se dice entonces que un agua es dura cuando contienedisueltas sales disociadas de calcio y magnesio en concentración superior a las tolerancias fijadas para cada uso.
Se denominan aguas blandas aquellas aguas que tienen concentración de iones Ca2+ y Mg2+ por debajo de dichas tolerancias. La dureza se manifiesta en dos fenómenos indeseados muy conocidos:
• Cortado de jabón.
• Formación de incrustaciones (sarro) al calentarse el agua.
Sedice que el agua dura corta el jabón ya que, a menos que se haga un agregado grande de este, no se logra la espuma ni la detergencia propia de las soluciones de jabones solubles, que son los de sodio y potasio.
2NaJ (ac) + Me2+= MeJ2 (s) + 2Na+ J:anion del jabón; Me2+ Ca 2+, Mg 2+.

Tipos de dureza
La dureza temporal se produce por carbonatos y puede ser eliminada al hervir el agua opor la adición del hidróxido de calcio (Ca(OH)2). Los carbonatos pueden precipitar cuando la concentración de ácido carbónico disminuye, con lo que la dureza temporal disminuye, y si el ácido carbónico aumenta puede aumentar la solubilidad de fuentes de carbonatos, como piedras calizas, con lo que la dureza temporal aumenta. Todo esto está en relación con el pH de equilibrio de la calcita y con laalcalinidad de los carbonatos.
La dureza permanente  no puede ser eliminada al hervir el agua, es usualmente causada por la presencia del sulfato de calcio y magnesio y/o cloruros en el agua, que son más solubles mientras sube la temperatura hasta cierta temperatura luego la solubilidad disminuye conforme aumenta la temperatura. Puede ser eliminada utilizando el método SODA (carbonato de sodio) oPotasio.




Medición y expresión de dureza
Esta propiedad de cortar el jabón permite determinar el contenido en Me2+de un agua en base al volumen de solución valorada de jabón soluble que es necesario agregar a un volumen conocido de muestra de agua hasta que se forme una espuma persistente.
La dureza total, o sea la de Ca2+ + Mg2+, determinada de esta manera o de otras, es expresable porejemplo en mili equivalentes-gramo de (Ca2+ + Mg2+)por litro de agua.
Siendo 1 meq-g Me2+ = 0,5 mmol Me2+
O en mg CaCO3/l de agua (p.p.m. de CaCO3=partes por millón de CaCO3).

1) Mg CaCO3/l o ppm de CaCO3.
Miligramos de carbonato cálcico (CaCO3) en un litro de agua; esto es equivalente a ppm de CaCO3.
2) La forma más común de medida de la dureza de las aguas es por titulación con EDTA. El EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) cuya formula química es C10H16N2O8
Reacciona primero con todo el Ca2+ y luego con el Mg2+ de la muestra de agua.
A su vez, el complejo calcio es algo más estable que el de magnesio, o sea que la reacción es mucho más completa en el caso del calcio que en el del magnesio. Un colorante, Negro de Eriocromo T (NET), tiene la propiedad de formar a su vezotro complejo, color rojo borravino, con magnesio. Este complejo es relativamente poco estable y puede ser descompuesto por el agregado de sal de EDTA, formándose entonces el complejo más estable de EDTA con magnesio.
El colorante mencionado sirve de indicador pues tal cual, no acomplejado con magnesio, tiene un color azul profundo a pH=10 y, en cambio, en presencia de magnesio se forma el...