Tecnica De Oxigeno Disuelto Metodo Winkler

PRÁCTICA 3

DETERMINACIÓN DEL OXÍGENO DISUELTO POR EL MÉTODO DE WINKLER

1.- FUNDAMENTO TEÓRICO. 1.1.- Generalidades. La solubilidad de los gases sigue la ley de Henry, es decir, que la cantidad de gas que se disuelve es proporcional al coeficiente de solubilidad, α , propio de cada gas. A la concentración C del gas en cuestión, en la fase gaseosa, y a la presión P en contacto con el agua, elvolumen de gas disuelto es: V=α CP El coeficiente de solubilidad, α , para el oxígeno, a 101 C, vale 0,038. Su solubilidad, estando el gas puro en contacto con el agua, a una presión de 1 bar y 101 C, es de 54,2 mg/l. La solubilidad del oxígeno en agua está relacionada con muchos factores; además de los citados (temperatura y presión), hay que destacar la concentración salina del agua. Además, elorigen del agua o su procedencia condiciona el nivel del oxígeno disuelto. Así, las aguas profundas o subterráneas suelen contener solo algunos miligramos de oxígeno por litro. En contraposición, las aguas superficiales pueden contener cantidades importantes, cercanas a la saturación. En los estudios de este parámetro, las variaciones de la concentración en oxígeno son tan importantes como elvalor absoluto. Se deberá investigar la causa de cualquier variación; ello puede ser función de la presencia de vegetales, de materia orgánica oxidable, de organismos y de gérmenes aerobios, así como de las perturbaciones en la interfase producidas por los cambios atmosféricos (existencia de grasas, de hidrocarburos, de detergentes, etc.). En zonas donde existe débil tasa de renovación (lagos,bahías, etc.), la concentración de oxígeno disuelto tiende a disminuir con la profundidad y, por consiguiente, los fenómenos anaerobios pueden desarrollarse en los fondos. La solubilidad del oxígeno disminuye al elevarse la temperatura. A ello se suma el crecimiento en consumo de oxígeno por parte de los peces y las bacterias que se multiplican. Estas causas pueden conducir a gustos y oloresdesagradables en las aguas. Las normas europeas indican como concentración límite mínima la cifra de 5 mg/l. El agua saturada de aire, a 201 C y bajo presión normal contiene 9,1 mg/l de oxígeno. En ingeniería es muy importante conocer la acción del agua sobre los materiales. El agua pura ataca siempre al hierro, ya que, termodinámicamente, las dos sustancias no presentan ningún aspecto común de estabilidad.Sin embargo, la cinética del proceso, que siempre es electroquímico, es muy distinta según exista o no presencia de oxígeno, apareciendo en el segundo caso la corrosión. Evaluar el nivel de oxígeno disuelto en las aguas de las redes de distribución es muy

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necesario. Así, las aguas bicarbonatadas cálcicas, suficientemente oxigenadas (no inferior a 5 mg/l de oxígeno disuelto) y enequilibrio carbónico, tienen la propiedad de provocar, en frío, la formación de una capa protectora natural, llamada capa de Tillmans, a base de precipitado mixto de CaCO3 y de óxidos de hierro. La existencia de esta capa protectora natural garantiza la protección de un gran número de redes de distribución de aguas de pozo preaireadas o aguas de río. Pero, desde el punto de vista industrial, las aguas decalderas (alta presión y temperatura) no deben contener más de 0,3 mg/l de oxígeno disuelto. 1.2.- Fijación y determinación del oxígeno disuelto. El oxígeno disuelto puede reaccionar cuantitativamente con un exceso de hidróxido de manganeso (II), transformándose rápidamente en hidróxido de manganeso (III): 4 Mn(OH)2 (s) + O2 + 2 H2O ===== 4 Mn(OH)3 (s) Al acidificar, el hidróxido de manganeso(III) producido oxida al yoduro, formándose yodo: 2 Mn(OH)3 (s) + 2 I- + 6 H+ ===== I2 + 3 H2O + 2 Mn2+ El yodo producido, equivalente al oxígeno que había en la muestra, puede ser valorado con tiosulfato sódico, según la reacción: I2 + 2 S2O32- ===== 2 I- + S4O62Debido a que un mol de oxígeno equivale a dos moles de yodo, se requerirán cuatro moles de tiosulfato por cada mol de oxígeno disuelto....