Volumetría complexométrica:dermianción dureza del agua

VOLUMETRÍA COMPLEXOMÉTRICA.
“Determinación de Dureza del Agua”

RESUMEN.
Mediante la utilización de volumetría complexométrica se determinó la dureza total, cálcica y permanente de una muestra problema utilizando EDTA como titulante, la determinación de la dureza permanente se realizó a pH 10 y NET como indicador. En la dureza cálcica se utiliza NaOH como precipitante del Mg2+ y calcon comoindicador. Para la determinación de la dureza permanente se hirvió la muestra y se repito el procedimiento de la dureza total.

|Nº muestra |32 |
|V EDTA D. total |34,7 mL |
|Dureza total |347 ppm CaCO3 |
|V EDTAD. cálcica. |21,9 mL |
|Dureza cálcica |219 ppm CaCO3 |
|V EDTA D. permanente. |34,8 mL |
|Dureza permanente |347ppm CaCO3 |
|Dureza Magnésica |128 ppm CaCO3 |
|Dureza temporal|0 ppm |

INTRODUCCIÓN.

Las volumetrías complexométricas se basan en la reacción de complejación (formación de complejos) de un ión metálico Men+ con ligandos llamados complexonas. La complexona más utilizada es la sal disódica del ácido etilenodiaminotetraacético, (Na2H2Y) llamado coloquialmente EDTA. El ligando complejante es en realidad el anión Y4-.
Elpunto final de la valoración se detecta mediante un indicador metalocrómico, que cambia de color en función de la |Men+| en disolución (de forma análoga a como un indicador ácido-base cambia de color en función de la |H3O+|). El indicador depende del ión metálico, y en esta práctica en que valoraremos Ca2+ y Mg2+ utilizaremos Negro de Eriocromo T (NET) que vira en función de |Mg2+| y Murexida a pH12.
Si la disolución contiene Ca2+ puede emplearse murexida (Mur) como indicador (pH = 12). Las reacciones volumétrica e indicadora son respectivamente:
R.V.: Ca2+ + Y4- ( CaY2-
R.I.: CaMur + Y4- ( Mur + CaY2-
Rosa Malva
También puede utilizarse NET (pH =10), pero este indicador es sensible sobre todo al Mg2+ por lo que a la disolución problema se le añaden unas gotas decomplexonato de magnesio MgY2-. Las reacciones son ahora:
Ca2+ + MgY2-(CaY2-+Mg2+
Mg2++NET(MgNET
R.V.: Ca2++Y4- (CaY2-
R.V.: Mg2++Y4- (MgY2-
R.I.: MgNET+Y4- (MgY2-+ NET
Rojo Azul
Obsérvese que el MgY2- termina en la misma forma en que se añadió, por lo que su adición no provoca la aparición de ningún error. Si la disolución problema contiene inicialmente Mg2+, noes preciso añadir MgY2-, pero el Y4- valora ahora al Ca2+ y también al Mg2+.
Tanto los iones Men+ como la Y4- (y los Indicadores) tienen reacciones laterales competitivas con OH- y H3O+, por lo que todas las reacciones anteriores deben estudiarse en función de magnitudes condicionales. Esa es también la causa de que cada Indicador deba ser utilizado al pH marcado, por lo que se suele trabajar enmedio tamponado.

Dureza de agua

La dureza en el agua es causada principalmente por la presencia de iones de calcio y magnesio que hay en una determinada cantidad de agua y es expresada como carbonato de calcio equivalente. Algunos otros cationes divalentes también contribuyen a la dureza como son, estroncio, hierro y manganeso, pero en menor grado ya que generalmente están contenidos enpequeñas cantidades. El grado de dureza es directamente proporcional a la concentración de sales metálicas.
La dureza es indeseable en algunos procesos, tales como el lavado doméstico e industrial, provocando que se consuma más jabón, al producirse sales insolubles.
En calderas y sistemas enfriados por agua, se producen incrustaciones en las tuberías y una pérdida en la eficiencia de la...