análisis de la DQO

1. INTRODUCCIÓN
El ensayo de la Demanda Química de Oxigeno (DQO) a partir del dicromato se utiliza ampliamente para establecer la contaminación en materia orgánica de aguas residuales. En el ensayo, la materia orgánica se oxida, como resultado se consume el dicromato de color amarillo que se remplaza por el ion crómico color verdoso (ecuación 1). Como catalizador se añada sulfato de plata.(Ecuación 1)
El oxigeno requerido exacto se debería mediar a partir de la ecuación 2.
(Ecuación 2)
Donde n, es el número de moles. Este oxígeno representa la demanda teórica de oxígeno de la muestra (DteO). Idealmente, la determinación de DQO al dicromato se aproxima a este valor. Por la tanto, la DQO nos permite evaluar la materia orgánica presente analizando la cantidad total de oxigeno necesariopara oxidar la materia orgánica a dióxido de carbono y agua. Una vez realizada el ensayo del dicromato, la medición se llevo a cabo a partir de un espectofotómetro, donde los resultados son suficientemente exactos para los objetivos de la práctica. También se podría realizar a partir del método de valoración (una técnica más costosa de realizar pero más exacta).
Para el diseño de una planta detratamiento de fangos activos, es importante saber la materia orgánica biodegradable presente en el efluente de aguas residuales. La determinación de la DBO5 y la DQO nos da información acerca de la biodegradabilidad de los compuestos orgánicos presentes en el efluente. A demás la relación DBO5/DQO, una vez establecida, se utiliza para controlar y operar la planta de tratamiento.
2. JUSTIFICACIÓNY OBJECTIVOS
El objetivo de la práctica consiste en realizar el análisis de DQO sobre un agua sintética conteniendo etanol. Durante el curso, hemos estudiado el mecanismo de eliminación de la materia orgánica en una planta de depuración a partir de la actividad microbiana. Con esta práctica podemos observar cómo se calcula la biodegradabilidad de la materia orgánica que entra en una planta apartir de los ensayos de DBO5 y DQO y, así tener una idea de cómo se controla y opera la eliminación de la materia orgánica en una planta.
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3. MATERIALES I MÉTODOS
En esta práctica, se utilizó un sistema de digestión para el análisis de la demanda química de oxígeno, es un instrumento calefactor con regulación de temperatura que contiene en su seno una serie de perforaciones donde se sitúan lostubos de ensayo con los reactivos correspondientes. El sistema de digestión permite controlar la temperatura de reacción que se desee y el tiempo de reacción establecido.
Figura 1: Sistema de digestión para el análisis de la DQO.
A continuación se detalla de forma concreta el material necesario para esta práctica.
Instrumentos
- Bloque calefactor o digestor de DQO.
- Nevera a 20ºC.
Material
-Tubos de ensayo de DQO.
- Dispensadores automáticas.
- Probeta de 100 mL.
- Matraz de 500 mL.
- Espectrofotómetro.
- Cubeta de cuarzo.
- Pipetas de diferentes capacidades.
Reactivos
- Etanol.
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- Agua ultra pura.
- Dicromato de potasio 0,04M con 80 g L-1 de sulfato de mercurio (II).
- Solución de sulfato de plata 10 g L-1 en ácido sulfúrico.
3.1. Preparación del agua residualsintética.
Se preparó 500 mL de un agua residual sintética compuesta únicamente por agua millipore y etanol, de modo que contenía 400 mg DQO/L. Teniendo en cuenta la ecuación global de oxidación/reducción, los gramos de demanda química de oxígeno frente a la cantidad de substrato orgánico se puede calcular mediante la expresión siguiente:
Donde a, b, c i d se obtiene de la formula química del compuesto,que en nuestro caso es el etanol:
Como se tenía que preparar unos patrones de 0, 250, 500 y 1000 mg DQO/L, se empezó a preparar el patrón de 1000 mg DQO/L en un matraz de 0,5L y a partir de esta se realizaron las respectivas disoluciones para preparar las demás.
1000 mg de DQO en un matraz de 0,5 litro.
Nos interesa solo en 0,5 litros:
500 mg de DQO/L en un matraz de 25 mL:
Se cogen 12,5...