Demanda química de oxígeno, dqo
Páginas: 10 (2317 palabras)
Publicado: 19 de junio de 2011
CAPÍTULO 17 DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO, DQO
17.1 Aspectos teóricos
DQO es una sigla que traduce literalmente “demanda química de oxígeno”. Desde el punto de vista ambiental, la DQO es una medida aproximada del contenido total de materia orgánica presente en una muestra de agua. Esta materia orgánica en condiciones naturales puede ser biodegradada lentamente (esto es oxidada) a CO2 y H2Omediante un proceso lento que puede tardar, desde unas pocos días hasta unos cuantos millones de años, dependiendo del tipo de materia orgánica presente y de las condiciones de la biodegradación. En las pruebas de DQO se acelera artificialmente el proceso de biodegradación que realizan los microorganismos, mediante un proceso de oxidación forzada, utilizando oxidantes químicos y métodos debidamenteestandarizados, que tienen por objeto garantizar la reproducibilidad y comparabilidad de las mediciones: Así las cosas, la degradación biológica de un carbohidrato, en condiciones aeróbicas puede expresarse como:
C6H12O6
+
6 O2
6 CO2
+
6 H2 O
Mientras que la degradación química de esta misma sustancia (acelerada con dicromato de potasio 1 y medida bajo la forma de DQO) puedeexpresarse como :
C6H12O6 + 4 Cr2O7
=
+
32 H
+
6 CO2
+
8 Cr
3+
+
22 H2O
Las condiciones oxidantes en las pruebas de DQO pueden ser, la ebullición de una alícuota de muestra con mezcla sulfocrómica 0,25 N en un sistema reaccionante abierto (a reflujo) o la digestión de la muestra a 150 ºC durante dos horas con mezcla sulfocrómica 0,1 N, en un sistema cerrado. La DQO asídeterminada se expresa como “el oxígeno equivalente al contenido de materia orgánica”, en miligramos por litro. En este texto se presentan y discuten ambos métodos para que, de acuerdo con la disponibilidad del laboratorio y/o la experiencia o preferencia del analista, se elija en cada caso el método más adecuado. Aunque en las pruebas de DQO las condiciones de oxidación son bastante enérgicas, ésteensayo no representa una medida exacta del contenido total de materia orgánica en la muestra. En efecto, ciertos compuestos orgánicos (volátiles, principalmente) tales como los alcanos, la piridina y ciertas ligninas, son particularmente resistentes a este proceso de oxidación. Pese a ello y para efectos prácticos, puede asumirse que para la gran mayoría de las muestras la oxidación de la materiaorgánica bajo estas condiciones alcanza una extensión de por lo menos el 95 %, en relación con el total de materia orgánica existente en la muestra.
1
A manera de ejercicio, demuestre (balancee) que la ecuación efectivamente representa la oxidación de la glucosa con dicromato de potasio en medio ácido.
FIGURA 17.1 REACTOR TÍPICO PARA PRUEBAS DE DQO EN SISTEMA CERRADO. FUENTE: AUTOR17.2
DQO sistema cerrado
El método estándar utiliza sulfato de plata como catalizador para la oxidación de los compuestos 2 alifáticos lineales y sulfato mercúrico como inhibidor de los haluros , que de estar presentes en la muestra, sufrirían oxidación al halógeno respectivo y alterarían las mediciones. Interfieren en la determinación de DQO, los haluros, los nitritos, el ion ferroso y, engeneral, cualquier sustancia inorgánica oxidable bajo las condiciones de trabajo. El método de digestión en sistema cerrado es aplicable a muestras previamente homogenizadas o de naturaleza muy homogénea y/o cuando la disponibilidad de muestra es escasa. Esto, porque debido al pequeño tamaño de las muestras (2,5 ml), los errores implícitos en alícuotas que no representan adecuadamente el cuerpo delas muestras, conllevan a resultados que pueden ser muy diferentes de los reales. No sobra advertir que por la misma razón anterior, los tubos de reacción, sus tapas y todos los materiales utilizados en la medición, deben estar escrupulosamente “limpios de materia orgánica”, situación que conduce con frecuencia a errores “inexplicables”, causados por el exceso de confianza que deriva del trabajo...
17.1 Aspectos teóricos
DQO es una sigla que traduce literalmente “demanda química de oxígeno”. Desde el punto de vista ambiental, la DQO es una medida aproximada del contenido total de materia orgánica presente en una muestra de agua. Esta materia orgánica en condiciones naturales puede ser biodegradada lentamente (esto es oxidada) a CO2 y H2Omediante un proceso lento que puede tardar, desde unas pocos días hasta unos cuantos millones de años, dependiendo del tipo de materia orgánica presente y de las condiciones de la biodegradación. En las pruebas de DQO se acelera artificialmente el proceso de biodegradación que realizan los microorganismos, mediante un proceso de oxidación forzada, utilizando oxidantes químicos y métodos debidamenteestandarizados, que tienen por objeto garantizar la reproducibilidad y comparabilidad de las mediciones: Así las cosas, la degradación biológica de un carbohidrato, en condiciones aeróbicas puede expresarse como:
C6H12O6
+
6 O2
6 CO2
+
6 H2 O
Mientras que la degradación química de esta misma sustancia (acelerada con dicromato de potasio 1 y medida bajo la forma de DQO) puedeexpresarse como :
C6H12O6 + 4 Cr2O7
=
+
32 H
+
6 CO2
+
8 Cr
3+
+
22 H2O
Las condiciones oxidantes en las pruebas de DQO pueden ser, la ebullición de una alícuota de muestra con mezcla sulfocrómica 0,25 N en un sistema reaccionante abierto (a reflujo) o la digestión de la muestra a 150 ºC durante dos horas con mezcla sulfocrómica 0,1 N, en un sistema cerrado. La DQO asídeterminada se expresa como “el oxígeno equivalente al contenido de materia orgánica”, en miligramos por litro. En este texto se presentan y discuten ambos métodos para que, de acuerdo con la disponibilidad del laboratorio y/o la experiencia o preferencia del analista, se elija en cada caso el método más adecuado. Aunque en las pruebas de DQO las condiciones de oxidación son bastante enérgicas, ésteensayo no representa una medida exacta del contenido total de materia orgánica en la muestra. En efecto, ciertos compuestos orgánicos (volátiles, principalmente) tales como los alcanos, la piridina y ciertas ligninas, son particularmente resistentes a este proceso de oxidación. Pese a ello y para efectos prácticos, puede asumirse que para la gran mayoría de las muestras la oxidación de la materiaorgánica bajo estas condiciones alcanza una extensión de por lo menos el 95 %, en relación con el total de materia orgánica existente en la muestra.
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A manera de ejercicio, demuestre (balancee) que la ecuación efectivamente representa la oxidación de la glucosa con dicromato de potasio en medio ácido.
FIGURA 17.1 REACTOR TÍPICO PARA PRUEBAS DE DQO EN SISTEMA CERRADO. FUENTE: AUTOR17.2
DQO sistema cerrado
El método estándar utiliza sulfato de plata como catalizador para la oxidación de los compuestos 2 alifáticos lineales y sulfato mercúrico como inhibidor de los haluros , que de estar presentes en la muestra, sufrirían oxidación al halógeno respectivo y alterarían las mediciones. Interfieren en la determinación de DQO, los haluros, los nitritos, el ion ferroso y, engeneral, cualquier sustancia inorgánica oxidable bajo las condiciones de trabajo. El método de digestión en sistema cerrado es aplicable a muestras previamente homogenizadas o de naturaleza muy homogénea y/o cuando la disponibilidad de muestra es escasa. Esto, porque debido al pequeño tamaño de las muestras (2,5 ml), los errores implícitos en alícuotas que no representan adecuadamente el cuerpo delas muestras, conllevan a resultados que pueden ser muy diferentes de los reales. No sobra advertir que por la misma razón anterior, los tubos de reacción, sus tapas y todos los materiales utilizados en la medición, deben estar escrupulosamente “limpios de materia orgánica”, situación que conduce con frecuencia a errores “inexplicables”, causados por el exceso de confianza que deriva del trabajo...
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