Determinacion De Indice De Corrosividad Del Agua

DETERMINACION DE INDICE DE CORROSIVIDAD DEL AGUA(8)

Antecedentes Generales
Tiene bastante importancia el contenido de dióxido de carbono (CO2) del agua, y no solo su concentración sino también la forma en que se halla presente. Son posibles cuatro clases de óxidos de carbono.
1) CO2 necesario para formar carbonatos (CO32-)
2) CO2 necesario para formar bicarbonatos (HCO3-)
3) CO2 en elagua necesario para mantener en equilibrio la mezcla CO32-/HCO3-
4) CO2 libre. Este es agresivo, a diferencia de las otras tres formas.
El dióxido de carbono en las aguas duras participa activamente en la formación de costras: mientras que en aguas blandas, poco propensa a originarlas, el ácido carbónico (H2CO3, solución de CO2 en H2O) ataca al metal. Tiene importancia por tanto comprobar silas aguas contienen CO2 agresivo.

Teoría
Casi todo el CO2 disuelto esta presente en solución en forma molecular, una pequeña cantidad reacciona con el agua para formar H2CO3,
CO2(g) + H2O ´ H2CO3 (solución)
El ácido carbónico se disocia en dos etapas, en la primera forma ion bicarbonato, HCO3-, y en la siguiente ion carbonato, CO32-, de acuerdo alas siguiente ecuaciones,
H2CO3 ´ H+(ac)+ HCO3- (ac)

HCO3-(ac)´ H+(ac) + CO32-(ac)

La primera y segunda constante de disociación de las ecuaciones anteriores esta dada por


La cantidad de hidróxidos,carbonatos y bicarbonatos presentes en el agua, esta referido a la alcalinidad, determinada por titulación con ácido usando anaranjado de metilo como indicador
Alcalinidad = [H2CO3] + [HCO3-] + [CO32-] + [OH-]
La cantidadde carbonato presente en el agua esta controlada por la solubilidad del carbonato de calcio, producto de solubilidad (Ks)

Ca2+ + CO32- ´ CaCO3 (sólido)
Ks = [Ca2+] [CO32-]

El producto iónico del agua es Kw = [H+] [OH-] , la combinación de todas estas ecuaciones, entrega la concentración de iones que participan en el equilibrio



Ordenando y tomando logaritmo se encuentraque la solución saturada con carbonato de calcio, tiene un valor de pHs dado por la siguiente relación

INDICE DE RYZNAR

El índice de Ryznar indica si un agua es agresiva o no
IR = 2pHs - pH medido

pHs : es el pH de saturación de una agua determinada en la cual CaCO3 esta en equilibrio en solución saturada y pH medido del agua. La determinación del pHs entregado en el manual deoperación de acueducto es complejo y estimativo, por lo cuál se entrega un método más fácil y exacto.La escala de este índice es
IR Tendencia del agua
4-5 Muy incrustante
5-6 Incrustante
6-7 Débilmente incrustante o corrosiva
7-8 Corrosiva
8-9 Fuertemente corrosiva
> 9 Muy fuertemente corrosiva
Cálculos
El pHs se puede determinar conociendoa una temperatura dada constantes de equilibrio, concentración de Ca2+, alcalinidad y pH, el cálculo es complejo. Se han construido nomogramas figura 1, para obtener pHs, para el uso de este método gráfico se necesita conocer, la alcalinidad del agua(M) y la concentración del ion calcio Ca2+(CA) ambas calculadas como ppm de CaCO3, sólido totales disueltos(S) en ppm, y la temperatura en oF.Ejemplo:
H2O a 120oF de pH=8,0, Ca2+(CA) = 120 ppm, alcalinidad (M) = 100 ppm, sólido totales( S)= 210 ppm
pHs = pCA + pM + C (en función de la temperatura)
Para encontrar pCA se busca la concentración en el gráfico se traza una línea hasta que corte la recta correspondiente al Ca, luego se lee el pCA en este ejemplo es 2,90. El pM se encuentra de la misma forma siendo en este caso 2,70. Cdepende de los sólidos disueltos totales (S) y la temperatura, se busca la concentración en gráfico se traza una recta que corte la la temperatura, luego se lee C, en este caso 1,70. Luego pHs=7,30, así
IR = 14,6 - 8,0 = 6,6. Luego esta agua es débilmente incrustante o corrosiva

INDICE DE LANGELIER
El índice de Langelier, también indica si un agua es agresiva o no, pero su escala es más...