Determinación de dureza de agua

Puerto Montt





Practico Nº 4:
“DETERMINACION DUREZA
DEL AGUA”





Asignatura: Química Ambiental




2012INTRODUCCION


La dureza representa la suma de la sales de calcio y magnesio que contiene el agua; también puede incluir sales de aluminio, hierro, manganeso, estroncio y cinc. La dureza puede ser temporal o permanente.
La dureza temporal corresponde a los carbonatos y bicarbonatos, y la permanente a los cloruros, sulfatos y nitritos. La dureza permanente no constituye un serio problema porque lassales indicadas en la dureza permanente presentan una gran solubilidad comparadas con los carbonatos y bicarbonatos.
El agua dura se reconoce por la dificultad de hacer espuma con el jabón y porque, al hervirla, deja en las vajillas un depósito de incrustaciones. Para determinar la dureza hay que efectuar un análisis completo del agua; los resultados se expresan en partes por millón (ppm) omiligramos por litro (mg/l) de carbonato cálcico o de todo el conjunto de sales, es decir, las sales que no son carbonato cálcico se expresan también de forma equivalente; como si fuesen carbonato cálcico. En términos de dureza las aguas pueden clasificarse así:

0 – 75 mg/L Blanda
75 – 150 mg/L Moderadamente dura
150 – 300 mg/L Dura
> 300 mg/L Muy dura

La dureza seexpresa en mg/L como CaCO3.
Existen dos métodos. El método B, cálculo de la dureza, es aplicable a todas las aguas y proporciona una gran exactitud. Si se realiza un análisis mineral, puede informarse del cálculo de dureza. El método C, de titulación de EDTA, mide los iones calcio y magnesio y puede aplicarse, con las debidas modificaciones, a cualquier clase de agua. El procedimiento descritofacilita un medio de análisis rápido.(Bravo,J 1992)

Los principales cationes que causan dureza en el agua y los principales aniones asociados con ellos son los siguientes:
Cationes Aniones
Ca+ HCO3
Mg++ SO-24
Sr++ Cl-
Fe++ NO-3
Mn++ SiO-23

En general, la dureza es igual a la concentración de cationes polivalentes del agua.
El valor de la durezadetermina, por lo tanto, su conveniencia para uso doméstico e industrial y la necesidad de un proceso de ablandamiento. El tipo de ablandamiento por usar y su control dependen de la adecuada determinación de la magnitud y clase de dureza.
En la mayoría de las aguas se considera que la dureza total es aproximadamente igual a la dureza producida por los iones calcio y magnesio, es decir:
Dureza total= dureza por Ca + dureza por Mg

Método EDTA para determinar dureza
El método supone el uso de soluciones de ácido de etileno diaminotetraacético o de sus sales de sodio como agente titulador. Dichas soluciones forman “iones complejos solubles” con el calcio, magnesio y otros iones causantes de dureza.
La reacción puede presentarse así:
complejo estable
El colorante como negro T, oeriocromo negro T, sirve para indicar cuando todos los iones calcio y magnesio han formado complejo con EDTA. Cuando se añade una pequeña cantidad de negro eriocromo T, color azul, a un agua dura con pH 10.0, el indicador se combina con algunos iones Ca++ y Mg++ para formar un ion complejo débil de color vino tinto. Es decir:
M++ + negro de E.T. M negro de E.T.
(color azul)(complejo vino tinto)

Durante la titulación con EDTA todos los iones Ca++ y Mg++ (M++) libres forman complejos; finalmente el EDTA descompone el complejo débil vino tinto para formar un complejo más estable con los iones que causan dureza. Esa acción libera el indicador negro de eriocromo T y la solución pasa de color vino tinto a color azul lo cual indica el punto final de...