Determinación de la dureza del agua

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERU
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA

QUI206 LABORATORIO DE QUÍMICA ANALITICA
2010 – 1



Alumnos:

* María del Carmen Mejía Chueca (20074636)
* Bruno Enzo Roldán Pozo (20077130)

Sesión 9: Análisis volumétrico: dureza del agua

Fecha de la sesión: 09 / 06 / 10

Fecha de entrega: 17 / 06 / 10

2 0 1 0
I. OBJETIVOS:Determinar la dureza de una muestra de agua extraída de la cañería perteneciente a una casa del distrito de la Molina, por medio de un análisis de volumetría complejométrica (valoración con EDTA), expresándola en mg CaCO3 / L.
II. RESULTADOS Y CÁLCULOS:

Los gastos que se detectaron para la estandarización de EDTA junto con sus respectivas concentraciones se detallan en la siguiente tabla:Número de ensayo | 1 | 2 | 3 | (blanco) |
Peso de CaCl2(g) | 0.069 | 0.099 | 0.101 | - |
Gasto de EDTA(mL) | 6.2 | 6.4 | 6.5 | 0 |
Concentración de EDTA (M) | 0.012 | 0.014 | 0.014 | - |

Estas concentraciones de EDTA fueron halladas mediantes los siguientes cálculos:

Moles de CaCl2=Gasto de CaCl2 x Concentración de EDTA

Moles de CaCl2=25mL alícuota x Peso CaCl2 x Peso molecular de CaCl2(gmol)250mL de solución

Entonces, la concentración promedio de EDTA es = 0.013M

Los gastos obtenidos de EDTA para la determinación de la dureza del agua se resumen en la siguiente tabla:

Número de ensayo | 1 | 2 | 3 | (blanco) |
Gasto de EDTA(mL) | 7.1 | 6.85 | 7.35 | 0 |
Dureza de agua (ppm) | 369.53 | 356.52 | 382.54 | 0 |

Las concentraciones de iones calcio y magnesio fueronhalladas de la siguiente manera:

Gasto de EDTA x Concentración de EDTA=moles EDTA=moles CaCO3

Como se tomaron 25mL de muestra problema (agua de caño del distrito de la molina); finalmente se obtendría:

moles de CaCO30.025L x 100090mg1 mol de CaCO3=dureza de agua en ppm

Entonces, el promedio de la dureza del agua = 369.53ppm

III. PROCEDIMIENTO: El siguiente esquema muestra elprocedimiento seguido:

IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS:

En esta oportunidad, no es posible poder comparar el resultado obtenido con un valor teórico, debido a que no se logró encontrar trabajos con respecto a la determinación de la dureza del agua específicamente para el distrito de nuestro interés; en este caso la Molina; no obstante, se logró encontrar ciertos límites establecidos pororganismos mundiales, los cuales indican como límite entre 10 – 500 ppm de CaCO3[4] rango en el cual uno no sufre efecto colateral alguno; aparte se encontró un estudio hidrogeológico realizado en Lima[3] el cual muestra la dureza del agua en distintas zonas de Lima. Las reacciones importantes involucradas se muestran a continuación:

Ca2++ Mg2++ ENT →Ca-Mg--ENT
Complejo púrpura

Ca2++ Mg2++ EDTA→[Ca-Mg--EDTA]
Color azul

Como se observa en las reacciones; para la titulación se utilizó como indicador el negro de eriocromo T (NET), este colorante es triprótico y se presenta como anión divalente de color azul de la forma HIn2- a pH 10; razón por la cual se le agregó a la muestra una solución buffer (amoniacal) cuyo pH se encontrara en el rango 10 + 0.1, Es así, que se logró detectar elpunto final de la reacción fácilmente: de una coloración púrpura (complejo de calcio, magnesio y ENT), la solución viró a una coloración azul. Para estas identificaciones de cambio de color se intentó ser lo más exactos posibles, para de esta manera tratar de lograr detectar el punto de equivalencia exacto y no el punto final, evitando así los errores por exceso en el resultado final. Es importantetambién mencionar, dicho sea de paso, que el EDTA (ácido etilendiaminotetraacético) es un ácido tetraprótico que forma complejos (1:1) muy fuertes con la mayoría de los iones metálicos, debido a que su estructura presenta hasta 6 posiciones de coordinación:

Figura 1. Estructura del EDTA donde se observan de color rojo y verde, las 6 posiciones de coordinación (a la izquierda) extraído de...