Dureza del agua

dureza del agua
fundamento teórico
Se entiende por “agua dura” a las aguas que contienen más minerales que el agua normal, en especial minerales de calcio y magnesio. El grado de dureza del agua será mayor cuanto más magnesio y calcio hay disuelto; ambos son iones positivamente cargados y debido a su presencia, otros iones con las mismas características se disolverán de forma menossencilla en el agua, un ejemplo claro es el jabón, éste no puede disolverse en agua dura.
Y aunque este tipo de agua puede ser muy importante en varios procesos industriales, es altamente perjudicial para nuestra salud y la de la piscina, y es por esto que, apenas se divisa, debe realizarse un tratamiento de ablandamiento del agua. Este tipo de agua puede llegar a taponar las tuberías y complicar ladisolución de los químicos que se emplean para higienizar el natatorio, por esto se necesita eliminar los iones que hacen a un agua, un agua dura.

ABLANDAMIENTO DEL AGUA:

Se conoce por ablandamiento del agua a la eliminación de los iones que hacen a un agua ser dura, en la mayoría de los casos iones de calcio y magnesio.

A) Hervido de agua.- Cuando se hierve el agua unos minutos sereduce la dureza pero no desaparece totalmente. esta parte de la dureza que se reduce se llama dureza temporal y su reducción se debe a la presencia de iones bicarbonato HCO3- que se transforma en iones CO3= y producción de CO2 por defecto del calor. Estos iones reaccionan de inmediato con los iones Ca++ o Mg++ .

B) Uso de sosa (Na2CO3).- Este método se basa en la precipitación completa delos iones Ca++ y Mg++ mediante la adición de carbonato de sodio.

C) Destilación del Agua dura.- El método más riguroso para ablandar, y también la eliminación de todo ion presente en el agua es por destilación, lamentablemente este método no es practico por lo caro. Requiere considerable energía.

D) Intercambio iónico.- consiste en sustituir los iones perjudiciales de Ca++ y Mg++ porel Na+ o H+. Esto se lleva a cabo por el proceso llamado: intercambio iónico. El más común de los intercambiadores de cationes consiste en una red macromolecular que contiene grupos de acido sulfúrico (-SO3H) enlazados repetida y covalentemente. Cuando pasa una solución que contiene iones metálicos M++ por este intercambiador o ablandador , hay una sustitución de los protones del gruposinfónico según el siguiente equilibrio:

2(-SO3H) + M++ (-SO3H) + 2H+

DETERMINACION CUANTITATIVA DE LA DUREZA DEL AGUA
Los iones Ca++ y Mg++ reaccionan completamente con el acido etilendiaminotetracético (EDTA) formando iones complejos estables de Ca (EDTA)2- y Mg(EDTA)2-
El indicador negro de eriocromo T añadido a una solución reguladora (buffer) de pH 10 que contieneiones Ca++ y Mg++ muestra un color rojo.
Cuando a esta solución se añade EDTA hasta que todos los iones Ca++ y Mg++ sean acomplejados, el indicador cambia a color azul.
Como 1mol de EDTA acompleja a 1 mol de Mg++ O Ca++ se puede calcular la dureza del agua en moles de Mg++ más Ca++ por litro , conociendo la concentración y el volumen de la solución EDTA requerido para acomplejar todos losiones Ca++ y Mg++ , tal como una titulación acido-base común. Generalmente se expresa la dureza en mg de CaCO3 por litro de agua dura (ppm) un mol de Ca++ o Mg++ corresponde a 1 mol o 100g de CaCO3.
1 ml EDTA 0.01M --------------------- 0.001g CaCO3 --------- 1mg CaCO3

Procedimiento experimental
Procedimiento
Se analizara la dureza en 3 tipos de agua:
1. Agua potable o de caño
2.Agua hervida (recién preparada)
3. Agua destilada en el laboratorio (recién preparada)

Análisis cualitativo
Preparar dos series de 3 tubos de ensayo agregando a cada tubo 3mL de un tipo de agua.

Primera serie
Agregar 10 gotas de solución de jabón castilla al 5% a cada tubo. Agite los tubos tapando con el dedo pulgar. Deje reposar y observar de modo especial la permanencia de las...