Upload
oscar-portillo
View
31
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Dureza del agua.
Citation preview
República Bolivariana de Venezuela.Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior.
Universidad del Zulia.Facultad Experimental de Ciencias.
Departamento de Química.Laboratorio de Analítica I.
Practica Nº 5
“DETERMINACIÓN DE DUREZA DEL AGUA”
Elaborado por:
Oscar Portillo C.I.: 20.862.300
Profesora: Dra. Bélgica Bravo
Maracaibo, diciembre de 2014
Resumen.
La dureza del agua se define como la presencia de iones de calcio y
magnesio en la misma. Esta cantidad es generalmente expresada en partes por
millón de carbonato de calcio (ppm CaCO3). El objetivo de esta práctica fue
determinar la dureza total en una muestra problema mediante la valoración con el
agente quelante etildiaminotetraacético (EDTA) en solución, previamente
estandarizada con el indicador Negro de Eriocromo T (NET) y con el Murexida
(MUR), a partir de una solución preparada de 10 mL de Ca+2 0,010 M con cinco
gotas de solución MgSO4 0,03 M y 5 mL de solución tampón amoniacal.
Para titular la muestra problema se tituló con EDTA 0,01 M, se midió el
volumen gastado y se determinó la dureza total cálcica y magnésica.
Palabras clave: dureza, EDTA, carbonato de calcio, magnesio, NET, MUR.
1.- Introducción.
Tradicionalmente, la “dureza” del agua se definía en función de la
capacidad de los cationes presentes en el agua para sustituir a los iones de sodio
o potasio de los jabones y formar productos poco solubles que causan depósitos
sólidos en los lavabos o en las tuberías. Muchos cationes de cargas múltiples
comparten esta indeseable propiedad. Sin embargo, la concentración de iones
calcio y magnesio en el agua natural excede con mucho la de cualquier otro ion
metálico. Por consiguiente, la dureza se expresa ahora según la concentración de
carbonato de calcio que es equivalente a la concentración total de todos los
cationes multivalentes en una muestra. [1]
La determinación de la dureza es una prueba analítica útil, que mide la
calidad del agua para usos doméstico e industrial. Es una prueba de importancia
para la industria, ya que al calentar el agua dura precipita el carbonato de calcio, el
cual ocluye calderas y tuberías. [1]
2.- Parte experimental.
-Estandarización del EDTA:
Para la estandarización del agente quelante EDTA 0,01 M primero se
preparó esta solución usando 0,9306 gr de EDTA disueltos en balón aforado de
250 mL. Luego se transfirieron seis alícuotas de 10 mL de solución de Ca+2 0,010
M en fiolas de 100 mL y a cada una se le adicionaron 5 mL de solución tampón
amoniacal y cinco gotas MgSO4 0,03 M. A tres de estas fiolas se le añadió una
pizca de indicador Negro de Eriocromo T (NET) y se titularon con EDTA hasta el
cambio de color de violeta a azul. A las tres soluciones restantes se le adicionó
indicador Murexida (MUR) y se tituló hasta el cambio de color de rojo a violeta.
Se midió el volumen gastado y se determinó la concentración real del
EDTA.
-Titulación de la muestra problema:
Se transfirieron seis alícuotas de 25 mL de agua embotellada en fiolas de
125 mL y a cada una se le adicionaron 5 mL de solución tampón amoniacal y
cinco gotas MgSO4 0,03 M. A tres de ellas se le añadió indicador NET y se tituló
con EDTA 0,01 M hasta cambio de color de violeta a azul y a las otras tres se le
añadió indicador MUR y se tituló hasta cambio de color de rojo a violeta.
Se midió el volumen de EDTA gastado, se determinó la dureza total
magnésica y cálcica y se compararon los resultados con las normas COVENIN de
los límites permisibles para este tipo de muestras.
3.- Discusión y resultados.
Para la preparación del EDTA 0,01 M se disolvieron 0,9323 gr en 250 mL
de agua destilada:
gr=Pm. Lts .M gr = 372,26gmol . 0,25 Lts . 0,01 M = 0,9306 gr
Para la solución Buffer amoniacal se disolvieron 17,50 gr de NH4Cl 1,30 M
en 142,5 mL de NH4OH concentrado. pH = 10.
Tabla 1: estandarización del EDTA con indicador NET:
Muestra Volumen gastado M teórica M experimental
#1 9,5 mL 0,010 M 0,0105 M
#2 9,3 mL 0,010 M 0,0108 M
#3 9,2 mL 0,010 M 0,0109 M
prom = 0,0107 M
Tabla 2: estandarización del EDTA con indicador MUR:
Muestra Volumen gastado M teórica M experimental
#4 7,5 mL 0,010 M 0,013 M
#5 7,1 mL 0,010 M 0,014 M
#6 6,9 mL 0,010 M 0,014 M
prom = 0,013 M
Estos datos se obtuvieron realizando los siguientes cálculos:
-NET:
M1 = 0,010M .10mL
9,5mL = 0,0105M
M2 = 0,010M .10mL
9,3mL = 0,0108M prom = 0,0107
M3 = 0,010M .10mL
9,2mL = 0,0109M
-MUR:
M4 = 0,010M .10mL
7,5mL = 0,013M
M5 = 0,010M .10mL
7,1mL = 0,014M prom = 0,013
M6 = 0,010M .10mL
6,9mL = 0,014M
Luego de obtener la concentración real del EDTA con ambos indicadores,
se precedió a calcular el factor volumétrico de la misma:
Para para muestra con NET:
Fvol = 0,0107 M EDTA x 1mmolCaCO31mmolEDTA
x100,08
gmol
1mmolCaCO3 = 1,07 ppm
Para muestra con MUR:
Fvol = 0,013 M EDTA x 1mmolCaCO31mmolEDTA
x100,08
gmol
1mmolCaCO3 = 1,30 ppm
Con estos datos y con los obtenidos al momento de la titulación de las
muestras de agua embotellada, se determinó primero la dureza total del agua en
las muestras con indicador Negro de Eriocromo T y luego, con las que tenían
indicador Murexida, se calculó la dureza cálcica:
Tabla 3: titulación de muestras problemas con indicador NET
Muestra Volumen gastado
#1 2,6 mL
#2 2,5 mL
#3 2,9 mL
Tabla 4: titulación de muestras problemas con indicador MUR
Muestra Volumen gastado
#4 1 mL
#5 0,9 mL
#6 1,4 mL
- Dureza total (NET):
DT=Vgastado .Fvol .1000mLdemuestra
Muestra #1 ppm CaCO3 = 2,6mL.1,07
mgL.1000
25mL =111,2 ppm
Muestra #2 ppm CaCO3 = 2,5mL.1,07
mgL.1000
25mL =107 ppm prom=114,1 ppm
Muestra #3 ppm CaCO3 = 2,9mL.1,07
mgL.1000
25mL =124,12 ppm
- Dureza cálcica (MUR):
Dca=Vgastado. Fvol .1000mLdemuestra
Muestra #4 ppm CaCO3 = 1mL .1,30
mgL.1000
25mL = 52 ppm
Muestra #5 ppm CaCO3 = 0,9mL.1,30
mgL.1000
25mL = 46,8 ppm prom= 57,2ppm
Muestra #6 ppm CaCO3 = 1,4mL.1,30
mgL.1000
25mL = 72,8 ppm
Para conocer la dureza magnésica, se restó la dureza total obtenida y la
dureza cálcica:
Dmg=DT−Dca=¿ (114,1−57,2 ) ppm=56,9 ppm
Por último, se quiso conocer la concentración del calcio y el magnesio como
elementos:
- ppm Ca = 57,2 ppm . 0,40 ppm Ca = 22,8
- ppm Mg = 56,9 ppm . 0,24 ppm Mg = 13,65
4.- Conclusiones.
Basándose en los datos obtenidos en la experiencia práctica y en las
normas COVENIN para la determinación de dureza del agua, se puede concluir
que el agua examinada es moderadamente dura ya que se encuentra entre el
rango de 75-150 mg/L de dureza.
5.- Referencias bibliográficas.
1- Skoog, D. A.; West, D. M.; Holler, F. J.; Crouch, S. R. (2005). Fundamentos
de Química Analítica, octava edición, editorial Thompson, México. 489-490.