Introduccin En el presente laboratorio, se analizara el
contenido de agua de calderas, con el objetivo de analizar los
diversos componentes que influyen en la formacin de incrustaciones
dentro de una caldera. Para este fin, se emplearan sustancias
qumicas que al entrar en contacto con alguna sustancia que puede
formar incrustaciones, producir una reaccin, traducindose
generalmente en el cambio de color del lquido. Estos factores, de
no ser controlados, repercuten en el funcionamiento de la caldera o
en su rendimiento. Objetivos generales Obtener analizando los
ensayos de titulacion, los factores que influyen en la formacin de
incrustaciones en una caldera.
Objetivos especficos Determinar el Ph del agua de caldera
Determinar los ciclos de concentracin en el agua de la caldera
Determinar en forma exacta la dureza residual que entrega el equipo
ablandador de agua. Determinar la causticidad libre para conocer la
alcalinidad en el agua de caldera. Determinar el nivel de fosfato
en el agua de caldera Determinar el nivel de antioxidante en el
agua de caldera Marco terico El tratamiento de aguas describe
aquellos procesos usados para hacer el agua para un fin ms
aceptable para el uso de un propsito deseado. Estos incluyen el uso
de agua potable, procesos industriales, medicina y otros usos. El
objetivo de todo proceso de tratamiento de agua es remover los
contaminantes existentes en el agua, o reducir la concentracin de
dichos contaminantes para que sea apta para algn propsito deseado.
Uno de estos usos es regresar el agua servida de nuevo al ambiente
natural sin un impacto ecolgico adverso. Los procesos relacionados
con el tratamiento de agua pueden ser fsicos como en el decante;
qumicos, como en la desinfeccin o coagulacin e inclusive biolgicos,
como los empleados en el tratamiento de aguas servidas. En el caso
del agua de desecho industrial, este cubre mecanismos y procesos
usados para tratar aguas que han sido contaminadas de alguna manera
por accin industrial o actividades comerciales previas a su
liberacin en el medio ambiente y su reutilizacin. La mayora de las
industrias producen desechos hmedos, aunque las ltimas tendencias
en el mundo desarrollado han sido para minimizar
dicha produccin o reciclar dicho desecho dentro del proceso de
produccin. Sin embargo, muchas industrias permanecen dependientes
de procesos que generan agua de desecho. En las empresas de hierro
y acero, la produccin de hierro requiere reacciones de reduccin
poderosas en sus calderas. Las aguas refrigerantes son
inevitablemente contaminadas por productos como el amoniaco y el
cianuro. La produccin del coque del carbn en plantas coqueras
tambin requiere refrigeracin de agua y el uso de agua en la
separacin de compuestos. Contaminacin en flujos de desecho incluyen
productos gasificados, tales como el benceno, naftalina, antraceno,
cianuro, amoniaco, fenol, crisol adems de una gran variedad de
compuestos orgnicos ms complejos conocidos colectivamente como
hidrocarbonos policiclicos aromticos. La conversin de hierro o
acero en laminas, alambres o en varas requiere etapas de
transformaciones mecnicas que frecuentemente emplean agua como
lubricante y refrigerante. Contaminantes incluyen aceites
hidrulicos, grasas y slidos en partculas. El tratamiento final de
los productos de hierro y acero antes de la venta para manufactura
incluye el uso de aceros minerales potentes y preparar la
superficie para las placas de aluminio o cromo; u otros
tratamientos superficiales, tales como la galvanizacin o pintura.
Los dos tipos de cidos mas comnmente empleados son el acido
clorhdrico y el acido sulfrico. Aguas de desecho incluyen aguas
acidas de lavado, adems de desechos cidos. A pesar de que muchas
plantas operan con instalaciones para la recuperacin del acido,
(particularmente aquellas que emplean acido clorhdrico), donde el
acido mineral es removido de las sales de hierro, hay remanentes de
largos volmenes de sulfatos de acido ferroso o cloruro de fiero
para ser dispuesto. Muchas de las aguas de desecho de la industria
del acero son contaminadas con aceite hidrulico conocido como
aceite soluble.
Equipos empleados Muestra de agua de caldera, mas 1 muestra de
agua destilada. Tubos de ensayo limpios Cintas indicadoras de Ph
Analizador de fosfato, compuesto de un frasco de 50ml de reactivo
N1, un frasco de 50ml de reactivo N2, una caja de papel filtro, un
embudo de plstico y una gradilla de Fosfato de rango 5-10-20-30 ppm
de P2O5, con tubo de ensayo Analizador de cloruros, con un frasco
gotario de 50ml con solucin de Cromato de Potasio y un frasco de
100ml de solucin de Nitrato de Plata C. Analizador TR, con un
frasco gotario de 100ml de solucin Amoniacal, un frasco gotario de
100ml complex 1 y un frasco de 100 unidades de tabletas indicadoras
de dureza. Analizador de causticidad libre, con un frasco gotario
de 100ml de solucin Bario, un frasco gotario de 50ml de indicador
P, y un frasco gotario de 100ml solucin de Yodo Analizador de
Sulfito, con un frasco gotario de 100ml de solucin Sulfrica, un
frasco gotario de 100ml de solucin Almidn y un frasco gotario de
100ml de solucin Yodo.
Presentacion de Datos Los cidos y las bases tienen una
caracterstica que nos deja poder medirlos , es la concentracin de
los iones de hidrgeno. Los cidos fuertes tienen altas
concentraciones de iones de hidrgeno y los cidos dbiles tienen
concentraciones bajas. el pH entonces es un valor numrico que
expresa la concentracin de iones de hidrgeno. Los fosfatos son las
sales o los steres (compuestos orgnicos en los cuales un grupo
organico reemplaza a un tomo de hidrgeno) del cido fosfrico. Los
cloruros son compuestos que llevan un tomo de cloro en estado de
oxidacin formal. Por lo tanto corresponde al estado de oxidacin ms
bajo de este elemento. Los Sulfitos son las sales o steres del cido
sulfuroso. Determinacion del ph Para el agua de caldera, resulto
tener un ph 10, que nos indica que el agua es levemente
alcalina.
Figura 1.- Cintas de ph de agua caldera y agua destilada.
Determinacion Fosfato No sse observo cambios en la coloracion del
agua, por lo tanto, de acuerdo a la experiencia del profesor, el
agua no presento fosfatos.
Figura 2.- gradilla de comparacion de Fosfatos. Determinacion de
Cloruros Se agregaron 2 gotas de Nitrato de Plata, lo que nos
indica que la muestra contiene 25 ppm de Cl.
Figura 3.- Solucion color ladrillo, despues del nitrato de
plata. Determinacion Dureza Total Se agrego una gota de complex, lo
que equivale a 1 ppm de dureza, expresada en CaCO3.
Determinacion Causticidad libre Se agregaron 3 gotas de solucion
APM, lo que indica 105 ppm de CaCO3.
Determinacion Sulfitos Se agrego una gota de solucion de yodo.
Pero, debido al cambio instantaneo del color a un azul, el profesor
indico que la muestra, debido a su experiencia, no poseia sulfitos
en su composicion.
Figura 4.- En el segundo frasco de izquierda a derecha, se
aprecia la muestra que perdio el color. En la 3 muestra, se aprecia
elcolor azul obtenido.
Conclusin De acuerdo con lo estudiado en clases, el agua para
caldera analizada, se encuentra dentro de los parametros permitidos
para su uso, teniendo en cuenta los parametros que aparecen en la
guia para la realizacion de esta experiencia. La importancia del
tratamiento del agua de la caldera, radica en su impacto economico,
asociado a la prevencion de incrustaciones que generan mala
transferencia de calor fallas en dispositivos de control, aumentos
de presion, disminucion de caudales, etc. Se podria contar con
diferentes muestras, para la realizacion de comparaciones entre un
agua y otra, y tabular mejor las ventajas y desventajas de cada
una.
