ANALISIS DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES UNASAM

DEMANDA DE CLORO Y CLORO LIBRE1. OBEJETIVO GENERAL: Determinar la cantidad de cloro libre en una muestra de agua y la demanda de cloro en una muestra de agua puquial.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Comparar la cantidad de cloro libre de los diferentes frigos. Observar la forma de determinar la demanda de cloro.3. MARCO TEORICOEl cloro, descubierto a fines del siglo XVIII, se utiliz en un principio en base a la idea de que las enfermedades de origen hdrico tenan relacin con el mal olor del agua. Erradicar dicho olor. Este error, pero que efectivamente ayudada a prevenir enfermedades, apuntal la creencia de que las enfermedades tenan origen en el olor sptico del agua, por lo que las primeras normas de potabilidad hacan referencia a sus caractersticas organolpticas: el agua debe ser inodora, inspida, incolora y transparente. Recin a partir de 1880, gracias a las investigaciones de Pasteur y Escherich, se descubri el origen microbiolgico de las enfermedades hdricas y pudo explicarse la accin bactericida del cloro.

LA DEMANDA DE CLOROLa cantidad de cloro que debe utilizarse para la desinfeccin del agua, se determina generalmente mediante el mtodo de la demanda de cloro. Al incorporar el cloro al agua, reacciona con las sustancias que sta contiene, quedando menos cloro en disposicin de actuar como desinfectante. Entre estas sustancias destacan el manganeso, hierro, nitritos, sulfhdrico y diferentes materias orgnicas, las cuales, adems de consumir cloro, producen compuestos orgnicos clorados que pueden ser la causa de olores y sabores desagradables. Otra sustancia presente, a veces, en el agua y que reacciona de una forma muy particular con el cloro es el amonaco. En este caso se forman compuestos denominados cloraminas, las cuales poseen poder desinfectante, aunque en menor grado que el cloro. Si se contina aadiendo cloro en exceso, de manera que reaccione con todas las sustancias presentes, llegar un momento en que el cloro sobrante aparecer como cloro residual libre, que es el que realmente acta ahora como agente desinfectante.La demanda de cloro es la diferencia entre la dosis de cloro aadida y el contenido de cloro residual al cabo de un tiempo de contacto suficiente para completar las reacciones antes expuestas. El control perfecto de la desinfeccin, se efecta mediante los correspondientes exmenes bacteriolgicos del agua, pero para un control ms rpido del contenido en cloro libre y combinado de un agua tratada. El cloro presente en el agua tratada que se conoce como cloro residual, puede presentarse como cloro residual libre o como cloro residual combinado.El cloro residual libre est constituido esencialmente por el cido hipocloroso y el in hipoclorito; y el cloro residual combinado lo forman generalmente las cloraminas.Para que el cloro residual libre est presente en un agua tratada con cloro despus del suficiente tiempo de contacto, es necesario que la cloracin se lleve a cabo mediante una dosis lo suficientemente elevada de cloro, hecho conocido como dosificacin con cloro sobrante, cloracin por el punto crtico, con lo cual el cloro oxidar todas las sustancias que estn en disposicin de ser oxidadas, se combinar, destruir y eliminar otras, como por ejemplo las cloraminas , y despus de todo esto an quedar un exceso de cloro libre residual. La dosis de cloro a la cual comienza a aparecer el cloro libre residual es la llamada dosis de breakpoint. Indicaremos ahora, y despus ampliaremos, que algunas de las sustancias orgnicas cloradas formadas con el cloro libre son causa de preocupacin desde el punto de vista sanitario.

FUENTE: Organizacin Panamericana de la SaludTericamente, en un agua totalmente pura, al ir adicionando cloro, la concentracin residual medida del mismo sera igual al cloro incorporado. Pero esto no ocurre as en aguas que no son completamente puras, que es el caso general. Entonces, al ir adicionando cloro y despus de haberse oxidado las diversas sustancias que ya indicamos y formado las cloraminas, si haba presente amonaco y otros compuestos clorados de adicin, si medimos ahora el cloro residual, se observar que ste no corresponde al aadido, sino que es menor, llegando incluso a un punto, en que en lugar de ir aumentando la concentracin de cloro residual sta disminuye. La explicacin de este descenso se justifica por el hecho de que una vez formados los diversos derivados orgnicos del cloro y las cloraminas, llegan a destruirse mediante la adicin de ms cloro, formndose otros compuestos que no suministran cloro residual. Cuando se han destruido estos compuestos clorados, comienza a aparecer el cloro residual libre, ya medida que se aade cloro al agua aumenta la concentracin de cloro residual libre, pudiendo subsistir a la vez una pequea concentracin de cloro residual combinado, debido a compuestos que no han sido destruidos totalmente. Se considera que cuando el 85 % ms del cloro residual del agua est en forma libre, la desinfeccin.ANALISIS DE AGUAS Y AGUAS RESIDUALES UNASAM

6Cmo actaEl cloro en el agua a pesar de ser la garanta del agua segura, el contenido de cloro suele ser motivo de queja por parte de los usuarios de servicios. Aqu explicamos las distintas fases de accin del cloro en el agua y algunos aspectos operativos sobre la base de un documento de la organizacin panamericana de la salud.La desinfeccin del agua constituye la proteccin contra el riesgo de enfermedades de origen hdrico. La desinfeccin puede conseguirse por diversos medios fsicos o qumicos, como la ebullicin (hervor); los rayos ultravioletas (ver Hydria N 8, pag.6) o a travs de reactivos qumicos, como el cloro o el ozono.El cloro es el desinfectante (o biocida (1)) ms utilizado en los sistemas de agua de red en todo el mundo y el ms antiguo. Es econmico y de fcil aplicacin, y tiene poder residual, es decir, que permanece en el agua en su trnsito por las redes. La desinfeccin constituye el tratamiento nico para las aguas subterrneas

FUENTE: Organizacin Panamericana de la Saludde buena calidad, que es la fuente utilizada en la mayor cantidad de localidades pequeas y medianas del pas (2), mientras que las grandes ciudades, que toman agua de los ros, deben realizar un tratamiento previo a la desinfeccin.

COMPORTAMIENTO DEL CLORO

Cuando se incorpora cloro en el agua se producen una serie de reacciones qumicas, que pueden escribirse en cuatro etapas (ver grfico). En la primera etapa (fase A-B) el cloro se combina mediatamente con la materia orgnica, por lo que si se realiza una medicin dar como resultado 0. Mientras no se destruyan esos compuestos no se realizar la desinfeccin.A partir de punto B del grfico (fase B-C) el cloro se combina con compuestos nitrogenados, por lo que ya es posible medir una cantidad de cloro residual, identificado por la curva ascendente. Sin embargo, esta concentracin no corresponde a cloro activo, sino a compuestos (cloraminas) que reaccionan igual que el cloro en los aparatos de medicin, presentan un fuerte olor, pero tienen muy poco poder desinfectante. Si se sigue aadiendo cloro (fase CD), y medimos, veremos que la cantidad de cloro desciende, lo que puede observarse en el grfico en la curva descendente. Lo que ha ocurrido es que este cloro se consumi en la destruccin de los compuestos generados en la fase anterior. El agua no huele mal pero sigue sin estar desinfectada. A partir del punto D el cloro introducido est finalmente disponible para cumplir con su rol desinfectante.FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CLORACION Entre los principales factores que influyen en el proceso de desinfeccin y tratamiento del agua con cloro, figuran los siguientes: Naturaleza, concentracin y distribucin de los organismos que se van a destruir, as como de la concentracin y distribucin de la sustancia desinfectante y de los productos de su reaccin con el agua, as como de las sustancias disueltas o en suspensin presentes en el agua. Naturaleza y temperatura del agua objeto del tratamiento. Tiempo de contacto entre el cloro y el agua. Ph del agua. Respecto a los anteriores factores, podemos decir, en lo que respecta a los organismos presentes en el agua, que estos pueden ser muy diversos y con unos requerimientos de cloro para su eliminacin muy diferentes. Para que la cloracin resulte eficaz es necesaria una distribucin homognea del cloro en el agua y que la dosis sea adecuada, para obtener una agua tratada inocua. A partir de 0,1 a 0,2 ppm. de cloro libre residual en el agua, ya se percibe sabor, percibindose antes cuanto mayor sea la dureza y temperatura del agua. Puede procederse a la decloracin o eliminacin del cloro en el agua, mediante el empleo de sustancias reductoras, tales como el anhdrido sulfuroso, el hiposu1fito sdico, etc.,. Utilizando cantidades apropiadas de estos productos se puede eliminar la cantidad de cloro deseada. Tambin se puede eliminar el cloro filtrando el agua a travs de carbn activo.Entre las mltiples sustancias que pueden contener las aguas naturales, algunas influyen en gran medida en la eficacia de la cloracin. Por ejemplo, en presencia de sustancias orgnicas, la accin desinfectante del cloro es menor. El amonaco y otros compuestos orgnicos nitrogenados consumen cloro. El hierro y el manganeso reaccionan con el cloro aumentando la demanda de ste, y, una vez oxidados, contribuyen a aumentar la turbiedad del agua. Las bacterias y virus pueden quedar protegidos de la accin del cloro por los slidos suspendidos en el agua; de aqu que la eficacia de la cloracin se vea aumentada mediante la subsiguiente filtracin y una posterior esterilizacin. Respecto a la temperatura, la eficacia de cloracin aumenta al aumentar aqulla, naturalmente siempre que las dems condiciones permanezcan invariables. A pesar de esto, ocurre que como en el agua a baja temperatura el cloro permanece ms tiempo, puede llegar a compensarse la mayor lentitud de la desinfeccin con la mayor duracin del cloro en el agua. REACCIONES DEL CLORO EN EL AGUALas reacciones que tienen lugar entre el cloro y el agua, aunque en principio parecen muy simples, no siempre lo son, ya que el agua objeto de la cloracin no slo es H2O, sino que en ella hay diversas sales y materias orgnicas en solucin y suspensin. Pero trataremos en principio slo de las reacciones de equilibrio que tienen lugar al reaccionar el cloro con el agua,que son reacciones de hidrlisis , se originan cidos hipocloroso y clorhdrico : Cl2 + H2O ClOH + ClH (1) El cido clorhdrico es neutralizado por la alcalinidad del agua y el cido hipocloroso se ioniza, descomponindose en iones hidrgeno e iones hipoclorito: ClOH H+ + ClO- (2) Concentracin mxima de cloro residual en agua potable En la Resolucin del 23 de Abril de 1984 del Ministerio de Sanidad y Consumo del Estado Espaol, se fija la concentracin mxima de cloro residual combinado que deben tener las aguas potables.Esta concentracin es en funcin del pH. Para un pH entre 6.5 y 7.4 la concentracin de cloro residual combinado no debe superar 1 mg/l. Para un pH entre 7 y 8, no debe superar 1.5 mg/l. Finalmente si el pH est entre 8 y 9, el cloro combinado no puede superar 1.8 mg/l. En general, un valor de referencia para la concentracin de cloro residual en agua potable es de 1,5 mg/l.LA RELACION DE CLORO Y LA SALUD Si se respetan los valores recomendados para el correcto tratamiento del agua con cloro, no tiene porqu producirse ningn tipo de reaccin perjudicial para la salud.EL CLORO RESIDUAL LIBRE Y EL CLORO LIBRE Cloro residual: fraccin de cloro aadido que conserva sus propiedades desinfectantes. Cloro residual libre: cantidad de cloro presente en el agua en forma de cido hipocloroso o hipoclorito. Cloro residual combinado: la cantidad de cloro presente en el agua en forma de cloraminas u otros compuestos orgnicos de cloro. Demanda de cloro: diferencia entre el cloro aadido y el cloro disponible residual

4. MATERIALES Y EQUIPOS: 2 vasos de precipitado Disco comparador de cloro Muestra Muestrea de agua de cao Agua destilada

5. PROCEDIMIENTO

a) DETRMINACION DE CLORO LIBRE O RESIDUAL:

En un tubo de ensayo de agrega 10ml de la muestra. Se agrega dos cucharaditas de cl2-1A y dos gotas de cl2-3A y se deja 10 minutos de reaccin. Lo mismo se hace con 10ml de agua destilada en otro tubo de ensayo. Se compara los tubos en disco comparador de cloro. Se anota los resultados.

6. CALCULOS Y RESULTADOS

MUESTRA AGUA DE CAOa) DETERMINACION DE CLORO LIBRE O RESIDUAL:

Se encontr 0.25mg/L

MUESTRA AGUA DESCONOCIDAb) DETERMINACION DE CLORO LIBRE O RESIDUAL:

Se encontr 0 mg/L

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

El cloro residual no vari entre los grifos porque estos tienen la misma fuente y fueron tomadas casi al mismo tiempo (maana). La concentracin verdadera del hipoclorito es de 40% , pero lo que nos vendieron fue de 60 a 70 % , lo cual indica que la concentracin del hipoclorito disminuye con el tiempo. Antes de analizar cualquier parmetro hay que verificar que todos los reactivos estn en buen estado. No se pudo determinar la demanda de cloro por falla de los reactivos utilizados. En vista de que es ampliamente reconocido el efecto de la desinfeccin del agua con cloro en condiciones normales, su aplicacin es aun ms necesaria en situaciones de emergencia, a fin de evitar la propagacin de enfermedades gastrointestinales. Es necesario perfeccionar las tcnicas de medicin de cloro de una manera prctica y confiable que permita la caracterizacin de las fuentes de agua que se utilizaran para el abastecimiento. Hasta la fecha, el cloro es el desinfectante de agua ms econmico, prctico y efectivo. Otros desinfectantes como el ozono, el dixido de cloro y la monocloramina, son utilizados en algunas comunidades; si bien estos pueden evitar la formacin de algunos subproductos de la cloracin, no son capaces de mantener el efecto desinfectante posterior del cloro residual.

8. BIBLIOGRAFIA

http://www.estrucplan.com.ar/Producciones/imprimir.asp?IdEntrega=2258...........Extraido 8/10/10http://www.grupoinduquim.com/files/DeterminaciondeCloroResidualyCloroTotal.pdf ..... Extrado 8/10/10http://www.fortunecity.es/felices/andorra/51/cloracion1.htm ......Extrado 9/10/10http://www.cepis.ops-oms.org/eswww/proyecto/repidisc/publica/hdt/hdt049.html ..... Extrado 9/10/10

ANEXOS