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7/21/2019 lab 1 quimi ambiental.docx

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Materiales orgnicos carbonosos que son utilizados como fuentes nutricionales paraorganismos aerbicos, materiales nitrogenados oxidables (derivados de de compuestosde nitrito, amoniaco y nitrgeno orgnico) y ciertos compuestos qumicas reductores(hierro II, sulfito y sulfuro etc.) son las clases de materiales que producen la demanda bioqumica de oxigeno en las aguas negras, efluentes de tratamiento de aguas servidas,

aguas contaminadas y desechos industriales.El oxgeno disuelto en el agua puede ser consumido por la fauna acutica a unavelocidad mayor a la que es reemplazado desde la atmsfera, lo que ocasiona que losorganismos acuticos compitan por el oxgeno y en consecuencia se vea afectada ladistribucin de la vida acutica.

La determinacin de la Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO) es un ensayoemprico en el que se usan procedimientos estandarizados de laboratorio paradeterminar los requerimientos relativos de oxgeno de aguas servidas, efluentes y aguascontaminadas. El ensayo tiene su ms amplia aplicacin en la medicin de la cargaorgnica que entra a una planta de tratamiento y en la evaluacin de la eficiencia(remocin de DBO) del sistema de tratamiento. Los valores de DBO no puedencompararse a menos que hayan sido obtenidos bajo condiciones de ensayo idnticas.

Su concentracin se relaciona tambin con la agresividad corrosiva de las aguas,especialmente si son salinas, con la actividad fotosinttica y con el grado de septicidad.La determinacin de la concentracin de oxigeno, es la base para el conocimiento de laDBO, Demanda Bioqumica de Oxgeno, y la clave para el control de la contaminacindel agua y los procesos de tratamiento de aguas residuales.

La estabilizacin de una muestra en cuanto a su demanda de oxigeno puede exigir un periodo de incubacin muy variable.

En este laboratorio se tuvieron como principales objetivos:

- Conocer y manejar uno de los diferentes mtodos de determinacin de oxigenodisuelto en cuerpos de agua.

- Realizar en forma practica una determinacin de oxigeno disuelto a travs delmtodo Winkler o mtodo yodomtrico.

- Analizar y determinar la demanda bioqumica de oxigeno en una muestra

problema- Realizar la valoracin en forma practica de tiosulfato de sodio para obtener suconcentracin.

PROCEDIMIENTO

Son necesarias tres diluciones para llevar a cabo el procedimiento, la primerase toman 50 ml de RIL y se llevan a 500ml con agua de dilucin, en una probeta graduada de 10000ml esta corresponde a la de 10% del RIL, luego seextraen 50ml de esta nueva dilucin y se llevan nuevamente a 500 ml con agua


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de dilucin, esta corresponde a la solucin de 1% Este proceso se repite porultima vez para obtener una concentracin final de 0.1% del RIL original

De cada una de estas disoluciones se extrajo un volumen determinado uno paraobtener el OD en el momento. y el otro, correspondiente a cada disolucin(10%.-1%-0.1%)se guarda en botellas cerradas.

Se deja reposar la muestra por siete das en la oscuridad, para su posterioranlisis, que incluye la nueva realizacin de OD, para finalizar con laobtencin de la DBO.

Para la determinacin del OD se agrega a la muestra 2ml de MnSO4 x H2O setapa y agita para homogenizar, posteriormente se agrega 2ml de KI alcalino setapa y agita para homogenizar.

Cuando aparece un precipitado y este decanta ( la mitad del volumen de la botella) se adiciona 2 ml de H2SO4 concentrado, se tapa el picnmetro y seagita suavemente para as homogenizar la solucin

Posteriormente se trasvasija la solucin a un matraz de Erlenmeyer de 250ml,despus de esto se lava el picnmetro con agua destilada varias veces para asutilizar al mximo la solucin.

Finalmente se titula la solucin Na2S2O3 x 5H2O hasta que aparezca un coloramarillo plido .posteriormente se agregan unas gotas de solucin de almidny continua la titulacin hasta que se produzca un viraje ( cambio de color deazul a transparente.

El primer cambio observable fue cuando precipit el Mn(OH)3 en medio bsico de color caf floculiento, luego de agregar el cido sulfrico queda deun color amarillo intenso, la intensidad del color es directamente proporcionala la concentracin de yodo. Posteriormente se titula con tiosulfato hastaalcanzar un color amarillo plido, momento en el cual se agregan 5 gotas de

almidn virando el color amarillo a azul intenso, luego se sigue titulando contiosulfato hasta que la solucin queda incolora.

Reactivos y Materiales

Muestra de agua ( agua de via de manquehue) Sulfato Manganoso MnSO4: fija el oxgeno. Yoduro de Potasio KI: oxida al Mn2+ . Ac. Sulfrico H2SO4: oxida al I-. Tiosulfato de Sodio NaS2O3: agente reductor. Almidn (1%): indicador, determina el punto final. Agua destilada 3 DBO metros 1Bureta de 50ml 3 matraces erlenmeyer 3 Pipetas de 5ml aforadas 1 Gotero


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Procedimiento para la Valoracin del Tiosulfato de Sodio

Reactivos y materiales: 0.025 [g] Dicromato de Potasio 3 [g] de yoduro de potasio 2 [g] de Bicarbonato de sodio 5.0[ml] de cido Clorhdrico Almidn Agua destilada 1DBOmetro 1Bureta de 50ml 3 matraces earlermayer 3 Pipetas de 5ml 1 Gotero

PROCEDIMIENTO (2da

parte) Pesar 25 [mg] (0.025 [g]) de Dicromato de Potasio. Traspasar a erlenmeyer de 250 [ml], disolver en 100 [ml] de agua. Agregar 3 [g] de Yoduro de Potasio, 2 [g] de Bicarbonato de sodio y 5 [ml] de

cido Clorhdrico. Agitar, dejar reposar en oscuridad durante 30 minutos. Titular el yodo liberado con solucin de tiosulfato hasta color amarillo. Agregar almidn, continuar la titulacin de azul. Calcular la normalidad del tiosulfato

La siguiente reaccin indica lo que ocurre en la valoracin del tiosulfato, desde estaobtenemos el factor. Se aprecia que 6e- que se intercambian, se reduce el Cr +6 a Cr +3 yse oxida el I-2 a I2

2 Cr +6 + 6e- 2 Cr +3

2I- I2 + 2 e- / * 3

2 Cr +6

+ 6I-

2 Cr +3

+ 3 I2

14H+ + K 2Cr 2 O7 + 6I- 2 Cr +3 + 3 I2 + 7H2O + 2K +


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CALCULOS

Calculo de la Normalidad del Tiosulfato: valoracin del tiosulfato

g/PE = equivalentes g/PE * 1000 = miliequivalenteg/PE * 1000 = V * N N = [g] * 1000

PE * V PM K 2Cr 2 O7 = 2941.2 [g/mol]K 2Cr 2 O7 = 0.0250 [g]Tiosulfato de Sodio =26.5 [ml]Factor = 6Luego Reemplazamos en la exprecion:N = 0.025 [g] * 1000_______

[ 294.2/6][g/mol][lt] * 26.5 [ml] N= 0,019 Corresponde a nuestra muestra del grupo.

Para realizar los clculos de OD en las muestras tratadas, debemos obtener un promediode las normalidades del tiosulfato de sodio de todos los grupos. Segn el trabajodesarrollado por los dems compaeros tenemos los siguientes valores:

GRUPO NORMALIDAD1 0,016402 0,016603 0,019444 0,018225 0,016236 0,020517 0,0858 0,01929 0,01710 0,020

PROMEDIO= 0,02516 N

2 tabla ??

Para los calculo de OD se ocupa las siguente formula

La expresin es la siguiente:

[mg/l]O2 = Normalidad * Volumen [ml] * PE * 1000 [mg]Volumen de la muestra [ml]

Donde PE = Peso Molecular O2 [g/mol] = 32[gr/mol] = 8 f 4

f : factor, define la equivalencia.


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Normalidad del tiosulfato: 0,01942 N

A) OD ini cial

Concentracin Volumen demuestra[ml] Volumen deTiosulfato de Na10% 117.6[ml] 5.2 [ml]1% 117.3 [ml] 5.8[ml]

0.1% 117.9 [ml] 5.4 [ml]

M uestr a 10%[mg/lt] O2 = 0.021[N] * 5.2[ml] * 8 * 1000

117.6[ml]

[mg/lt] O2 = 7.42 ppm O2

M uestra 1%mg/lt] O2 = 0.021[N] * 5.8[ml] * 8 * 1000

117.3[ml]

[mg/lt] O2 = 8.30 ppm O2

M uestr a 0.1%mg/lt] O2 = 0.021[N] * 5.4[ml] * 8 * 1000

117.9[ml]

[mg/lt] O2 = 7.69 ppm O2

B) OD final

Concentracin Volumen de

muestra[ml]

Volumen de

Tiosulfato de Na10% 117.25[ml] 0.7 [ml]1% 118.76[ml] 3.5[ml]

0.1% 122.0[ml] 4.5 [ml]


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M uestr a 10%[mg/lt] O2 = 0.021[N] * 0.7[ml] * 8 * 1000

117.25 [ml][mg/lt] O2 = 1.002 ppm O2

M uestra 1%mg/lt] O2 = 0.021[N] * 3.5[ml] * 8 * 1000

118.76 [ml]

[mg/lt] O2 = 4.95 ppm O2

M uestr a 0.1%

mg/lt] O2 = 0.021[N] * 4.5[ml] * 8 * 1000122.0 [ml]

[mg/lt] O2 = 6.19 ppm O2

C) CALCULO DE DBO

Ahora calculamos la DBO, con el OD inicial; el OD final (original y duplicado), y lafraccin decimal de la muestra. Para cada concentracin obtendremos un promedio, conel cual realizamos las operaciones estadsticas.

DBO = OD inicial - OD finalFraccin decimal de la muestra

Muestra 10% DBO = 7.42[mg/lt] O2 - 1.002[mg/lt] O2 0.10

DBO = 64.18[mg/lt] O2

Muestra 1% DBO = 8.3[mg/lt] O2 - 4.95[mg/lt] O2 0.01

DBO = 335[mg/lt] O2

Muestra 0.1% DBO = 7.69[mg/lt] O2 - 6.19[mg/lt] O2 0.001

DBO = 1500[mg/lt] O2


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En resumen podemos ver los resultados en la siguiente tabla:

Concentracinmuestras ODinicial[mg/lt] O2

ODfinal[mg/lt] O2

(DBO)[mg/lt] O2

10% 7.42 1.002 64.181% 8.30 4.95 3350.1% 7.69 6.19 1500


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CONCLUSIONES Y DISCUCIONES

EL oxigeno presente en las aguas es un dato de suma importancia en un anlisis

ambiental ya que va en estrecha relacin con el comportamiento bacteriano y las posibles consecuencias de este en la cadena trfica de un ecosistema.

El almidn se une irreversiblemente en soluciones con elevada concentracin de yodo , por esto se agrega cuando la reaccin este terminando.

La DBO en teora debiera dar en las 3 diluciones un valor similar, tomando en cuentalas velocidades de reaccin en las diferentes diluciones.

El tiosulfato de sodio es el agente reductor, y para determinar el punto final se usa unasolucin de almidn

Todas las reacciones para la determinacin del oxigeno disuelto son de oxido-reduccinsin embargo, el almidn utilizado como indicador del punto final forma un complejocon el yodo de las soluciones diluidas, que produce un color azul y retorna a una formaincolora cuando el yodo ha sido reducido a ion yoduro.

El mtodo se baso en que el oxigeno oxida el Mn2+ a un estado mas alto de valencia encondiciones alcalinas, y que el manganeso en estados mas altos de valencia puedeoxidar el I- a I2 en condiciones acidas. Por tanto la cantidad de I2 liberada es equivalenteal oxigeno disuelto, originalmente presente.

El yodo se mide con una solucin estndar de tiosulfato de sodio y se traduce entrminos de oxigeno disuelto.

El mtodo utilizado sin modificaciones esta sujeto a interferencias por muchassustancias. Ciertos agentes oxidantes como el nitrito y el Fe3+ son capaces de oxidar el I- a I2 produciendo resultados muy altos. Los agentes reductores como el Fe2+, el SO2-3, elS2- y los politionatos reducen el I2 a I- y producen resultados muy bajos.


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BIBLIOGRAFIA

- http://www.aguamarket.com/diccionario/terminos.asp?Temas=730&termino=&ld=730

- http://www.aqua.cl/foros/index.php?op=VerTema&temid=1522

- Quimica para Ingenieria Ambiental: paginas 560 a 567
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