Turbiedad Exp 42

Experimento
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Turbiedad
INTRODUCCION
La turbiedad es una medida de la falta de transparencia del agua. El agua con elevada turbiedad
es opaca, mientras que el agua con baja turbiedad es clara. La opacidad está producida por el
reflejo de la luz en las partículas suspendidas en el agua; por lo tanto, mientras más partículas
haya en el agua, mayor es la turbiedad.
Muchos factores pueden contribuir a la turbiedad del
agua. Un incremento del flujo de la corriente debido
a fuertes lluvias o una disminución en el banco de
vegetación de la corriente pueden ser las causas de la
aceleración de la erosión del suelo. Esto agregará al
agua partículas en suspensión, como arcilla o limo.
Los residuos de diverso tipo contienen sólidos
suspendidos que se pueden agregar a la turbiedad de
una corriente. Los residuos agrícolas contienen
partículas sólidas en suspensión. Otros tipos de
residuos pueden ser desperdicios industriales,
efluentes de las plantas de tratamiento de agua y
residuos urbanos de los estacionamientos de
vehículos, carreteras y techados.
Fuentes de Turbiedad
 Erosión del suelo
- arcilla
- limo
 Residuos urbanos
- suciedad de carreteras
- tejados
- estacionamientos de vehículos
 Desperdicios Industriales
- efluentes de tratamiento de
aguas residuales
- particulados
 Abundancia de organismos de
profundidad
- remueven y elevan sedimentos
 Orgánicos
Los organismos acuáticos de profundidad, como el
- microorganismos
siluro o bagre, pueden contribuir a la turbiedad del
- plantas y animales en
agua agitando y elevando los sedimentos que yacen
descomposición
en el fondo de una corriente. La materia orgánica
- gasolina o aceite de los caminos
como el plancton o la materia en descomposición de
plantas y animales que está en suspensión en el agua,
pueden también incrementar la turbiedad de una corriente.
Efectos de la Turbiedad
 Reduce la transparencia del agua
 Efecto antiestético
 Disminuye la tasa de fotosíntesis
 Aumenta la temperatura del agua
La elevada turbiedad disminuirá la cantidad de luz
solar capaz de penetrar el agua, lo que hace
disminuir la tasa de fotosíntesis. La reducción de la
transparencia del agua la hace estéticamente menos
agradable. Aunque esto no es directamente dañino,
ciertamente es indeseable para muchos usos del
agua.
Cuando el agua está opaca, la luz solar la calentará
con mayor eficiencia. Esto ocurre debido a que las partículas suspendidas en el agua absorben la
luz solar, calentando el agua del entorno. Esto puede conducir a otros problemas asociados con el
incremento de la temperatura.
Aunque el agua con alta turbiedad puede deteriorar un ecosistema acuático, no es correcto asumir
que el agua transparente y clara es siempre sana. El agua ligeramente turbia puede ser
perfectamente sana, mientras que el agua clara pudiera contener toxinas invisibles o insanos
niveles de nutrientes.
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Tabla 1: Niveles de Turbiedad en algunos ríos
Niveles Esperados
Sitio
Turbiedad
(NTU)
La turbiedad se mide en Unidades
Río Sacramento, Keswick, CA
4
Nefelométricas de Turbiedad, NTU. De
acuerdo con USGS, la turbiedad del agua
Río Hudson, Poughkeepsie, NY
15
superficial usualmente está entre 1 NTU y
50 NTU. La turbiedad es a menudo más alta
Río Mississippi, Memphis, TN
39
que esto, especialmente luego de fuertes
lluvias cuando los niveles del agua suben. La
Río Grande, El Paso, TX
80
turbiedad puede ser menos de lo esperado en
aguas tranquilas debido a que las partículas
Río Colorado, CO-UT línea estatal
180
suspendidas pueden sedimentar. En la Tabla
1 se indica la turbiedad de algunos ríos. El agua es visiblemente turbia a niveles por sobre los 5
NTU. El estándar para el agua potable está entre 0.5 NTU y 1.0 NTU.
Resumen del Método
La turbiedad se mide usando un a Sensor de Turbiedad Vernier. Se coloca una cubeta de muestra
de agua en el Sensor de Turbiedad y el valor en NTU se lee directamente del computador. Las
mediciones se pueden hacer en el sitio o en el laboratorio en un momento posterior.
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Turbiedad
TURBIEDAD
Lista de Verificación de Materiales
computador
interfaz Vernier para computador
Logger Pro
Sensor de Turbiedad Vernier
botella con agua destilada
Estándar de Turbiedad (StableCal® Estándar de
Formazina 100 NTU)
cubeta de Turbiedad
paño suave libre de hilachas o papel absorbente
botella para muestras con tapa
Recolección y Almacenamiento de Muestras
1. Este ensayo se puede hacer en el laboratorio o en el sitio. Obtenga una muestra en una botella
que tenga tapa para permitir una mezcla enérgica justo antes del ensayo. Se requieren
aproximadamente unos 100 mL de agua.
2. Es importante obtener la muestra de agua de debajo de la superficie del agua y tan lejos como
se pueda de la orilla, mientras sea seguro. Si las zonas adecuadas de la corriente son
inalcanzables, se puede construir un toma muestras con una barra y un contenedor.
3. evita cualquier actividad en la corriente que pudiera originar movimiento de sedimentos que
al ascender pudieran afectar sus lecturas. Mantén la botella de muestras lejos de tu cuerpo,
corriente arriba.
4. Si no se puede realizar el ensayo en unas pocas horas, coloca la muestra en un recipiente con
hielo o en un refrigerador.
Procedimiento de Ensayo
1. Coloca el computador en un lugar seguro lejos del agua. Mantén el computador siempre
alejado del agua en todo momento.
2. Conecta el Sensor de Turbiedad en el Ch 1 de la interfaz Vernier.
3. Prepara el computador para la adquisición de datos abriendo el archivo “03 Turbiedad” en la
carpeta Calidad del agua con Computadores en el Logger Pro.
4. Ahora estás listo para calibrar el Sensor de Turbiedad.
Primer Punto de Calibración
a. Elige Calibrar  CH1: Turbiedad (NTU) del menú Experimento y luego haz clic en
.
b. Prepara un blanco lavando la cubeta de vidrio de turbiedad con agua destilada, luego
llenándola con agua destilada de modo que el fondo del menisco coincida con el borde de
la línea blanca. Coloca la tapa en la cubeta. Seca bien el exterior con un paño suave, libre
de hilachas o con papel absorbente.
c. Revisa que la cubeta no tenga burbujas de aire. Si hay burbujas de aire, golpea con fuerza
el fondo de la cubeta sobre una superficie dura para que salgan las burbujas.
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d. Sujetando la cubeta por la tapa, colócala en el Sensor de Turbiedad. Asegúrate que la
marca en la cubeta esté alineada con la marca en el Sensor de Turbiedad. Cierra la tapa.
e. Escribe “0” (el valor en NTU) en la caja de edición.
f. Cuando la lectura de voltaje mostrada en Lectura 1 se estabilice, haz clic en
.
g. Retira la cubeta y colócala aparte para usarla en el Paso 5.
Segundo Punto de Calibración
h. Toma la cubeta que contiene el Estándar de Turbiedad (100 NTU) e inviértelo con energía
unas cuatro veces para lograr la mezcla de las partículas que pudieran estar depositadas en
el fondo. Importante: No sacudas el estándar. Al sacudir se pueden crear pequeñas
burbujas de aire que afectarán la turbiedad.
i. Seca el exterior con un paño de tela suave libre de hilachas o con papel absorbente.
j. Sujetando el estándar por la tapa, colócalo en el Sensor de Turbiedad. Asegúrate que la
marca en la cubeta esté alineada con la marca en el Sensor de Turbiedad. Cierra la tapa.
k. Escribe “100” (el valor en NTU) en la caja de edición.
l. Cuando la lectura de voltaje en Lectura 2 se estabilice, haz clic en
y luego haz
clic en
.
5. Ahora estás listo para tomar los datos de turbiedad.
a. Invierte con energía la muestra de agua para mezclar las partículas que pudieran estar
depositadas en el fondo. Importante: No sacudas la muestra. Al sacudir se pueden crear
pequeñas burbujas de aire que afectarán la turbiedad.
b. Vacía el agua de la cubeta utilizada en el Paso 4.
c. Enjuaga la cubeta con la muestra de agua, luego llénala con la muestra de agua de modo
que el fondo del menisco esté justo sobre la línea blanca. Coloca la tapa en la cubeta. Seca
bien el exterior con un paño de tela suave libre de hilachas o con papel absorbente.
d. Revisa que la cubeta no tenga burbujas de aire. Si hay burbujas de aire, golpea con fuerza
el fondo de la cubeta sobre una superficie dura para que salgan las burbujas.
e. Sujetando la cubeta por la tapa, colócala en el Sensor de Turbiedad. Asegúrate que quede
en la misma orientación en el espacio para la cubeta que la que tuvo anteriormente. Cierra
la tapa del Sensor de Turbiedad.
f. Observa el valor de turbiedad en el medidor digital. Si este valor está estable, regístralo en
la hoja de Datos y Cálculos y continúa con el Paso 7. Nota: Las partículas en el agua se
asentarán en el fondo con el tiempo y mostrarán una lenta disminución en los valores de
las lecturas de turbiedad. Por ello, toma tus lecturas rápidamente después de colocar la
cubeta en el sensor.
6. Si el valor de turbiedad que se muestra en el medidor está fluctuando, determina la media (o
promedio) de la turbiedad. Para hacer esto:
a. Haz clic en
para iniciar una medición de 10 segundos.
b. Cuando termine la medición, haz clic en el botón Estadísticas , para visualizar la caja de
estadísticas en el gráfico.
c. Registra el valor medio de la turbiedad en la hoja de Datos y Cálculos.
7. Retorna al Paso 5 para obtener una segunda lectura. Cuando hayas tomado ambas lecturas,
lava la cubeta con agua destilada.
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Turbiedad
DATOS Y CÁLCULOS
Turbiedad
Corriente o lago: ___________________________
Hora del día: ____________________________
Nombre del Sitio: ___________________________
Nombre del Estudiante: ___________________
Número del Sitio: ___________________________
Nombre del Estudiante: ___________________
Fecha: ___________________________________
Nombre del Estudiante: ___________________
Columna
A
Lectura
Turbiedad
(NTU)
1
2
Promedio de
Turbiedad
(NTU)
Procedimiento de Columna:
A. Registra la turbiedad según la lectura en el computador.
Observaciones de campo (por ejemplo: clima, geografía, vegetación a lo largo de la corriente) _________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
Ensayo Hecho: __________________ Fecha: ____________
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INFORMACIÓN ADICIONAL
Consejos al Profesor
1. Muchos factores pueden alterar las lecturas de la turbiedad, tales como rayones o huellas
digitales en el exterior de la cubeta, burbujas de aire en el interior de la cubeta, o la
orientación de la cubeta dentro del sensor. Aunque estos aspectos se han mencionado en el
procedimiento, puede ser recomendable que se insista en ellos con los estudiantes.
2. Si el agua que va a medir es muy clara, debe dejar que el Sensor de Turbiedad se caliente por
unos minutos antes de iniciar las mediciones. Hay un pequeño periodo de calentamiento que
puede ser innecesario para la mayoría de las lecturas, pero que puede ser un factor importante
para una turbiedad muy baja.
3. Es importante tener mucho cuidado con sus cubetas y el Estándar de Turbiedad. Su integridad
es esencial para las mediciones precisas de la turbiedad. Si se presentan rayones o se rompen,
se puede comprar en Vernier un Juego de Accesorios de Turbiedad que incluye una cubeta
vacía y una cubeta con el Estándar de 100 NTU (código de orden TRB-ACC). Hach, 1-800227-4224 www.hach.com, vende un paquete de 6 cubetas, código de orden 24347-06.
4. La turbiedad se medía originalmente usando un instrumento llamado Turbidímetro con Vela
de Jackson. Este instrumento óptico funcionaba colocando una vela especial debajo de un
tubo de vidrio calibrado de fondo plano. La muestra de agua se vertía lentamente dentro del
tubo hasta que, al mirar desde el extremo abierto del tubo, la imagen de la vela se difuminaba
a un brillo uniforme. Este método medía la turbiedad en unidades llamadas Unidades de
Turbiedad de Jackson, JTU. Cuando la formazina, una suspensión orgánica, se usó por
primera vez como estándar en 1926, las unidades se cambiaron a Unidades de Turbiedad de
Formazina, FTU. El turbidímetro al estilo Jackson no era muy exacto para bajos niveles de
turbiedad y por ello se remplazó eventualmente por el nefelómetro. El nefelómetro mide la
dispersión de la luz por las partículas en el agua a un ángulo de 90°. Las unidades entonces se
denominaron Unidades Nefelométricas de Turbiedad, NTU.
Cómo funciona el Sensor de Turbiedad Vernier
La luz infrarroja (con longitud de onda de 880 nm) se dirige a la cubeta que contiene la muestra
de agua. Esta luz es dispersada en todas
direcciones por las partículas en el agua. Un
solution
solución
cubeta
detector, que es un fotodiodo, se coloca a un
cuvette
ángulo de 90° respecto a la fuente de luz. La
cantidad de luz dispersada directamente hacia el
detector se mide en voltios y se transfiere a las
partículas
unidades de turbiedad. Este estilo de sensor de
particles
infrared
LED
LED
turbiedad se llama nefelómetro o sensor
infrarrojo
Luz
scattered
nefelométrico de turbiedad. Se utiliza un estándar
light
dispersada
para calibrar el Sensor de Turbiedad en unidades
detector
de NTU, Unidades Nefelométricas de Turbiedad.
Diagrama del Sensor de Turbiedad
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