Estudio fisicoquímico de las aguas

ESTUDIO FÍSICO-QUÍMICO
DE LAS AGUAS
Para saber todas las propiedades que tiene el agua tenemos que hacerle unas
pruebas. En las pruebas que hacemos podemos saber el oxígeno, la dureza, el Ph,
el nitrato y la saturación.
Para calcular el oxígeno, llenamos el bote pequeño de 10ml., le echamos
una pastilla y agitamos hasta que se disuelva la pastilla. Después lo dejamos
reposar durante 4 minutos.
Para calcular el ph, llenamos el bote cuadrado de 10ml., le echamos una
pastilla y tenemos que agitar hasta que se disuelva la pastilla. Después con
la ayuda de una tabla, por el color que ha adquirido el agua, vemos la
cantidad de ph que hay en el agua.
Para calcular el nitrato, llenamos el bote cuadrado de 10ml. En esta prueba
hay que echar dos pastillas, cuando hemos llenado el bote echamos la
primera pastilla y agitamos hasta que se disuelva; una vez disuelta añadimos
la otra pastilla y volvemos a agitar hasta que se haya disuelto la segunda
pastilla. Con la ayuda de una tabla vemos la cantidad que tiene el agua de
nitrato, por una tabla de colores ya que el agua habrá adquirido uno.
Para calcular la saturación, se tiene que mirar una tabla en la que ves la
cantidad de Ph que ha habido y el nitrato.
Para calcular la dureza del agua, tenemos que llenar el bote de 10ml., en él
vamos a tener que ir echando pastillas de la
dureza hasta que el agua se vuelva azul. Para
saber como es el agua de dura multiplicamos el
número de pastillas que hemos echado por 40.
También hay que calcular la temperatura y la
turbidez. Para eso en un bote cogemos el agua y
miramos el dibujo que hay en el fondo y depende
de cuanto se vea hay mas turbidez o menos. Para
calcular la temperatura basta con meter un
termómetro en el bote, pero la temperatura hay
que tomarla nada mas coger el agua.
ESTUDIO SOBRE EL AGUA María González - Vanesa Nozal – Marina Rodríguez Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves
1
Muestras del laboratorio recogidas a las 12:30 h de la mañana, del río Esgueva a
las 11:30 h sin lluvias, del Pisuerga a las 11:20 h.
Turbidez Temperatura Oxígeno Saturación pH Nitrato Dureza
Muy
Laboratorio 0 JTU
20ºC
4 ppm
44 %
7
0 ppm
dura
Río
Muy
40 JTU
8ºC
4 ppm
34 %
7
5 ppm
Esgueva
dura
Río
40 JTU
12ºC
5 ppm
40 %
8
5 ppm Dura
Pisuerga
Con esta tabla se puede comprobar la diferencia entre el agua que lleva al
laboratorio, con una turbidez nula y la del río es más abundante. Observamos
también que el agua del laboratorio carece de nitrato. Las temperaturas también
varían pero elementos como el oxígeno o el pH se mantienen constantes.
OXÍGENO
El Oxígeno Disuelto (OD) es la cantidad de
oxígeno que está disuelta en el agua y que
es esencial para los riachuelos y lagos
saludables. El nivel de oxígeno disuelto
puede ser un indicador de cuán
contaminada está el agua y cuán bien
puede dar soporte esta agua a la vida
vegetal y animal. Generalmente, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica agua
de mejor calidad. Si los niveles de oxígeno disuelto son demasiado bajos, algunos
peces y otros organismos no pueden sobrevivir (ver macro invertebrados).
Gran parte del oxígeno disuelto en el agua proviene del oxígeno en el aire que se
ha disuelto en el agua. Parte del oxígeno disuelto en el agua es el resultado de la
fotosíntesis de las plantas acuáticas. Otros factores también afectan los niveles de
OD; por ejemplo, en un día soleado se producen altos niveles de OD en áreas
donde hay muchas algas o plantas debido a la fotosíntesis. La turbulencia de la
corriente también puede aumentar los niveles de OD debido a que el aire queda
atrapado bajo el agua que se mueve rápidamente y el oxígeno del aire se disolverá
en el agua.
Además, la cantidad de oxígeno que puede disolverse en el agua (OD) depende de
la temperatura también. El agua más fría puede guardar más oxígeno en ella que el
agua más caliente.
ESTUDIO SOBRE EL AGUA María González - Vanesa Nozal – Marina Rodríguez Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves
2
Nivel de OD
Calidad del Agua
(in ppm)
0,0 - 4,0
Mala
Algunas poblaciones de peces y
macroinvertebrados empezarán a
bajar.
4,1 - 7,9
Aceptable
8,0 - 12,0
Buena
12,0 +
Repita la prueba
El agua puede airearse
artificialmente.
A 20º C (temperatura ambiente) y presión atmosférica estándar (nivel del mar), la
cantidad máxima de oxígeno que puede disolverse en agua dulce es 9 ppm. Si la
temperatura del agua está por debajo de 20º C, puede haber más oxígeno disuelto
en la muestra. En general, un nivel de oxígeno disuelto de 9-10 ppm se considera
muy bueno.
PH.
La calidad del agua y el PH son a menudo mencionados en la misma frase. El PH
es un factor muy importante, porque determinados procesos químicos solamente
pueden tener lugar a un determinado PH. Por ejemplo, las reacciones del cloro solo
tienen lugar cuando el PH tiene un valor de entre 6,5 y 8.
El PH es un indicador de la acidez de una sustancia. Está determinado por el
número de iónes libres de hidrógeno (H+) en una sustancia.
La acidez es una de las propiedades más importantes del agua. El agua disuelve
casi todos los iones. El PH sirve como un indicador que compara algunos de los
iones más solubles en agua.
El resultado de una medición de pH viene determinado por una consideración entre
el número de protones (iones H+) y el número de iones hidroxilo (OH-). Cuando el
número de protones iguala al número de iones hidroxilo, el agua es neutra. Tendrá
entonces un pH alrededor de 7.
El pH del agua puede variar entre 0 y 14. Cuando el PH de una sustancia es mayor
de 7, es una sustancia básica. Cuando el PH de una sustancia está por debajo de
7, es una sustancia ácida. Cuanto más se aleje el PH por encima o por debajo de 7,
más básica o ácida será la solución.
El PH es un factor logarítmico; cuando una solución se vuelve diez veces más
ácida, el PH disminuirá en una unidad. Cuando una solución se vuelve cien veces
más ácida, el PH disminuirá en dos unidades. El término común para referirse al PH
es la alcalinidad.
ESTUDIO SOBRE EL AGUA María González - Vanesa Nozal – Marina Rodríguez Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves
3
TURBIDEZ
La turbidez se refiere a lo clara o turbia que pueda estar el agua. El agua clara tiene
un nivel de turbidez bajo y el agua turbia o lodosa tiene un nivel alto de turbidez.
Los niveles altos de turbidez pueden ser causados por partículas suspendidas en el
agua tales como tierra, sedimentos, aguas residuales y plancton.
Si la turbidez del agua es alta, habrá muchas partículas suspendidas en ella. Estas
partículas sólidas bloquearán la luz solar y evitarán que las plantas acuáticas
obtengan la luz solar que necesitan para la fotosíntesis. Las plantas producirán
menos oxígeno y con ello bajarán los niveles de Oxígeno Disuelto (OD). Las plantas
morirán más fácilmente y serán descompuestas por las bacterias en el agua, lo que
reducirá los niveles de OD aún más.
Las partículas suspendidas en el agua también absorberán calor adicional de la luz
solar lo cual ocasionará que el agua sea más caliente. El agua caliente no es capaz
de guardar tanto oxígeno como el agua fría, así que los niveles de OD bajarán,
especialmente cerca de la superficie.
NITRATO
El nitrato es un compuesto inorgánico compuesto por un átomo de nitrógeno (N) y
tres átomos de oxígeno (O); el símbolo químico del nitrato es NO3. El nitrato no es
normalmente peligroso para la salud a menos que sea reducido a nitrito (NO2)
Nitratos en el agua potable: efectos sobre la salud
El nitrato es uno de los más frecuentes contaminantes de aguas subterráneas en
áreas rurales. Debe ser controlado en el agua potable principalmente porque
niveles excesivos pueden provocar metahemoglobinemia, o “la enfermedad de los
bebés azules”.
El origen de los nitratos en aguas subterráneas es principalmente de fertilizantes,
sistemas sépticos y almacenamiento de estiércol o operaciones de extensión.
Estándares del nitrato en el agua potable
El estándar federal para el nitrato en agua potable es de 10 mg/l nitrato-N, o 50
mg/l nitrato-NO3, cuando el oxígeno es medido a la vez que el nitrógeno. A menos
que se especifique de otra forma, normalmente los niveles de nitrato se refieren
solamente a la cantidad de nitrógeno presente, y el estándar normal, por lo tanto,
es de 10 mg/l.
Una exposición corta a agua potable con un nivel de nitrato superior al estándar
para la salud es un problema potencial para la salud, especialmente para los bebés.
LA DUREZA
La dureza es una característica química del agua que esta determinada por el
contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y ocasionalmente nitratos
de calcio y magnesio.
La dureza es indeseable en algunos procesos, tales como el lavado doméstico e
industrial. En calderas y sistemas enfriados por agua, se producen incrustaciones
en las tuberías y una pérdida en la eficiencia de la transferencia de calor. Además
le da un sabor indeseable al agua potable.
ESTUDIO SOBRE EL AGUA María González - Vanesa Nozal – Marina Rodríguez Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves
4
La mayoría de los suministros de agua potable tienen un promedio de 250 mg/l de
dureza. Niveles superiores a 500 mg/l son indeseables para uso doméstico.
La dureza es caracterizada comúnmente por el contenido de calcio y magnesio y
expresada como carbonato de calcio equivalente.
Interpretación de la Dureza:
Dureza como CaCO3
Interpretación
0-75
agua suave
75-150
agua poco dura
150-300
agua dura
> 300
agua muy dura
______________________________________
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ESTUDIO SOBRE EL AGUA María González - Vanesa Nozal – Marina Rodríguez Raquel Tovar Bachillerato 1º A Ciencias IES Diego de Praves
5