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Análisis Físico-químico

Volumen de agua a extraer: No es posible fijar de una manera general el volumen de agua a extraer para el análisis químico, pues variará según las determinaciones a efectuar entre 1 a 5 litros.

Examen físico

Color: El color de las aguas naturales se debe a la presencia de sustancias orgánicas disueltas o coloidales, de origen vegetal y, a veces, sustancias minerales (sales de hierro, manganeso, etc.). Como el color se aprecia sobre agua filtrada, el dato analítico no corresponde a la coloración comunicada por cierta materia en suspensión.El color de las aguas se determina por comparación con una escala de patrones preparada con una solución de cloruro de platino y cloruro de cobalto. El número que expresa el color de un agua es igual al número de miligramos de platino que contiene un litro patrón cuyo color es igual al del agua examinada. Se acepta como mínimo 0,2 y como máximo 12 mg de platino por litro de agua. Olor:Está dado por diversas causas. Sin embargo los casos más frecuentes son:

  • · debido al desarrollo de microorganismos,
  • · a la descomposición de restos vegetales,
  • · olor debido a contaminación con líquidos cloacales industriales,
  • · olor debido a la formación de compuestos resultantes del tratamiento químico del agua.

Las aguas destinadas a la bebida no deben tener olor perceptible.Se entiende por valor umbral de olor a la dilución máxima que es necesario efectuar con agua libre de olor para que el olor del agua original sea apenas perceptible.Se aceptan como valores máximos para un agua optima 2 a 10 unidades. Sabor: Está dado por sales disueltas en ella. Los sulfatos de hierro y manganeso dan sabor amargo. En las calificaciones de un agua desempeña un papel importante, pudiendo ser agradable u objetable. Determinación de pH: El pH óptimo de las aguas debe estar entre 6,5 y 8,5, es decir, entre neutra y ligeramente alcalina, el máximo aceptado es 9. Las aguas de pH menor de 6,5, son corrosivas, por el anhídrido carbónico, ácidos o sales ácidas que tienen en disolución. Para determinarlo usamos métodos colorimétricos o potenciométricos. Para poder decidir sobre la potabilidad del agua se requiere el control de un número elevado de parámetros químicos y determinados parámetros bacteriológicos. Dentro de los primeros cobra especial importancia el amonio, los nitratos y nitritos, indicadores de contaminación por excelencia. Amonio: Este ion tiene escasa acción tóxica por sí mismo, pero su existencia aún en bajas concentraciones, puede significar contenido aumentado de bacterias fecales, patógenos etc., en el agua. La formación del amonio se debe a la descomposición bacteriana de urea y proteínas, siendo la primera etapa inorgánica del proceso. Nitritos: Estos representan la forma intermedia, metaestable y tóxica del nitrógeno inorgánico en el agua. Dada la secuencia de oxidación bacteriana: proteínas -à amonio -à nitritos–à nitratos, los nitritos se convierten en importante indicador de contaminación, advirtiendo sobre una nitrificación incompleta. Nitratos: La existencia de éstos en aguas superficiales no contaminadas y sin aporte de aguas industriales y comunales , se debe a la descomposición de materia orgánica (tanto vegetal como animal) y al aporte de agua de lluvia ( 0,4 y 8 ppm ). Cloruros: Todas las aguas contienen cloruros. Una gran cantidad puede ser índice de contaminación ya que las materias residuales de origen animal siempre tienen considerables cantidades de estas sales. Un agua con alto tenor de oxidabilidad, amoníaco, nitrato, nitrito, caracteriza una contaminación y por lo tanto los cloruros tienen ese origen. Pero si estas sustancias faltan ese alto tenor se debe a que el agua atraviesa terrenos ricos en cloruros. Los cloruros son inocuos de por sí, pero en cantidades altas dan sabor desagradable.Valor máximo aceptable: 350 mg/l.

Método de Mohr

Generalidades:

Si se agregan iones de plata a una solución de pH entre 7 y 9 que contenga cloruros y cromato, la precipitación del cloruro de plata está prácticamente terminada cuando se comienza a precipitar el cromato de plata. Este hecho permite considerar la aparición de un precipitado rojo de cromato de plata, como indicador del punto final.

Determinación de Cloro Libre en aguas:

La ortotoluidina en medio clorhídrico y en presencia de cloro libre se oxida, dando un compuesto de coloración amarilla. Como la intensidad de la coloración aumenta por concentraciones crecientes de cloro libre se puede determinar por colorimetría, utilizando una serie de patrones de concentración conocida.

Residuos por evaporación (Sólidos Disueltos):

Se denomina así al peso de las sustancias disueltas en 1 litro de agua, no volátiles a 105 ºC. Se consideran disueltas aquellas que no son retenidas por filtración.

Dureza:

Se habla de aguas duras o blandas para determinar calidad de las mismas. Las primeras tienen alto tenor de sales de calcio y magnesio disueltas. Las blandas son pobres en estas sales.

  • · Bicarbonato de calcio y magnesio: Dureza Temporal
  • · Sulfato y cloruro de calcio y magnesio: Dureza Permanente

Puede haber también nitratos, fosfatos, silicatos, etc. (dureza permanente). El agua debe tener una dureza comprendida entre 60 y 100 mg/l. no siendo conveniente aguas de dureza inferiores a 40 mg/l, por su acción corrosiva.valor máximo aceptable de Dureza Total (CaCO3) 400 mg/l.Alcalinidad:Esta representada por sus contenidos en carbonatos y bicarbonatos. Eventualmente se puede deber a hidróxidos, boratos, silicatos, fosfatos. Las soluciones acuosas de boratos tienen un pH 8,3 y las de ácido carbónico 4,3. Por estas razones se toman estos pH como puntos finales. Como indicadores de estos puntos se utilizan fenolftaleina (pH 8,3) y heliantina (pH 4,2).

MUESTRAS DEL AGUA A ANALIZAR

Toma de muestra: La muestra para análisis bacteriológico debe efectuarse con el mayor cuidado Envase: Se deben utilizar frascos esterilizados . La capacidad debe ser de 200 a 250 cc. Envío de muestras: Debe transcurrir el menor tiempo entre la extracción y la llegada al laboratorio, y que durante ese tiempo se mantenga entre 4 y 10 ºC. De lo contrario se producen modificaciones cuali – cuantitativas de la flora bacteriana.

Toma de muestra de un grifo en una cañería de agua corriente:

1. Se elige un grifo que este conectado directamente con una cañería de distribución, es decir, que el ramal del grifo no este comunicado con tanques domiciliarios, filtros, ablandadores u otros artefactos similares. Tampoco conviene extraer muestras de grifos colocados en puntos muertos de la cañería.

2. Estas precauciones no se tienen en cuenta cuando se desea conocer la calidad del agua que suministra un determinado grifo, en lugar de la que conduce la cañería principal.

3. Se quitan del grifo los dispositivos destinados a evitar salpicado. Luego se limpia la boca del grifo, cuidando de eliminar la suciedad que a veces se acumula en la parte interna del orificio. Después se deja salir agua en forma abundante durante 2 o 3 minutos y se cierra perfectamente el grifo para esterilizarlo.

4. Se esteriliza el grifo calentándolo durante un par de minutos con un hisopo embebido en alcohol.

5. Se abre con cuidado y se deja salir agua durante medio minuto en forma tal que el chorro no sea intenso y se llene el envase.

ANTECEDENTES:

Acidez pH:

La acidez de un agua es una medida de la cantidad total de substancias ácidas (H+) presentes en esa agua, expresados como partes por millón de carbonato de calcio equivalente. Se ha demostrado que un equivalente de un ácido (H+) es igual al equivalente de una base (OH-). Por lo tanto no importa si el resultado se expresa como ácido o como base y, por conveniencia, la acidez se reporta como el CaCO3 equivalente debido a que en muchas ocasiones no se sabe con exactitud que ácido está presente.

Alcalinidad:

Es una medida de la cantidad total de sustancias alcalinas (OH-) presentes en el agua y se expresan como partes por millón de CaCO3 equivalente. También se hace así porque puede desconocerse cuáles son los álcalis presentes, pero éstos son, al menos, equivalentes al CaCO3 que se reporte.”La actividad de un ácido o un álcali se mide mediante el valor de pH. En consecuencia, cuanto más activo sea un ácido, menor será el pH y cuanto más activo sea un álcali, mayor será el pH.

Cloro Residual:

La concentración del cloro residual “libre”, así como la porción relativa entre los cloros residuales “libre” y “combinado”, son importantes cuando se practica la cloración q residual libre. En un determinado abastecimien-to de agua aquella porción del cloro residual total “libre”, sirve como medida de la capacidad para “oxidar” la materia orgánica. Cuando se práctica la cloración q residual libre, se recomienda que cuando menos, el 85 % del cloro residual total quede en estado libre.La cloración es también un método relativamente eficiente como tratamiento correctivo, si se aplica en las cantidades adecuadas, adicionales a las que se requieren para propósitos de desinfección.A veces se requieren tan grandes concentraciones de cloro, que se necesita de un decloración posterior para que no se presenten sabores ni olores de cloro en el agua. Una técnica de cloración relativamente reciente, incluye el uso de cloruro de sodio junto con la cloración ordinaria. En esta reacción se produce bióxido de cloro.

Post-Laboratorio

Tratamiento que recibe el H2O antes de su uso industrial o doméstico: Los tratamientos recomendados para un H2O cualquiera dependerán del uso al cual ella se destine: doméstico, industrial, etc. El H2O que se utiliza para el abastecimiento de una población (usos básicamente domésticos) debe ser, específicamente, un agua exenta de organismos patógenos que evite brotes epidémicos de enfermedades de origen hídrico. Para lograr esto será necesario desinfectar al agua mediante tratamientos físicos o químicos que garanticen su esterilidad microbiano – patógena.Los tratamientos mas conocidos son la cloración propiamente dicha, hipocloración y cloraminación; la aplicación de ozono, rayos ultravioletas, cal y plata. De ellos, el primero es el casi universalmente adoptado, en razón, principalmente, a que el cloro deja residuos que pueden eliminar contaminaciones posteriores.

Funciones del Agua en la Industria Alimenticia:

En las industrias alimentarias el agua se utiliza para diversos fines: producción de vapor, transporte lavado, selección y pelado de productos; fluido de intercambio térmico para el calentamiento y enfriamiento (incluído el enfriamiento de sistemas refrigerantes durante la compresión), condensación de vapores, limpieza de locales y maquinaria, protección contra el fuego, ingrediente en los alimentos, etc. El agua utilizada para la preparación o conservación de alimentos deberá satisfacer naturalmente las normas bacteriológicas que existen, salvo que se desinfecte por un procedimiento apropiado o que durante los procesos sufra algún tipo de esterilización.

CONCLUSIÓN:

El agua en todo proceso industrial o doméstico, debe tener una calidad físico – química bastante buena para cualquier uso. En general se puede decir que según las normas internacionales y los análisis practicados en el laboratorio: Al agua natural, potable o de desecho; se le debe determinar:

  • El residuo filtrable total, que es el material que queda en el cápsula luego de la evaporación de la muestra de agua.
  • El pH del agua, el cual indica la intensidad de acidez que pueda presentar.
  • La alcalinidad, la cual va a depender del pH del punto final utilizado en la determinación
  • La dureza total, que es la que va a medir el contenido de sales carbonáticas y no carbonáticas asociados con los iones calcio y magnesio (Ca+ mg)
  • El Cloro residual, se bsa en que el cloruro a pH 8 o menor, libere el yodolibre de la solución de yoduro de potasio que se encuentre en la muestra.