1. EL LABORATORIO DE QUÍMICA. SEGURIDAD EN EL LABORATORIO.
2. OPERACIONES BÁSICAS EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA.
3. AGUA. TOMA DE MUESTRAS.
4. PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS Y PH.
5. DETERMINACIÓN DE CLORUROS EN AGUA. MÉTODO DE MOHR.
6. DETERMINACIÓN DE BICARBONATOS POR VOLUMETRÍA.
7. DETERMINACIÓN DE BICARBONATOS POR MÉTODOS MANOMÉTRICOS.
8. DETERMINACIÓN DE CALCIO Y MAGNESIO. DUREZA DEL AGUA.
SESIÓN 1. EL LABORATORIO DE QUÍMICA
El laboratorio de química es el lugar donde se comprueba la validez de los principios químicos mediante la aplicación del método científico a través de experimentos generalmente planeados y organizados para un grupo de estudiantes que participan activamente en la elaboración de los mismos.
El laboratorio de química es una habitación construida y adecuada para este fin, observando el cumplimiento sobre el contenido básico de un laboratorio seguro .
Para los experimentos contaremos con el material adecuado y realizar análisis químicos confiables. Este último aspecto implica, entre otras cosas, conocer las características de los reactivos utilizados en el experimento.
Un laboratorio de química no es un sitio peligroso si el experimentador es prudente y sigue todas estas instrucciones con el mayor cuidado posible. Para esto es importante no tratar de realizar experimentos por si
solos, sin tener la aprobación del profesor.
Muchas de las sustancias químicas con las que se trabaja en el laboratorio son tóxicas, debido a ello, nunca deberá ingerirse alguna de ellas. En ocasiones, es necesario reconocer una sustancia por su olor. La manera adecuada de hacerlo consiste en ventilar, con la mano, hacia la nariz un poco del vapor de la sustancia y aspirar indirectamente (nunca inhalar directamente del recipiente).
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| Imagen del almacén |
En caso de heridas, quemaduras con llama o salpicaduras de sustancias cáusticas, se debe acudir inmediatamente con el profesor y, en su caso, consultar al médico.
Se debe tener cuidado con los bordes agudos del material de vidrio, si se detectan algunos, se deberán redondear con la llama del mechero o con una lima.
Es imprescindible el uso de bata cuando se trabaje en el laboratorio. En algunos casos será conveniente usar gafas de seguridad y guantes.
Debido a la alta peligrosidad de los reactivos, está prohibido estrictamente introducir alimentos en el laboratorio.
Cuando la sesión experimental haya finalizado, el alumno deberá limpiar su lugar de trabajo y se deberá cerciorar de que las llaves del gas y del agua queden cerradas.
Antes de salir del laboratorio, el alumno deberá lavarse las manos.
CONSEJOS PARA UN USO SEGURO DEL LABORATORIO
2 ESTUDIE CADA EXPERIENCIA ANTES DE CLASE: Ahorrará tiempo y evitará errores y accidentes innecesarios.
3 SEGURIDAD DE SUS COMPAÑEROS: El laboratorio es un lugar para trabajar con seriedad.
4 COMUNICAR LOS ACCIDENTES: Al profesor o ayudante de laboratorio.
5 VERTIDO DE SUSTANCIAS: Trabaje con precaución. Avisar al profesor o ayudante de laboratorio si algo se derrama.
6 CALENTAMIENTO DE TUBOS DE ENSAYO: No mirar al interior del tubo durante el calentamiento, ni apuntar durante el calentamiento la boca del tubo de ensayo hacia otro compañero.
7 CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS EN TUBOS DE ENSAYO: Al realizarlo partir de las porciones superiores hacia abajo. Si no se toma esta precaución el vapor que asciende cuando se encuentra con la capa superior de líquido (fría), puede causar proyecciones del contenido fuera del tubo.
8 OLOR DE LAS SUSTANCIAS GASEOSAS: Para percibirlo mueva lentamente la mano y aspire con precaución.
9 LÍQUIDOS VOLÁTILES: Evitar que haya llamas cerca.
10 RECIPIENTES CON GRANDES VOLÚMENES DE SUSTANCIAS PELIGROSAS: Deben ser manipulados por el profesor o ayudante de laboratorio.
11 PREPARACIÓN DE ÁCIDOS DILUIDOS: Nunca agregue agua sobre un ácido. Agregue siempre el ácido concentrado, en pequeñas cantidades sobre el agua y agite continuamente.
12 SUSTANCIAS CORROSIVAS: Manipule las mismas con máximo cuidado.
13 TRABAJO CON VIDRIO: Al acodar vidrio permita que se enfríe antes de cualquier manipulación posterior.
14 TAPONES Y UNIONES DE GOMA EN MATERIAL QUEBRADIZO: Nunca fuerce dentro o fuera los nexos de goma, de los tubos de vidrio o cualquier otro material que se pueda quebrar. La glicerina o el detergente facilitan la tarea de quitar dichos nexos.
15 NUNCA COMER, BEBER O FUMAR: Ni apoyar comida sobre la mesa de laboratorio.
16 VENTILACIÓN: Conviene trabajar siempre en un lugar bien ventilado.
17 ACCESO AL LABORATORIO: La puerta de acceso al laboratorio debe abrir hacia afuera.
18 PELO LARGO: Atarse el pelo largo para evitar accidentes con la llama del mechero.
19 NUNCA CALENTAR: Sistemas cerrados.
20 ARMADO DE EQUIPOS: Usar soportes que se apoyen bien en la mesa. Vigilar continuamente los aparatos con centro de gravedad alto.
21 PRIMEROS AUXILIOS: Contar con un adecuado equipo para primeros auxilios, conocer los pasos a seguir en cada caso luego de un accidente, y llamar luego a un especialista.
22 SUSTANCIAS CORROSIVAS EN CONTACTO CON PIEL y/u OJOS: Lavar inmediatamente con abundante agua durante aprox. 10 minutos.
23 LIMPIEZA DEL MATERIAL: Todo el material que se utiliza debe ser limpiado al finalizar la práctica a fin de evitar contaminaciones y/o reacciones no deseadas en posteriores experimentos.
24 ETIQUETAS DE REACTIVOS: No olvide de leer la etiqueta de cada reactivo antes de usarlo, observe bien los símbolos y frases de seguridad que señalan los riesgos más importantes derivados de su uso y las precauciones que hay que adaptar para su utilización.25 EXPERIMENTOS: Recuerde que esta terminantemente prohibido: hacer experimento no autorizados por el profesor, fumar, comer o beber, dentro del laboratorio.
26 PROTÉJASE LOS OJOS: Es obligatorio el uso permanente de lentes de seguridad en el laboratorio.
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| Explicaciones previas a la experimentación |
28 LÍQUIDOS INFLAMABLES: Los líquidos inflamables deben mantenerse y manejarse retirados del mechero para evitar incendios.
29 ILUMINACIÓN Y VENTILACIÓN: Debe tener una buena iluminación y ventilación.
30 EXTINTORES: Extintores en lugares accesibles a cualquier persona.
31 TELÉFONO: Un teléfono para casos de emergencia con el listado de números de emergencia.
SESIÓN 2. OPERACIONES BÁSICAS EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA
Esta sesión se presenta como fundamental para el futuro desarrollo del proyecto y como básica para el buen hacer de estos futuros científicos.
Lo primero es familiarizarse con el material de laboratorio.
b) Otro material de vidrio. Para la realización de operaciones básicas tales como filtración, desecación, etc., se utiliza una gran variedad de material de vidrio.
Durante
la valoración, la llave o la pinza de la bureta se debe manejar con la mano
izquierda mientras con la derecha se agita el matraz de la reacción3.
Debe asegurarse de que la punta de la bureta está dentro del matraz de
valoración. Introducir el valorante lentamente agitando constantemente para
asegurar que se mezclan bien los reactivos.
Pipetas:
Las pipetas se utilizan para transferir volúmenes de líquido
cuya medida requiere exactitud.
Lo primero es familiarizarse con el material de laboratorio.
MATERIAL DE LABORATORIO Y SU USO
La
mayor parte del material empleado en un laboratorio de Química es de vidrio;
esto es debido a sus características ventajosas, como son fácil limpieza,
transparencia, inercia química, capacidad para soportar elevadas temperaturas.
El inconveniente de este tipo de material es su fragilidad, lo que exige un
esmerado cuidado en su manejo.
El
conjunto del material de laboratorio puede clasificarse en los siguientes
grupos:
a)
Material de laboratorio para medida de volúmenes. Este tipo de material volumétrico
está calibrado y no debe ser calentado.
b) Otro material de vidrio. Para la realización de operaciones básicas tales como filtración, desecación, etc., se utiliza una gran variedad de material de vidrio.
c)
Otro material de laboratorio. Además del vidrio, en el laboratorio se
emplean utensilios fabricados con materiales tales como porcelana, madera,
hierro y plástico.
Limpieza del material
Para
la mayoría de las manipulaciones del laboratorio es de la mayor importancia que
el material a usar esté LIMPIO.
La
limpieza del material se debe realizar inmediatamente después de cada operación
ya que es mucho más fácil y además se conoce la naturaleza de los residuos que
contiene.
Para
limpiar un objeto, en primer lugar se quitan los residuos (que se tiran en el recipiente
adecuado). El lavado con agua y jabón de toda la pieza es uno de los mejores métodos
de limpieza. Tras lo cual es necesario enjuagar con agua abundante para eliminar
el jabón y la suciedad. La última operación de lavado consiste en enjuagar todo
el
material con agua desionizada o destilada.
En
el caso de manchas difíciles de eliminar con agua y jabón, habría que recurrir
a la utilización de otros disolventes (disolventes orgánicos, ácidos o
bases,...). Si la suciedad es muy rebelde, se pueden preparar disoluciones,
como la mezcla crómica (una disolución saturada de dicromato potásico en ácido
sulfúrico o nítrico) que dan excelentes resultados, aunque son algo peligrosas
de manejar por ser muy corrosivas y cancerígenas.
Finalmente,
si el material ha de estar seco, se deja escurrir boca abajo en el fregadero.
Para
un mejor secado, la pieza se puede meter en una estufa (¡OJO, no meter nunca material
de vidrio graduado, con piezas de plástico o teflón, o con las dos piezas del esmerilado
unidas).
Importante:
Antes de proceder a la limpieza de material de vidrio esmerilado, y si éste estuviese
engrasado, hay que eliminar totalmente la grasa de los esmerilados con la ayuda
de un papel (envuelto en unas pinzas) impregnado de hexano o acetona.
Nunca
se debe introducir material volumétrico ni de plástico en la estufa.
Al
finalizar la práctica, el material se guarda limpio.
OPERACIONES BÁSICAS
Medición de líquidos.
Los
líquidos pueden medirse determinando su volumen. Se utilizan cuatro
instrumentos para la medida de volúmenes de líquidos: Probeta, Pipeta,
Bureta y Matraz aforado.
La
probeta, la pipeta y la bureta miden el volumen por vertido, mientras que el
matraz aforado lo miden por contenido. Estos instrumentos tienen marcas
grabadas en su superficie que indican volúmenes de líquidos. Para medir el
volumen, el nivel del líquido se compara con las marcas de graduación señaladas
sobre la pared del instrumento de medida. Dicho nivel se lee en el fondo del
menisco que se forma en el líquido.
Para
realizar una lectura correcta de un volumen utilizando una probeta, bureta o
pipeta, es necesario que los ojos del observador estén a la misma altura que el
menisco del líquido. En caso contrario la lectura será incorrecta.
Para
tomar una cantidad aproximada de un líquido o una disolución, se utiliza un
vaso de precipitados o una probeta del volumen más próximo a la cantidad
necesitada. En caso de necesitar un volumen exacto, se utilizará una pipeta
graduada, una bureta o material de vidrio aforado. La diferencia entre un
instrumento y otro no es el volumen que mide sino la precisión y la finalidad.
Nunca
se introduce ningún material (tampoco pipetas) en un frasco de reactivos para
evitar la contaminación de todo el producto. Para tomar un volumen determinado
de un reactivo con una pipeta debe añadirse en un recipiente (un vaso de
precipitados por ejemplo) un volumen de líquido algo superior a la cantidad que
se desea medir. Una vez tomada la cantidad necesaria de este recipiente, el
exceso se desecha.
Bureta:
Se emplea exclusivamente para medir el volumen vertido con
exactitud. Las buretas, en general, tienen las marcas principales señaladas con
números que indican mililitros, y subdivisiones no numeradas que indican 0,1
ml. Están provistas de una llave para controlar el caudal del líquido.
Antes
de usar una bureta se debe asegurar que está limpia y que la válvula o llave no
deja escapar líquido cuando está cerrada. Para llenar la bureta, asegurarse de
que la llave está cerrada. Añadir de 5 a 10 mL de valorante y girar con cuidado
la bureta para que moje por completo su interior. A continuación llenar la
bureta por encima de la marca del cero. Quitar las burbujas de aire de la
punta, abriendo rápidamente la llave y permitiendo que pasen pequeñas
cantidades de valorante. Finalmente, enrasar a cero.
Es
un instrumento muy preciso por lo que nunca deberá contener y por tanto
adicionar líquidos calientes.
Matraz
aforado: Mide volúmenes por contenido con gran precisión. Sólo mide
un volumen dado por un aforo. Al ser un instrumento muy preciso, debe de
tenerse en cuenta que no se puede calentar ni adicionar en él líquidos
calientes.
Para
preparar una disolución en un matraz aforado, primero se disuelve la masa
deseada del reactivo en un vaso de precipitados con algo menos de disolvente
que el volumen final, mediante una suave agitación. A continuación se
transfiere la disolución al matraz aforado, y se lava tres veces con pequeños
volúmenes de disolvente adicionando las aguas de lavado también al matraz
aforado. Finalmente, se enrasa.
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| Alumnos aprendiendo el uso de la pipeta |
Hay
de varias clases, las que se van a utilizar en mayor medida son las siguientes:
pipeta aforada, pipeta graduada y micropipeta.
La
pipeta aforada está calibrada para verter un volumen fijo. Se fabrican en
diferentes tamaños y pueden tener una o dos marcas de enrase (pipetas de doble
enrase. Si se llena la pipeta hasta la línea de enrase (anillo grabado en la
parte superior) y se descarga totalmente o hasta la siguiente marca de enrase
(pipetas de doble enrase) se vierte el volumen que indique la pipeta.
La
pipeta graduada está calibrada, por lo que se puede utilizar para verter
volúmenes variables.
Tanto
en la utilización de las pipetas aforadas como graduadas se utilizan propipetas
(pipeteadores o émbolos) para succionar
y verter los líquidos.
La
micropipeta transfiere volúmenes variables de unos pocos mililitros o
microlitros de líquido. Utiliza puntas desechables de plástico. Para transferir
un volumen, se aprieta el émbolo hasta el primer tope (A) y se introduce la
punta y se aspira el contenido previamente
ajustado en la micropipeta. Con cuidado
de no generar burbujas (B). A la hora de verter el volumen aspirado, se aprieta
hasta el primer tope (C) y se aprieta hasta el segundo tope para soltar el
volumen completamente (D). Por último, se desecha la punta en el recipiente
correspondiente después de terminar (F).
NUNCA
introduzca una pipeta o similar en una botella de reactivo pues
puede impurificarlo. Trasvase la cantidad aproximadamente necesaria a un vaso
de precipitados o similar y tome de éste la disolución.
Probeta:
Los volúmenes transferidos con una probeta son menos exactos
que los transferidos con una pipeta. Se añade líquido hasta que el menisco
coincide con un cierto nivel, el número de la correspondiente línea indica el
volumen de líquido que contiene la probeta. La precisión de las medidas
obtenidas con las probetas disminuye a medida que aumenta su capacidad.
Se
usan sólo para medir. No se deben preparar nunca en ella disoluciones ni
mezclas.
Pesadas. Medida de masa.
Para
pesar sustancias se utilizan normalmente balanzas. Existen diversos tipos de
balanzas que se caracterizan por su exactitud, por su sensibilidad
y su capacidad máxima. Las más utilizadas serán: balanza analítica
(macrobalanza) y la balanza granataria o granatario.
La
balanza analítica (macrobalanza) tiene una carga máxima de 160 a 200 g, y una
precisión de 0,1 mg.
La
balanza granataria tiene una sensibilidad de entre 0.1 y 0.01g, lo que no es
muy exacto, pero tiene mayor, capacidad, de alrededor de 2500 g.
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| Practicando la pesada en balanza electrónica |
La
pesada no se debe realizar nunca directamente sobre el platillo, sino sobre papel, un
vidrio de reloj o sobre algún recipiente de vidrio limpio y seco.
Para
realizar la pesada, en primer lugar se pesa el recipiente que ha de contener el
reactivo en la balanza, se contrarresta el peso del pesasubstancias, este
procedimiento se denomina tarar. En las balanzas que se usan actualmente para
realizar esta operación se pulsa la tecla de tara, y se espera hasta que el
visor está en 0. A continuación, se añade la sustancia que se quiere pesar con
una espátula, si es un sólido, o se adiciona con una pipeta, si es un líquido.
Finalmente, se efectúa la lectura de pesada. Hay que anotar el peso exacto,
indicando todas las cifras decimales que dé la balanza utilizada.
Si
se ha adicionado más producto del necesario, retirar un poco de producto y
volver a pesar. Si todavía hay producto en exceso volver a retirar más. El
producto después de sacado del frasco no se debe devolver al mismo.
Después
de pesar se ha de descargar la balanza, es decir ponerla a cero. La cámara de
pesada y el plato de la balanza se deben dejar perfectamente limpios.
Transferencia de sólidos.
Las
cantidades pequeñas de un reactivo sólido granulado o en polvo se transfieren
desde un frasco a un recipiente con una espátula limpia y seca.
Para
introducir un sólido en un recipiente de boca estrecha se puede utilizar un
embudo de sólidos limpio y seco.
Trasvase de líquidos.
Para
evitar salpicaduras al verter un líquido de un recipiente a otro se apoya en
una varilla de vidrio sobre el pico del recipiente en forma que el líquido
fluya por la varilla y se recoja en el otro recipiente. Si el recipiente tiene
una boca pequeña, debe utilizarse un embudo de vidrio seco y limpio en el que
caiga el líquido procedente de la varilla.
Preparación de disoluciones.
En
el laboratorio químico se preparan dos tipos de disoluciones, en función de la
precisión del material empleado: disoluciones de concentración aproximadas y
disoluciones de concentración exacta. En ambos casos se puede preparar la
disolución a partir de un reactivo sólido o a partir de un reactivo líquido o
una disolución.
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| Práctica de preparación de una disolución de sulfato de cobre(II) en agua |
El
paso previo a la preparación de toda disolución es la realización de unos cálculos
previos, que son diferentes en función de la naturaleza del compuesto de
partida.
En
el caso de disoluciones de concentración aproximada, la disolución se puede
preparar en un vaso de precipitados o en un matraz erlenmeyer. Para la pesada
se utiliza una balanza granataria y para la medida de volúmenes una probeta.
Las
disoluciones de concentración exacta se preparan en matraces aforados. Para la
medida de los solutos si son sólidos se utiliza una balanza analitica (anotando
todas las cifras decimales) y si son líquidos una pipeta.
Filtración
Un
problema normal en el laboratorio es separar un líquido de un sólido. En la
filtración se realiza el paso de un líquido a través de un material poroso que
retenga las partículas sólidas.
La
filtración de un precipitado analítico tiene lugar en tres etapas:
c Decantación,
que consiste en el vertido de tanto líquido sobrenadante como sea posible sobre
el papel de filtro o placa porosa, manteniendo el sólido precipitado en el vaso
donde se formó. Para dirigir el flujo de líquido decantado se usa una varilla
de agitación.
c Trasvase,
que consiste en arrastrar el sólido al papel de filtro o placa porosa,
ayudándose con una varilla policía (que es una varilla de agitación con un
trozo de tubo de goma adaptado en un extremo).
c Lavado,
que consiste en añadir el líquido de lavado sobre el precipitado y dejarlo
pasar a través del papel de filtro o placa porosa para eliminar posibles
interferencia.
La
filtración puede realizar por gravedad o a vacío.
Presión
normal o por gravedad, para la filtración por gravedad se
utiliza un embudo de vidrio, normalmente de vástago largo, y papel de filtro,
de la porosidad adecuada en consonancia con el tamaño de partícula del
precipitado. El papel de filtro se pliega como se muestra en la figura. Una vez
colocado en el interior del embudo, se humedecerá el papel con el líquido de
lavado, con el fin de que la superficie externa del papel se adhiera
perfectamente a la pared interna del embudo. El embudo con el papel de filtro
se situará sobre un soporte, de forma que el vástago se halle en contacto con
la pared del recipiente de recogida del líquido de filtrado, y a continuación
se irá vertiendo el líquido hasta el embudo, deslizándolo por la varilla,
procediendo como se ha indicado anteriormente. Debe cuidarse mucho que en las
adiciones de producto al filtro, la disolución no rebase nunca el borde del
papel pues en ese caso pasaría líquido sin atravesar el papel de filtro y
arrastraría, al filtrado, partículas de precipitado.
Este
tipo de filtración suele usarse en aquellos casos en que el precipitado es casi
coloidal, o cuando interesa eliminar una pequeña impureza insoluble
garantizando que la disolución pasa completamente transparente.
A
vacío, para filtrar a vacío se utiliza un
embudo Buechner con un papel de filtro circular de igual diámetro que el embudo
o una placa filtrante, un matraz kitasato y un producto de vacío.
Si
se utiliza embudo Buechner, el papel de filtro se sitúa en la placa interior
del embudo
Buechner,
humedeciéndolo luego con líquido de lavado para que la adherencia sea total.
El
embudo Buechner o la placa filtrante se adosa a un Kitasato utilizando con
interfase un cono de goma y se conecta la tubuladura lateral con el aparato
productor de vacío (generalmente una
trompa de agua). Debe procurarse desconectar el kitasato del generador de vacío
antes de cerrar éste, sobre todo cuando se trata de una trompa de agua, pues la
diferencia de presiones, en caso contrario, hará que el agua pase al kitasato
impurificando o en el mejor de los casos diluyendo el líquido filtrado.
La
filtración a vacío es mucho más rápida que por gravedad y se utiliza
normalmente
para
separar los precipitados de las disoluciones que los contienen (aguas madres).
Secado y Calcinación
En
un laboratorio analítico normalmente se utilizan dos sistemas de calentamiento:
estufas y muflas. La principal diferencia reside en las temperaturas de trabajo
y por lo tanto en sus aplicaciones.
Estufas:
La temperatura de trabajo máxima de una estufa alcanza los
150 ºC. Se utilizan para secar reactivos, precipitados y material de vidrio a
110 ºC aproximadamente. Todo lo que se introduce en la estufa debe estar
marcado. Se deben usar un vidrio de reloj o un vaso de precipitados para
introducir los reactivos o precipitados en la estufa.
Muflas:
Las temperaturas de trabajo son mucho mayores, desde los 200
ºC hasta alcanzar 1500 ºC. Se utilizan para calcinar muestras, reactivos y
precipitados. Debido a las altas temperaturas que se alcanzan en la mufla sólo
pueden usarse materiales de laboratorio refractarios.
Para
trabajar con los sistemas de calentamiento es necesario tomar precauciones a la
hora de introducir y sacar el material. Utilizar guantes y pinzas largas en
caso necesario. Al sacar los reactivos o precipitados de la estufa o mufla, se
suelen introducir en un desecador para evitar que absorban humedad de la
atmósfera. Un desecador es un recipiente de vidrio cerrado, con una tapa de
bordes esmerilados, que se engrasan con silicona, de forma que el cierre sea
hermético. En su interior suele ponerse un agente desecante (gel de sílice,
alúmina,…) para que la atmósfera interna se mantenga libre de humedad. Se
utiliza para guardar objetos y sustancias en atmósfera seca. Después de poner
un objeto caliente en el desecador, se deja la tapa algo abierta durante unos
minutos hasta que el objeto se haya enfriado un poco. Esta operación evita que
la tapa salte cuando el aire del interior del desecador se caliente. Para abrir
un desecador, deslizar la tapa horizontalmente, en vez de intentar abrirla tirando
de la tapa hacia arriba.
SESIÓN 3. EL AGUA. TOMA DE MUESTRAS
CONSIDERACIONES SOBRE EL AGUA EN LA NATURALEZA
El agua, en contacto con la superficie de la tierra al atravesar sus estratos, va
enriqueciéndose con las sustancias inorgánicas que encuentra. Favorecen este
enriquecimiento los componentes gaseosos que ha absorbido en la atmósfera o que todavía adquiere en su camino subterráneo.
El agua es una solución porque lleva disuelta una cantidad de
sales y gases.
Es una suspensión porque en ella se encuentran suspendidos materiales que pueden sedimentar por reposo.
El agua es una dispersión, porque muchos de sus componentes se
encuentran al estado coloidal.
En la naturaleza el agua se puede encontrar en distintos
lugares y en distintos estados, así por ejemplo la nieve, el hielo y el
granizo, la bruma, las nubes, los arroyos y ríos, el mar, son nada mas que agua
en sus tres estados: Líquido, sólido y gaseoso.
AGUA SUBTERRANEA: Es la que corre con pequeña velocidad por debajo de la superficie terrestre. El
agua subterránea que por su camino natural sale a la superficie, se llama manantial.
AGUA SUPERFICIAL: Esta comprende aguas de río, lagos y mares. Las aguas de ríos límpidos
pueden servir, convenientemente tratadas, para el abastecimiento de ciudades y
de muchas industrias que en ellas se hallan radicadas.
AGUA METEORICA: Corresponde esta denominación al agua de lluvia, nieve, granizo, etc. El
agua de lluvia se recoge en cisternas, siendo un agua blanda. En algunas
regiones donde el agua blanda escasea, se acostumbra utilizarla para lavar.
Se entiende por agua blanda al agua que
posee muy poca cantidad de sales de Ca y Mg. Estas sales cuando se encuentran
en altas concentraciones, se combinan con los ácidos grasos del jabón formando jabones de Ca o
de Mg, los que son insolubles en agua e impiden la formación de espuma y por
supuesto, el lavado.
La mayoría de las industrias de la alimentación utilizan agua como materia prima. Si no la utilizan en la composición de sus productos, por lo menos la utilizan en el lavado de los recipientes o como
alimentación de las calderas, para lo cual debe reunir determinadas condiciones.
Ya en el laboratorio se tomará nota de
todas las características físicas del agua como ser:
ASPECTO: Este puede ser límpido,
opalescente (lechoso), levemente turbio, o coloreado de algún tono en
particular.
SEDIMENTOS: Se observa en un recipiente con un diámetro aproximado de 10 cm. Puede o no contener. Si los contuviera, se
recomienda observar microscópicamente el sedimento.
CARACTERES ORGANOLEPTICOS: En este punto se describirán el color, sabor y olor de la muestra.
El objetivo de la toma de muestras es la obtención de una porción de material cuyo volumen sea lo suficientemente pequeño como para que pueda ser transportado con facilidad y manipulado en el laboratorio sin que por ello deje de representar con exactitud al material de donde procede. Al igual que para cualquier otro tipo de muestra, en la toma de muestra debe tenerse en cuenta que la muestra no debe deteriorarse ni contaminarse antes de llegar al laboratorio. Antes de llenar el envase con la muestra hay que lavarlo dos o tres veces con el agua que se va a recoger. Como las muestras van a ser transportadas, lo mejor es dejar un espacio de alrededor 1% de la capacidad del envase para permitir la expansión térmica. La toma debe realizarse con cuidado, con objeto de garantizar que el resultado analítico represente la composición real. Entre los principales factores que influyen sobre los resultados se encuentran la presencia de materia suspendida o de turbidez, el método elegido para la recogida y los cambios físicos y químicos producidos por la conservación o la aireación. En general, se separa toda cantidad significativa de materia suspendida mediante decantación, centrifugación o filtración adecuada. A menudo es posible tolerar un grado pequeño de turbidez si se sabe por experiencia que no pueden presentarse interferencias. Si la turbidez es notable, hay que decidir si se filtra o no la muestra.
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| Manantial "Los Cañitos" (El Bosque) |
Si recogemos muestras de un sistema de abastecimiento, hay que dejar que el agua corra por las tuberías con objeto de asegurar que la muestra es representativa del suministro, teniendo en cuenta el diámetro y longitud de la conducción y velocidad del flujo. Cuando recogemos agua de un manantial hay que hacerlo lo más cerca posible del centro y a una profundidad media.
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| Fuente de Juan Manuel (Benaocaz) |
Haremos lo que se llama una toma manual, en la que no se utiliza equipo alguno.
Tomaremos la muestra en envases de plástico de aproximadamente 2 L de capacidad. Vamos a utilizar para ello envases de aguas minerales comercializadas.
Para los parámetros que vamos a estudiar no es significativo el tiempo que transcurra entre la toma de la muestra y el análisis, aunque cuanto menor sea el tiempo que transcurre entre la toma de muestra y su análisis, más fiable será el resultado del mismo. Los métodos de conservación se limitan al control del pH, el uso de envases ámbar u opacos, la refrigeración, la filtración y la congelación.
SESIÓN 4: PROPIEDADES ORGANOLÉPTICAS Y pH
COLOR
En general al presencia de color en un agua es un indicador de calidad deficiente, el color del agua puede estar condicionado por la presencia de iones metálicos (hierro, manganeso), humus, turba, plancton, otros restos vegetales y residuos industriales.
Hay tres posibles métodos de examen del color:
De los tres métodos citados, utilizaremos el primero debido a la falta de instrumental o reactivos para alguno de los otros dos, por lo que determinaremos lo que se llama color aparente de un agua.
Examen visual, examen del color aparente
Se necesita una botella incolora, preferiblemente de vidrio, perfectamente limpia, de al menos un litro de
capacidad.
Se mantiene todo el cristal que vaya a estar en contacto con la muestra en condiciones escrupulosas de
limpieza con ácido clorhídrico 2 M.
Se toman las muestras en los recipientes de vidrio de un litro de capacidad y se determina lo antes posible. Ha de evitarse que las muestras de agua entren en contacto con el aire especialmente si hay riesgo de que se produzcan reacciones redox, deben evitarse también las variaciones de temperatura.
Se coloca la muestra de agua no filtrada en la botella y se examina. La intensidad del color y el tono se hace
bajo una luz difusa sobre fondo blanco. Si la muestra contiene materias en suspensión si es posible se dejan
decantar antes del examen.
Habrá que definir la intensidad del color en cuatro grados: incoloro, claro, pálido, oscuro y el tono.
Resultados
OLOR
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.
En general al presencia de color en un agua es un indicador de calidad deficiente, el color del agua puede estar condicionado por la presencia de iones metálicos (hierro, manganeso), humus, turba, plancton, otros restos vegetales y residuos industriales.
Hay tres posibles métodos de examen del color:
- Examen del color aparente mediante observación visual de una muestra de agua en una botella obteniéndose una primera indicación del grado de color del agua.
- Determinación del color real de una muestra con instrumental óptico, es aplicable a aguas no tratadas,potabilizadas e industriales débilmente coloreadas.
- Determinación del color por comparación visual con soluciones patrón de hexacloroplatinato, método aplicable a aguas no tratadas y potabilizadas.
De los tres métodos citados, utilizaremos el primero debido a la falta de instrumental o reactivos para alguno de los otros dos, por lo que determinaremos lo que se llama color aparente de un agua.
Examen visual, examen del color aparente
Se necesita una botella incolora, preferiblemente de vidrio, perfectamente limpia, de al menos un litro de
capacidad.
Se mantiene todo el cristal que vaya a estar en contacto con la muestra en condiciones escrupulosas de
limpieza con ácido clorhídrico 2 M.
Se toman las muestras en los recipientes de vidrio de un litro de capacidad y se determina lo antes posible. Ha de evitarse que las muestras de agua entren en contacto con el aire especialmente si hay riesgo de que se produzcan reacciones redox, deben evitarse también las variaciones de temperatura.
Se coloca la muestra de agua no filtrada en la botella y se examina. La intensidad del color y el tono se hace
bajo una luz difusa sobre fondo blanco. Si la muestra contiene materias en suspensión si es posible se dejan
decantar antes del examen.
Habrá que definir la intensidad del color en cuatro grados: incoloro, claro, pálido, oscuro y el tono.
Resultados
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.
En todas las aguas examinadas no hemos apreciado olor ninguno, ya que no hemos tomado ninguna muestra de aguas procedentes de vertidos, ni tratadas químicamente ni de aguas sulfurosas.
SABOR
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| Cata de aguas |
Es posible apreciar pequeñas diferencias de sabor en función de la distinta mineralización del agua. Al ser todas nuestras muestras de aguas muy duras hicimos la prueba con aguas embotelladas con tres niveles de mineralización: débil, medio y fuerte.
pH
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| Midiendo el 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 el peachímetro de la foto.
Los resultados obtenidos fueron los siguientes:| Procedencia | pH |
| Benaocaz. Agua Nueva | 7,90 |
| Benaocaz. Fuente Martel | 8,15 |
| Los Cañitos (El Bosque) | 7,96 |
| Villaluenga. Pozo Eulalia | 8,25 |
| Sauceda | 8,02 |
| Benaocaz. Red pública | 8,08 |
| El Bosque. Red pública | 7,93 |
| Ubrique. Red pública. Las Cumbres | 7,99 |
| Loja. Agua mineral | 8,04 |
| Sauceda | 8,02 |
SESIÓN 5. DETERMINACIÓN DE CLORUROS EN AGUA. MÉTODO DE MOHR.
SESIÓN 5. DETERMINACIÓN DE CLORUROS EN AGUA. MÉTODO DE MOHR.
En esta sesión intentaremos determinar la cantidad de cloruros que tienen nuestras aguas a partir del método de Mohr.
Todas las aguas contienen cloruros. Si se conoce que el agua no está contaminada con residuos de origen animal, la presencia de cloruros se debe a los terrenos que ésta atraviesa. Los cloruros son inocuos de por sí, pero en cantidades altas dan
sabor desagradable. El valor máximo aceptable es de 350 mg/l.
Método de Mohr
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.
Reactivos:
Solución 0,00282 N de nitrato de plata
Cromato de potasio 5 %
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| Cromato de potasio al 5% |
Técnica:
Se toman 100 ml de la muestra , se agrega 1 ml de cromato de potasio. (Esto lo hacemos en la campana de gases ya que el cromato de potasio es nocivo en contacto con la piel y su inhalación).
Se valora
añadiendo gota a gota la solución de nitrato de plata hasta coloración apenas
rojiza. Se resta 0,2 al número de ml empleados ( gasto correspondiente al
ensayo en blanco).
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| Muestra a analizar después de añadirle el cromato de potasio |
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| Comienza el viraje a rojo |
 |
| Valoración con nitrato de plata |
Cálculo:
(n-0,2) x 10 x 11/V = mg/L de cloruro en la muestra
n= es el número de ml de la solución de nitrato
de plata usada en la valoración
V= volumen de muestra original
Los resultados obtenidos han sido:
| Procedencia | Cloruros (mg/L) |
| Benaocaz. Agua Nueva | 16 |
| Benaocaz. Fuente Martel | 28 |
| Los Cañitos (El Bosque) | 105 |
| Benaocaz. Red pública | 53 |
| El Bosque. Red pública | 53 |
| Ubrique. Red pública. Las Cumbres | 33 |
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