informe fisicoquimica de la UNI

8/17/2019 informe fisicoquimica de la UNI

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Año de la Diversifcación Productiva y del Fortalecimiento de

la Educación

UNIVERSIDAD NACINA! DE IN"ENIERIA#FI"$$

FISICO-QUÍMICAPrimer informe

CNDUC%IVIDAD& P%ENCIA! RED'& () * %E$PERA%URA

Nombre: Wilfredo Mallma Huamani

Profesor: Ing !oba"o

#$%&

CON'(NI)

Compendio de InformesAutor: Mallma Huamani Wilfredo2016

F*si+

Qu*mi+a

Docente: Ing. Arturo Loato !lores


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-Físic Química -

Análisis de Muestras de Agua............................................................................................................ 4

Resumen:....................................................................................................................................... 4

Introducción:...................................................................................................................................5

Objetivos........................................................................................................................................ 7

Fundamento eórico.......................................................................................................................!

I. "as aguas naturales.............................................................................................................!

II. #alidad del agua............................................................................................................$%

III. &arámetros 'isico(u)micos de calidad de las aguas.......................................................$%

&rocedimiento *+,erimental.........................................................................................................-

I. Materiales.......................................................................................................................... -

II. &rocedimiento................................................................................................................/%#uestionario................................................................................................................................./-

Análisis de resultados.................................................................................................................../!

#onclusiones................................................................................................................................4-

Recomendaciones........................................................................................................................4/

In'orme de "aboratorio 01-..............................................................................................................44

ermodinámica de 2ases................................................................................................................44

Resumen:..................................................................................................................................... 44

Introducción:.................................................................................................................................45

Análisis de Muestras de Agua

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-Físic Química -

Resumen:

*n este trabajo ,resentamos los valores de los ,arámetros ')sico3(u)mico del agua (ue obtuvimos de

analiar cuatro muestras de di'erentes onas del rio Ramis estos ,arámetros son: la tem,eratura6

, 8 ,otencial Redo+ 9obtenidos con a8udad del instrumento ater test; 8 las ,ro,iedades de color6

olor 8 trans,arencia. *l trabajo está acom,a


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-Físic Química -

"a concentración de minerales es uno de los ,rocesos (ue se desarrolla en la actividad minera 8 busca enri(uecer las

es,ecies mineralógicas ?tiles de una M*0A mediante la eliminación de las es,ecies o materiales sin valor.

*l ,roceso de concentración se divide en tres eta,as. #>ancado6 Molienda 8 Flotación. "a 'lotación6 constitu8e la

,rinci,al eta,a de la concentración de minerales debido a (ue esta ,ermite obtener un mineral del valor comercial.

odos los reactivos de 'lotación (ue se utilian en el c)rculo de molienda 8 celdas de 'lotación6 son descargados bajo la

'orma de aguas de ,roceso a un cuer,o rece,tor6 ,or tanto a no ser (ue los reactivos de 'lotación sean neutraliados6

estos serán descargados con el agua del ,roceso6 ,udiendo ocasionar la degradación de la calidad del agua6 sin

embargo6 en el tratamiento ,oli metálico ,rinci,almente de ,lomo 8 inc las concentraciones de reactivos altamente

contaminantes como el cianuro son m)nimas com,arándose con las (ue se usa ,ara el tratamiento del oro. Aun los

niveles ligeramente elevados de cobre6 ,lata6 ,lomo6 aluminio 8 inc en solución ,ueden ser es,ecialmente daumano en ma8ores concentraciones otros metales

como el #obalto6 Molibdeno 8 0)(uel ,ueden a'ectar adversamente al crecimiento de las ,lantas o del ganado si están

,resentes en las aguas usadas ,ara irrigación.

"os relaves son considerados el 'actor (ue ,otencialmente ,uede degradar más al ambiente ,or lo (ue su adecuada

dis,osición ,revendrá (ue estos no sean ,roductores de drenajes ácidos (ue una ve generados son irreversibles.

"a contaminación ambiental es una ,roblema (ue com,ete a todos6 debido a (ue el ser >umano es uno de los actores

del ambiente 8 es un derec>o vivir en un ambiente saludable6 es ,or ello (ue el objetivo ,rinci,al de nuestra

e+,eriencia en el ,resente laboratorio es ,oder realiar mediciones de los ,arámetros más im,ortantes de di'erentes

ti,os de agua6 en cuanto a ,rocedencia se re'iere. "os ,arámetros a medir serán:

• #onductividad

• &otencial redo+

• ,

• em,eratura

*stos cuatro im,ortantes ,arámetros nos a8udarán a realiar un análisis de aguas6 sobre todo ,ara evaluar las

condiciones (ue ,resenta el agua6 es decir6 si es a,to ,ara el consumo6 ,ara la agricultura6 etc. *sto se realiará

observando tambi=n el grado de contaminación6 los l)mites ,ermisibles de contaminación6 etc. Además6 se ,ro,one un

diagnóstico ambiental (ue servirá como base ,ara la identi'icación de los as,ectos ambientales más signi'icativos (ue


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-Físic Química -

,ermitirá ado,tar las medidas más adecuadas ,ara la ,revención6 corrección 8 mitigación de los im,actos (ue

ocasionan las ,lantas concentradoras de minerales.

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Objetivos

I. Objetivo general

*ste laboratorio tiene como objetivo ,rinci,al estudiar las ,ro,iedades ')sico3(u)micas del agua ,ara ,oder resolver di'erentes ,roblemas como la

contaminación del agua. al es el caso de conocer la conductividad6 ,otencial

9redo+;6 , 8 tem,eratura del agua de mina6 de rio6 agua ,otable 8 agua

resultado de la ,lanta de tratamiento;

II. Objetivos específicos• Realiar un muestreo de las diversas aguas ( utiliamos en el laboratorio.• @ar a conocer si estas cum,len o no los estándares ,ermitidos ,or las le8es.

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Fundamento eórico

I. !as aguas naturales.

"as aguas naturales siem,re contienen im,ureas6 a ,esar de (ue ,rovengan de un aguade lluvia teóricamente ,ura. *n el ciclo >idrológico la eva,oración del agua >acia las nubesconstitu8e un ,roceso netamente ,uri'icador. in embargo6 en su ca)da en 'orma de lluvia6el agua inicia un ,roceso de contaminación cu8o resultado 'inal de,enderá de lascondiciones atmos'=ricas 8 climáticas de la región en (ue caiga6 de las caracter)sticasgeológicas del terreno 8 de su distribución como aguas su,er'iciales o subterráneas. *lnivel natural de calidad del agua ,odrá ser modi'icado6 además6 como consecuencia de lasactividades >umanas.

*l agua de lluvia trans,orta el ,olvo (ue se encuentra en sus,ensión 8 está saturada deo+)geno6 nitrógeno 8 dió+ido de carbono 86 en general6 es ligeramente ácida con un ,in'erior a B. "a acide ,uede verse incrementada ,or contaminantes atmos'=ricos6,rinci,almente ó+idos de au're 8 nitrógeno. #uanto más ácida sea el agua de lluvia6 más'ácilmente reaccionará con los materiales geológicos con los (ue entre en contacto.

*l agua de lluvia in'iltrada en el suelo ,uede aumentar su acide debido a los ,rocesosbiológicos6 en ,articular la res,iración de ,lantas 8 microorganismos (ue viven en la ca,amás e+terior. "a acide tambi=n ,uede aumentar6 aun(ue más limitadamente6 debido a

,roductos de descom,osición orgánica tales como ácidos >?mico 8 '?lvico6 ca,tación denutrientes ,or las ra)ces 8 bacterias nitri'icantes.

*n contacto con los minerales (ue encuentra a su ,aso6 el agua reacciona aumentando elcontenido en sales disueltas6 ,rinci,almente las aguas subterráneas con largos ,er)odosde residencia. "a disolución de calcita 9#a#O/; 8 dolomita 9#aMg#O/; aumentará sucontenido en calcio6 magnesio6 8 tambi=n en bicarbonatos. "os minerales aluminosilicatosaumentarán las concentraciones de sodio6 magnesio6 calcio 8 ácido sil)cico. "os mineralesa base de sul'atos6 tales como 8eso 8 an>idrita6 aun(ue son menos 'recuentes6 secaracterian ,or sus altas solubilidades 8 las aguas en su contacto ,ueden ,resentar el ion

sul'ato dominando sobre el ion bicarbonato. *n aguas subterráneas mu8 ,ro'undas 8 deorigen antiguo6 o en onas costeras con intrusión salina6 el ion cloruro ,uede llegar a ser eldominante. "as aguas su,er'iciales están más 'ácilmente e+,uestas a la contaminaciónderivada de la actividad >umana 8 ,ueden contener6 además de materia orgánica6 todo ti,ode ,roductos de origen industrial o agr)cola.

Además de su ca,acidad de solvente6 el agua ,osee otra virtud6 (ue tambi=n de,ende dela velocidad con la (ue marc>a sobre la su,er'icie de la ierra: la ca,acidad de trans,ortar material en sus,ensión. @ic>o material en sus,ensión con'iere al agua la caracter)stica (uellamamos turbide.

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*n el cuer,o de un curso de agua e+iste tambi=n una gran variedad de organismos vivostales como algas6 ,rotooarios6 etc=tera6 (ue ,ueden dar color6 gusto 8 olor a las aguas.

"a materia orgánica en descom,osición tambi=n libera sustancias orgánicas coloreadas(ue6 disueltas ,or el agua o ,uestas en un 'ino estado de sus,ensión denominado estado

coloidal6 colorean el agua. ambi=n el >ierro 8 el manganeso ,ueden asociarse a talessustancias orgánicas 8 ,roducir color.

II. "alidad del agua

*n base a la vinculación entre calidad de aguas 8 sus usos6 se establecen estándares 8criterios de calidad es,ec)'icos (ue de'inen los re(uisitos (ue >a de reunir un determinadoagua ,ara un 'in concreto6 re(uisitos (ue6 generalmente6 vienen e+,resados como rangoscuantitativos de determinadas caracter)sticas 'isico(u)micas 8 biológicas.

"os ,arámetros más utiliados ,ara de'inir su calidad se ,ueden clasi'icar en cuatrograndes gru,os: ')sicos6 (u)micos6 biológicos 8 radiológicos.

III. #arámetros fisico$uímicos de calidad de las aguas

*l e+amen de estos ,arámetros da a conocer el olor6 el sabor6 la a,ariencia 8 ace,tabilidaddel agua de una manera general.

"as determinaciones ')sicas más comunes son las siguientes:

%ólidos

*l agua ,uede contener tanto ,art)culas en sus,ensión como com,uestossolubiliados6 de'ini=ndose la suma de ambos como ólidos otales 9;. "adeterminación de se realia6 con'orme a la norma C0* 77%/%:$!-6 eva,orando unvolumen conocido de muestra 8 secando el residuo en estu'a a $%5 D#6 >asta ,esadaconstante6 indicándose el resultado en mgE". *sta medida nos ,ermite conocer el

contenido total de sustancias no volátiles ,resentes en el agua.

Además del contenido en sólidos totales6 conviene conocer (ue ,arte de estos sólidosse encuentra disuelta 9@; 8 (ue otra es sedimentable 9s;. "os s se determinan ,or decantación 9C0* 77%/-:$!-; a ,artir de un volumen de muestra de un litro dejadoen re,oso en un reci,iente cónico 9cono Im>o''; durante una >ora6 e+,resandose elvolumen sedimentado en el 'ondo del cono en mlE". "os s nos dan una idea de lacantidad de lodos (ue se ,roducirán en la decantación ,rimaria. "os sólidos disueltosse determinan gravim=tricamente mediante 'iltración6 a vac)o o ,resión6 con 'iltros de'ibra de vidrio de borosilicato de diámetro de ,oro de %645 m6 de un volumen conocido

de agua bruta6 denominándose ólidos en us,ensión 9; el residuo seco retenido

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en los mismos 9C0*3*0 !7-:$B; e+,resado como mgE". Al residuo del 'iltradosecado a $%5 D# se le denomina ólidos disueltos 9@;6 8 se e+,resa tambi=n en mgE"9C0* 77%/$:$!-;.

anto los como los s6 @ 8 6 ,ueden clasi'icarse en volátiles 9v; 8 'ijos o novolátiles 9';. e denomina no volátiles al ,eso del residuo seco obtenido de los ensa8osde 6 s6 @ 8 calcinado a 55%G5%D#6 8 está 'ormado ,or la ma8or)a de loscom,uestos de origen inorgánico ,resentes. "os sólidos volátiles se determinan ,or di'erencia de ,esada entre la muestra sólida inicial 8 el ,eso de no volátiles6 siendo unindicador de la cantidad de materia orgánica ,resente en esa 'racción de muestra.

"os sólidos sedimentables son los causantes de la turbide debido a (ue ,roducen

dis,ersión de la lu (ue atraviesa la muestra de agua. "a determinación de turbide serealia con'orme a la norma C0*3*0 -7%-7:$5 mediante m=todos de observaciónsemicuantitativos6 indicando la ,ro'undidad a (ue deja de ser visible una marca uobjeto ,atrón6 o cuantitativos6 em,leando turbid)metros ó,ticos6 dando los resultadosen unidades ne'elom=tricas de 'ormacina 9F0C;. "a turbide es una medida im,ortanteen aguas ,otables6 ,ues las ,e(ue


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emperatura

"a tem,eratura del agua tiene una gran im,ortancia en el desarrollo de los diversos,rocesos (ue en ella se realian6 de 'orma (ue un aumento de la tem,eratura modi'icala solubilidad de las sustancias6 aumentando la de los sólidos disueltos 8 disminu8endola de los gases. "a actividad biológica a,ro+imadamente se du,lica cada die grados9le8 del H$%;6 aun(ue su,erado un cierto valor caracter)stico de cada es,ecie viva6tiene e'ectos letales ,ara los organismos. Cn aumento anormal 9,or causas noclimáticas; de la tem,eratura del agua6 suele tener su origen en el vertido de aguasutiliadas en ,rocesos industriales de intercambio de calor. "a tem,eratura se

determina mediante termometr)a realiada in situJ.

"olor& olor ' sabor

on lo (ue se denomina ,ro,iedades organol=,ticas o determinables ,or los sentidos.0o suelen ser una medida ,recisa del nivel de contaminación6 aun(ue su ,resencia esun indicio de (ue la de,uración de un e'luente no está siendo correcta. iene granim,ortancia en aguas ,otabiliables6 ,or el rec>ao (ue ,uede darse en el consumidor al detectar colores6 olores o sabores (ue no asocie con agua ,uraJ.

"olor:0o e+iste una relación directa entre color 8 grado de contaminación6 ,ues altratarse de un ,arámetro 'uertemente in'luido ,or inter'erencias con otrassustancias coloreadas6 es di')cil su evaluación absoluta. @ado (ue muc>as delas sustancias coloreadas se degradan con el tiem,o6 la determinación delcolor se debe realiar en las veinticuatro >oras ,osteriores a la toma demuestra6 conservándose las mismas re'rigeradas 9-35 D#; 8 en la oscuridad. "adeterminación del color se e'ect?a visualmente em,leando lu diurna di'usasobre 'ondo blanco6 o mediante el uso de un es,ectro'otómetro visible. *l color

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(ue ,resenta el agua ,uede ser a,arente 9agua bruta; o verdadero 9agua sinsólidos en sus,ensión;.

Olor:2eneralmente los olores son ,roducidos ,or sustancias volátiles 9#OKLs; o

gaseosas 9-6 0/6 etc.;6 8 suelen ser debidos a materia orgánica endescom,osición o ,roductos (u)micos ,roducidos o em,leados en la industria8 tratamiento de aguas residuales. *l olor se determina ,or sucesivasdiluciones de la muestra original con agua inodora 9N 4% D#; >asta (ue esindetectable 9umbral de ,erce,ción;6 siendo un ensa8o mu8 subjetivo 8 deescasa re,roducibilidad. "as muestras deben conservarse en vidrio un má+imode B > a -35 #.

%abor:

uele estar )ntimamente asociado al olor 9res,uesta 'isiológica ,arecida;. Algunas sustancias6 como es el caso de sales de cobre6 inc o >ierro6 ,uedenmodi'icar el sabor6 sin alterar el color del e'luente. u determinación se e'ect?a6al igual (ue el olor6 ,or dilución >asta determinar el umbral de ,erce,ción 8 sólose realiará con muestras (ue sean sanitariamente a,tas ,ara consumo>umano.

O(ígeno disuelto )O*+

*s un ,arámetro indicativo de la calidad de un agua. e determina in situJ medianteelectrodo de membrana 9C0*3*0 -5!$4:$4; o ,or 8odometr)a 'ijando el o+)geno consul'ato de magnesio 9C0*3*0 -5!$/:$4;6 e+,resándolo como mgE" de o+)genodisuelto en la muestra de agua. @eben tomarse las debidas ,recauciones ,ara noarrastrar ni disolver o+)geno del aire durante la mani,ulación de la muestra6e'ectuándose el ensa8o antes de cuatro d)as6 conservando las muestras en reci,ientesde vidrio en ausencia de lu. *l valor má+imo de O@ es un ,arámetro mu8 relacionadocon la tem,eratura del agua 9'igura $; 8 disminu8e con ella. "a concentración má+imade O@ en el intervalo normal de tem,eraturas es de a,ro+imadamente mgE"6considerándose (ue cuando la concentración baja de 4 mgE"6 el agua no es a,ta ,ara

desarrollar vida en su seno.

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Figura ,.- "oncentración de saturación de o(ígeno en agua )%+ en funciónde la temperatura de la misma.

*emanda bio$uímica de o(ígeno )*O+

*s la cantidad de o+)geno necesaria ,ara (ue los microorganismos aerobios ,uedan

o+idar metabólicamente la materia orgánica ,resente en la muestra de agua. edetermina ,or di'erencia entre el o+)geno disuelto en la muestra inicial 8 el medido en'unción del tiem,o de incubación. "a incubación se realia en viales de volumenconocido colocados en estu'a a -% D#6 en ausencia de lu. 2eneralmente la demandade o+)geno ,ara la degradación biológica de la muestra6 su,era los valores de O@ a -%D#6 es ,or ello (ue se >ace necesario diluir la muestra >asta valores in'eriores de @Ode / mgE". i la muestra no ,resenta microorganismos de 'orma natural 9situación mu8corriente en vertidos de origen industrial;6 la muestra a ensa8ar se sembrará con uncultivo de bacterias aerobias. Al observar la variación del O@ en 'unción del tiem,o

,ara una tem,eratura de -% D# 9'igura -;6 se a,recia (ue =sta no su're una variaciónconstante6 sino (ue al cabo de un ,eriodo de a,ro+imadamente ! d)as6 la velocidad ala (ue se consume el o+)geno aumenta bruscamente esto se debe a (ue se >ainiciado la biodegradación de los com,uestos orgánicos nitrogenados ,or e'ecto de lasbacterias nitri'ricantes6 con lo cual estamos observando la su,er,osición de doscurvas6 la de bioo+idación de los com,uestos >idrocarbonados 9l)nea de trao 'ino; 8 lade los com,uestos nitrogenados orgánicos. Al ser la @O un ,arámetro 'uertementein'luido ,or el tiem,o6 se suele determinar a dos tiem,os di'erentes:

%#


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Figura /.- 0ariación de la demanda biológica de o(ígeno )*O+ en funcióndel tiempo a /1 2".

• @O5: variación de la O@ determinada al cabo de cinco d)as en condiciones

estándar6 8 (ue nos ,ro,orciona una idea del carbono orgánico biodegradablee+istente en la muestra. *n estas condiciones de tiem,o 8 tem,eratura sebioo+idan a,ro+imadamente los -E/ del carbono orgánico biodegradable totalde un agua residual urbana estándar.

•

@Oult: variación del O@ determinada al cabo de más de -% d)as en lascondiciones estándar del ensa8o6 siendo la suma de la materia>idrocarbonada 8 nitrógenada bioo+idable.

"a toma de muestras ,ara la determinación de la @O6 se >ará inmediatamente antesdel análisis6 o en su de'ecto se conservarán en nevera durante el menor tiem,o ,osiblea N 4 D#."a @O nos da in'ormación de la cantidad de materia orgánica biodegradable ,resenteen una muestra6 sin a,ortar in'ormación sobre la naturalea de la misma. a8 (uetener ,resente6 (ue un bajo valor de @O no tiene ,or (u= ser indicativo de un bajo

nivel de contaminación orgánica6 dado (ue e+isten sustancias di')cilmentebiodegradables 9sustancias re'ractarias; o (ue incluso in>iben el ,roceso biológico9tó+icos;.

*n muc>os casos6 tan im,ortante o más (ue la determinación de la @O de une'luente en mgE"6 es conocer la carga contaminante total del mismo como Pg de @O,or d)a6 siendo 'unción de la @O5 8 del caudal H de e'luente6 calculándose la mismamediante la siguiente e+,resión.

3g *O4día 5 *O6 )mg4!++7 )m8 4día++,1-8

%,


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*emanda $uímica de o(ígeno )*7O+

#omo 8a se >a indicado anteriormente la determinación de la @O5 tiene dos grandesinconvenientes6 su lentitud 9cinco d)as; 8 (ue e+isten muc>as sustancias6 no 'ácilmentebiodegradables6 (ue no se evaluar)an con dic>a determinación. *s ,or ello (ue resultainteresante un m=todo rá,ido 8 (ue determine todo el carbono o+idable de unamuestra6 como es la demanda (u)mica de o+)geno o cantidad de o+)geno consumida

9mgE"; ,or los com,uestos orgánicos ,resentes en el e'luente.

"a @HO se determina adicionando una cantidad ,esada de dicromato ,otásico9Q-#r-O7; a un volumen conocido de muestra6 acidulando el medio 9,7; 8manteniendo destilando a re'lujo el sistema durante - ó / >oras. *l dicromato sobrantede la o+idación de la materia orgánica se eval?a mediante un agente reductor 9generalmente sul'ato amónico 'erroso;. "a di'erencia entre la cantidad inicial dedicromato 8 la determinada ,or valoración con el agente reductor6 es la consumida enla o+idación de la materia orgánica ,resente en el e'luente.

"a @HO es igual a la cantidad de dicromato consumido6 e+,resado como mgE" deo+)geno ,resente en la disolución 9$ g Q-#r-O7 S %6/!$ g de o+)geno;. "a toma demuestra se debe >acer inmediatamente antes del análisis o6 tras acidular la misma conácido sul'?rico a , T-6 antes de 5 d)as6 conservándose en nevera 8 en la oscuridad oantes de un mes congelando a 3-% D#.

iem,re el valor de @HO >a de ser ma8or (ue el de @O56 ,ues no toda la materiao+idable (u)micamente 9condiciones en=rgicas; >a de ser bioo+idable 9condicionessuaves;. *n general6 se ,uede decir (ue cuando @O5E@HO%65 estamos ante un

e'luente 'ácilmente biodegradable6 mientras (ue si este cociente es in'erior a %6- seráescasamente biodegradable.

"arbono orgánico total )"O+

Indica la cantidad total de carbono orgánico ,resente en una muestra6 e+,resada enmgE". *n la actualidad e+isten e(ui,os comerciales (ue ,ro,orcionan simultáneamente8 como valores inde,endientes el contenido total de carbono orgánico6 junto alinorgánico 8 #O- disuelto. *s un m=todo instrumental6 basado en la combustión total

del carbono ,or o+idación a #O- 9 U %% D#; en ,resencia6 si es necesario6 de

%


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cataliadores de o+idación 9K-O5;. *s un m=todo rá,ido6 siendo su ,rinci,alinconveniente el coste del e(ui,o 8 (ue en la actualidad no es un ,arámetro ace,tadoen la legislación vigente ,ara aguas6 situación (ue ,uede modi'icarse en un 'uturo,ró+imo. "os m=todos de muestreo son similares a los descritos ,ara la determinación

de @HO 8 @O6 debiendo tener es,ecial cuidado en no someter las muestras a la lu.

Aceites ' grasas

"os aceites 8 grasas en los vertidos l)(uidos generan dos ti,os de ,roblemas a la >orade la de,uración de las aguas residuales6 disminución de la mojabilidad de los sólidosen sus,ensión im,idiendo6 con ello su sedimentación6 8 'ormación de una ,el)cula (uerecubre los microorganismos encargados de la biodegradación6 im,idiendo con ello laca,tación de o+)geno ,or los mismos 8 disminu8endo su ,oder de,urador. *l contenido

de grasas 8 aceites es generalmente ,e(ue


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9incrustaciones;. *n las medidas de , >a8 (ue tener ,resente (ue estas su'renvariaciones con la tem,eratura 8 (ue los valores indicados son ,ara -% D#.

Alcalinidad

*s la ca,acidad de reaccionar con los iones >idrógeno del agua6 estando ,rovocadama8oritariamente ,or los iones carbonato 9#O/ 3; 8 bicarbonato 9#O/ 3;6 aun(ue estátambi=n in'luida ,or el contenido en otros como boratos6 'os'atos6 silicatos 8 o+idrilos.e determina ,or valoración con ácido6 determinando los ,untos de e(uivalenciamediante electrodo selectivo de , o indicadores adecuados6 obteni=ndose de los,untos de in'le+ión o ,untos de e(uivalencia los valores de alcalinidad com,uesta9carbonatos , N !6/; 8 la alcalinidad total 9bicarbonatos V carbonatos , N 465;. "ascondiciones de almacenamiento de muestras son similares a las de la determinaciónde acide.

"onductividad );o+

*l agua ,ura se com,orta como aislante el=ctrico6 siendo las sustancias en elladisueltas las (ue ,ro,orcionan al agua la ca,acidad de conducir la corriente el=ctrica.e determina mediante electrometr)a con un electrodo conductim=trico6 e+,resándoseel resultado en microsiemens cm3$ 9 cm 3$;. *s una medida indirecta de la cantidadde sólidos disueltos estando relacionados ambos mediante la e+,resión em,)rica

%* )mg4!+ 5 1&< = ;o )>% cm-,+"as muestras deben analiarse ,re'eriblemente in situJ6 o conservarse en 'rascos de,olietileno6 nunca de vidrio sódico6 en nevera 9-34 D#; 8 obscuridad durante un má+imode -4 >6 teniendo la ,recaución de termostatiarlas a -5 D# antes de realiar ladeterminación.

%.


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*ure9a

*s otra 'orma de indicar el contenido iónico de un agua6 re'iri=ndolo a la concentracióntotal de iones calcio6 magnesio6 estroncio 8 bario6 aun(ue se debe 'undamentalmente alos dos ,rimeros. "a ,resencia de este ti,o de iones en el agua suele ser de origennatural6 8 raramente antró,ica. e obtiene a ,artir de la determinación ,or se,aradodel contenido en calcio 8 magnesio de la muestra o de manera conjunta ,or com,le+iometr)a con *@A6 e+,resándose en di'erentes unidades6 siendo mg de #a-Ve(uivalenteE" la indicada ,or la C.*. *l ,roblema de las aguas duras se centra en la

'ormación de ,reci,itados insolubles de carbonatos e >idró+idos (ue al de,ositarsesobre tuber)as 8 e(ui,os ,ueden causar ,roblemas de 'uncionamiento en calderas deva,or6 intercambiadores de calor6 'iltros6 etc.

"loruro )"l-+& cloro )"l/+ e ?ipoclorito )"lO-+

"a ,resencia de estas es,ecies es6 generalmente6 debida a la cloración del agua ,arasu desin'ección6 as) como a ,rocesos de saliniación ,or aguas marinas. "os clorurosse determinan ,or valoración o ,otenciom=tricamente 9C0* 77%4$3$!/ 8 C0* 77%4-3

$!/;. *l cloro libre 8 combinado se determina ,or es,ectro'otometr)a 9C0* 77%B43$%;.

Amoniaco )@8+& nitritos )@O/-+ ' nitratos )@O8-+

*l amoniaco es uno de los com,uestos intermedios 'ormados durante labiodegradación de los com,uestos orgánicos nitrogenados 9aminoácidos6 ,rote)nas6ácidos nucleicos6 etc.; (ue 'orman ,arte de los seres vivos6 8 junto con el nitrógenoorgánico es un indicador de (ue un curso de agua >a su'rido una contaminaciónreciente. Ambas 'ormas de nitrógeno se determinan 'recuentemente en una sola

medida 9m=todo Qjeld>al C0* 77%-!3$!/ 8 C0* *0 -5BB/3$4;. "a o+idación

%/


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*etergentes

&ueden ser de naturalea aniónica6 catiónica o neutra6 siendo los ,rimeros los másutiliados. u determinación se e'ect?a ,or 'ormación de com,lejos estables con aulde metileno 9contraión catiónico; 8 e+tracción de estos con cloro'ormo6 determinándosela concentración ,or es,ectrosco,ia CK3vis6 ,or com,aración con una curva decalibrado.

abla I.- Metales pesados tó(icos& concentración má(ima admisible ' mtodo deanálisis de los mismos

o(icidad

"os estudios de contaminantes6 anteriormente e+,uestos6 son sólo una ,arte de los,osibles6 ,ues en muc>os casos >a8 (ue determinar la ,resencia de otras sustancias(ue alteren las ,ro,iedades del agua.

Además6 >a8 (ue tener en cuenta6 (ue algunas sustancias ,ueden ver ,otenciado su

,a,el contaminante al encontrarse en ,resencia de otras 9sinergia;6 ,or lo cual se>acen im,rescindibles otras 'ormas de determinación del nivel de contaminación de unagua. *stos dos 'actores >an llevado a desarrollar una serie de test de to+icidad6encaminados no a la detección de un agente contaminante es,ec)'ico6 sino a ver comose >a modi'icado ,or la utiliación del agua la ca,acidad de la misma de desarrollar organismos vivos. *ntre estos ensa8os destacan:

• *studios de biodiversidad.• *nsa8o de in>ibición del crecimiento de ,seudomonas 9C0*3*0 IO

$%7$-:$B;.

%1


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• *nsa8o de to+icidad aguda en da'nias 9C0*3*0 IO B/4$:$B;.• In>ibición de la res,iración de lodos activos 9C0*3*0 IO !$-:$5;.• *nsa8o de to+icidad aguda en rot)'eros.• *nsa8o de to+icidad aguda en t8amnoce,>lus.

*n la tabla II se resume la normativa vigente ,ara la determinación de los ,arámetros')sico3(u)micos estudiados. Aun(ue >a8 (ue >acer mención e+,resa a (ue estanormativa está modi'icándose con relativa 'recuencia6 8 es res,onsabilidad delanalista6 el mantenerse in'ormado de los cambios (ue ,ueda su'rir.

#$


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#%


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#rocedimiento B(perimental

I. Materiales

• *(ui,o ater est• $! vasos de ,reci,itados• Muestras:

"aguna "a Milagrosa W #>ilca"aguna "a Milagrosa W #>ilca"aguna "a Mellicera W #>ilca"aguna "a *ncantada W #>ilcaRio Xe(uete,e(ue&antanos de Killa 3 #>orrillos

anta Rosa de HuivesRio anta 3 Ancas>ebida re>idratante &O*R2aseosa #O#A #O"A -%$-Rio #>illónRio Yunga8 3 Ancas>2aseosa #O#A #O"A -%$5 AcuarioRio #aur)nMina la RinconadaMina Ananea

##


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II. #rocedimiento

%-Cada gru2o media los 2ar3me"ros del agua 2ro+eden"e de diferen"es

es"a+iones de moni"oreo

-(l e4ui2o 53"er "es" medir3 los siguien"es 2ar3me"ros 'em2era"ura en 6C7+ondu+"i8idad 9uS+m;7 2H7 2o"en+ial redo< 9m=;

&-!lenar a +ada 8aso un 8olumen de %$$ml de mues"ra7 "ener +uidado de noe


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/-Para ini+iar la medi+i?n digi"ar ONOFF 9en+endidoa2agado;

0-)igi"ar @ange 9rango;

1-Medir +on el e4ui2o de 53"er "es" la 'em2era"ura en grados +en"*grados ano"ar 8alores

%$-Medir +on el e4ui2o de 53"er "es" la +ondu+"i8idad en mi+ro+ien ano"ar8alores

%%-Medir +on el e4ui2o de 53"er "es" el 2H ano"ar 8alores

%#-Medir +on el e4ui2o de 53"er "es" el 2o"en+ial redo< en mili8ol"ios 9m=; ano"ar 8alores

#


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"uestionario

,. "uál es el objetivo de determinar la conductividad& p& temperatura& potencial

redo(& turbide9& sedimentación& *O& *R& %*& %%I& coliformes fecales&coliformes sulfatos.

- allamos la conductividad ,ara darnos cuenta de (ue tan concentrada se encuentra lasolución.

- @eterminamos el , ,ara ver (u= tan ácida es la solución6 8 si es a,ta ,ara el consumo>umano.

- allamos la tem,eratura ,ara ver (u= tan caliente se encuentra la solución.- @eterminamos el ,otencial redo+ ,ara darnos una idea de (ue tan activos se encuentran

los electrones.- allamos la turbide ,ara ver (u= tan contaminada ,uede estar el agua 8a (ue las

,art)culas sus,endidas llevan consigo contaminantes.- &or medio de la sedimentación ,odemos a,rovec>ar el agua.- A trav=s del @O 9@emanda iológica de O+igeno; medimos la

cantidad de materia susce,tible de ser consumida u o+idada ,or medios biológicos (ue contiene una muestra l)(uida6 8 se utilia,ara determinar su grado de contaminación.

- &or medio del @R 9@osis Real de arro; nos damos cuenta si elagua a'ecta a los cultivos.

- A trav=s del @ 9ólidos otales @isueltos; medimoses,ec)'icamente el total de sólidos 'iltrantes 9sales 8 residuos

orgánicos;.- &or medio del I 9ólidos Inorgánicos us,endidos; medimos laturbide del agua ,rovocada ,or cuer,os inorgánicos.

- "os #oli'ormes Fecales son microorganismos con la estructura,arecida a las bacterias 8 las encontramos dentro del intestino del>ombre 8 de los animales.

/. "uáles son los parámetros para determinar lacontaminación del agua )agua de río+.

&ara analiar la contaminación del agua debemos de tener en cuenta dos ti,os de,arámetros:

&ARZM*RO F[I#O:- #aracter)sticas organol=,ticas 9olor6 color 8 sabor;.

- em,eratura 9la tem,eratura ó,tima es de ! a$5D#;.

#&

http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n


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- #onductividad 9gracias a las sales;.

- urbide

&ARZM*RO HC[MI#O:

@entro de ellos se encuentran los orgánicos6 inorgánicos 8 gases.

3 &arámetros orgánicos: Miden la cantidad de materia orgánica (ue >a8 en el agua. A ma8or cantidad de materia orgánica en el agua menor calidad del agua.

- @O 9demanda bio(u)mica del O-;: Mide el o+)geno disuelto utiliado ,or losmicroorganismos en la o+idación bio(u)mica de la materia.

8. "uáles son los límites má(imos permisibles de los parámetros)!.C.A+

")mites má+imos &ermisibles seg?n le8 2eneral de Aguas en aguas su,er'iciales.

#ARDMBRO E@I*A* B#RB%IG@ !M#

p unidad , B653

%ólidos totales disueltos mgEl @ /5%%

Aceites ' grasas mgEl AY2 Ausencia

O(ígeno disuelto mgEl 4"oliformes fecales 0M&E$%% ml 4%%%

*emanda bio$uímica de o(igeno mgEl @O5 $%

%ólidos suspendidos totales mgEl $%%

Aluminio mgEl Al 5.%

Arsnico mgEl As %6%%5

"admio mgEl #d %6%%4

"ianuro mgEl #03 %6%%5

cobre mgEl #u 0.A

#.


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"loruros mgEl -5%

"romo mgEl #r %6%5

Mercurio mgEl g %6%%%-

#lomo mgEl &b %6%/

%ulfatos mgEl $%%%

%ulfuros mgEl %6%%-

Hinc mgEl \n 0.A

Fosforo total mgEl & %6$5

@itrógeno amoniacal mgEl 0V4 %6%-

ario mgEl a $

"oliformes totales 0M&E$%% ml -% %%%

ierro mgEl Fe 5.%

"olor C# /%

Fenoles mgEl %6$

.- "uando se dice $ue el agua está contaminada.

e dice (ue un agua está contaminada cuando su com,osición 8 su estado no re?nen lascondiciones necesarias ,ara el ti,o de utiliación a (ue estaba destinada en su estado

natural. "a cual se encuentra en un constante aumento con relación al aumento de la,oblación con la cual los desec>os dom=sticos6 residuos agro,ecuarios 8 ,rocesosindustriales im,ide la reutiliación del agua.

Agentes (ue contaminan las aguas:

Agentes patógenos.- acterias6 virus6 ,rotooarios6 ,arásitos (ue entran al agua,roveniente de desec>os orgánicos.

@esec>os (ue re(uieren o+)geno.3 "os desec>os orgánicos ,ueden ser descom,uestos,or bacterias (ue usan o+)geno ,ara biodegradables. i >a8 ,oblaciones grandes de estasbacterias6 ,ueden agotar el o+)geno del agua6 matando as) las 'ormas de vida acuáticas.

ustancias (u)micas inorgánicas.3 Zcidos6 com,uestos de metales tó+icos 9Mercurio6&lomo;6 envenenan el agua.

"os nutrientes vegetales ,ueden ocasionar el crecimiento e+cesivo de ,lantas acuáticas(ue des,u=s mueren 8 se descom,onen6 agotando el o+)geno del agua 8 de este modocausan la muerte de las es,ecies marinas 9ona muerta;.

%ustancias $uímicas orgánicas.- &etróleo6 ,lásticos6 ,laguicidas6 detergentes (ueamenaan la vida.

#/


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edimentos o materia sus,endida.3 &art)culas insolubles de suelo (ue enturbian el agua6 8(ue son la ma8or 'uente de contaminación.

ustancias radiactivas (ue ,ueden causar de'ectos cong=nitos 8 cáncer.

"alor.- Ingresos de agua caliente (ue disminu8en el contenido de o+)geno 8 >ace a losorganismos acuáticos mu8 vulnerables.

&rinci,ales 'uentes (ue contaminan el agua:

"as industrias.

"as ciudades.

"as viviendas.

Actividades agr)colas.

Actividades ganaderas.*l cam,o

6.- "omparación de las aguas anali9adas en el laboratorio.

@J

!ugar o #roducto "olor J"onductivi

dadp #otencial

,"aguna "a Milagrosa W

#>ilcaverdeoscuro

/%.71# $ uEcm 7.! !B mK

/"aguna "a Milagrosa W

#>ilca verde /%.$1# $ uEcm 7. - mK

8"aguna "a Mellicera W

#>ilcaverde limón /%.-1# $ uEcm !.$ !- mK

"aguna "a *ncantada W

#>ilca3 -.51# $ uEcm !.$ !/ mK

6 Rio Xe(uete,e(ue turbio -.1# 57% uEcm ! 7! mK

K&antanos de Killa 3

#>orrillosmananilla -!.B1# $ uEcm B.5 7% mK

L anta Rosa de Huives mananilla /%.$1# 5$B uEcm 7.B 5- mK

< Rio anta 3 Ancas> 3 -1# $ uEcm 7.4 4/ mK

ebida re>idratante

&O*Rtur(uea -.1# $ uEcm - $-mK

,1

2aseosa #O#A #O"A-%$-

negro /$.$1# $B%- uEcm -.4 $75 mK

,,

Rio #>illón 3 -!1# !- uEcm B.- /! mK

,/

Rio Yunga8 3 Ancas> 3 /%1# -B7 uEcm B.! $% mK

,8

2aseosa #O#A #O"A-%$5

0egro $5.51# 575 uEcm -.4 7 mK

, acuario anaranjado $-.71# $%74 uEcm /.- 7$ mK

#0


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,6

Rio #aur)n 3 -!.!1# 55B uEcm B.5 %.- mK

,

L

Mina la Rinconada turbio -7.!1# $4!5 uEcm B.! $4 mK

,<

Mina Ananea turbio -7.51# $B!B uEcm 7.- -/ mK

,+ Analiando el , 9,otencial de >idrogeno; de cada una de las muestrasrecolectadas 8 com,arándolas con el má+imo ,ermisible6 se com,rueba (ue lama8or)a de las muestras ,resentan alto )ndice de acide 9bajo ,;.

/+ Analiando las tem,eraturas de las muestras6 vemos (ue no todas ,resentan lamisma tem,eratura6 8a (ue no se e(uilibran con la tem,eratura de ambiente (ue esa,ro+imadamente -5 D#.

8+ Analiando las conductividades6 observamos (ue el r)o Madre de @ios ,resenta lama8or conductividad.

+ Al analiar el ,otencial redo+ de las muestras 8 com,arándolas6 se ,uede notar (ueel coe'. Redo+ de la cocacolaJ es ma8or (ue los coe'icientes de las muestras

obtenidas. *ste coe'iciente es un ,arámetro mu8 im,ortante ,ues cuando es bajo el,otencial redo+ en aguas se observa una disminución en la concentración deo+)geno disuelto 8 la reducción de iones 8 mol=culas im,ortantes ,ara la nutriciónde organismos 8 'ormas de vida su,erior. #uando la solubilidad del o+)geno es bajatambi=n lo es el coe'iciente redo+.

#1


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Análisis de resultados

emperatura(℃ )

"onductivida

d( μS)

p #otencial

Redo()m0+

0ino -76 $ -67 $!!

Inca "ola -764 4B/ -6! $%-

"oca "ola -767 $-- -6/ -%$

#oNerade -!6B $ -65 $-

Agua de Rinconada -!6$ $-/ 56 $4-

Agua de mina Ananea -765 $/ B6B $-B

Agua de mina Ananea ), 3m+ -76 $5-7 764 $$%

Río Ramis -76- !B7 767 $%$

Agua destilada -76! $5 76! !5

#.&

#/

#/&

#0

#0&

#1

%em(eratura ,-C.

,$


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,%


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$#$$$$.$$0$$

%$$$%#$$%$$

%.$$%0$$

Conductividad ,uS.

$%#,&

./01

()

,#


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$

&$

%$$

%&$

#$$

#&$

Potencial redo/ ,mV.

i bien el resultado de medir el , en las muestras de agua de mina se ,ueden ubicar en losestándares de calidad ambiental6 cercano al neutro sin embargo6 este ,or s) sólo no ,uedede'inir si en realidad el agua de esa región es a,ta ,ara el consumo >umano o necesita

tratamiento6 ,ara lo cual se necesita un análisis de com,onentes 9minerales (ue tenga; ,ues,uede darse el >ec>o de (ue se trate de un agua ácida de relave6 neutraliada ,or otrose'luentes de la misma com,aora otros es el,roblema ,ues se tendr)a (ue determinar la concentración de cada uno 8 cuáles son,erjudiciales ,ara el medio.

,,


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-Físic Química -

"onclusiones

*l monitoreo del agua es mu8 im,ortante6 8a (ue a trav=s de la medición de sus ,arámetrosnos ,ermite conocer en (u= condiciones se encuentra la muestra de agua analiada.

"a conductividad6 el ,otencial 9redo+;6 la tem,eratura 8 el &6 son los ,arámetros másim,ortantes del agua.

on caracter)sticas (u)micas del agua: *l &6 ,otencial redo+6 alcalinidad6 acide6 durea6o+)geno disuelto6 demanda de o+)geno6 nitrógeno en solución6 cloruros en solución6 metalesen solución6 otros.

on caracter)sticas ')sicas del agua: la tem,eratura6 el color6 el sabor6 el olor6 la turbide6 lossólidos disueltos 8 la conductividad.

*stamos ante un nuevo desa')o. "os lagos 8 r)os ,ueden llegar a convertirse en un desiertonunca es,erado. *l >ombre debe res,etar la naturalea6 vivir en armon)a6 satis'acer susnecesidades sin descuidar las de las generaciones 'uturas. "a contaminación6 de,redación8 sobree+,lotación conducen a la ,obrea 8 al >ambre. &ero no todo es negativo en lo (ueres,ecta a la contaminación de lagos 8 r)os. *n los ?ltimos veinte aan establecidomuc>os convenios internacionales con el 'in esencial de reducir la contaminación del agua68 8a >a8 logros concretos. in embargo6 debemos tener claro (ue el tiem,o a,remia 8 (uela res,onsabilidad es de todos.

Recomendaciones

#ontar con un ,lano de toda la unidad minera a 'in de ,lani'icar un ,rograma de monitoreode agua en ,untos estrat=gicos6 es decir donde los e'luentes sean más contaminantes a 'inde mitigarlos o reducir su grado de contaminación.

"os ,untos de monitoreo de agua 9estaciones; deben ser en el ingreso del agua a la unidad6en la salida del agua a la unidad6 en las bocaminas6 en los drenajes de las relaveras6

,


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desmontes6 en la ,lanta6 aguas servidas6 e inclusive dentro de la mina ,ara conocer ,osibles da


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informe fisicoquimica de la UNI

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