dureza total

Dureza total

Aspectos teóricos

La dureza es una propiedad que refleja la presencia de metales alcalinotérreos en el agua. De estos elementos, el calcio y el magnesio constituyen los principales alcalinotérreos en aguas naturales, mientras que el bario y el estroncio se presentan con menor frecuencia y en menor cantidad, la mayoría de las veces, asociados a orígenes marinos.

La dureza en el agua es el resultado de la disolución y lavado de los minerales que componen el suelo y las rocas. A aunque la limonita (CaCo3) y la dolomita (MgCo3) constituyen algunos de los componentes prevalecientes de la corteza terrestre, la solubilidad de estos minerales en agua pura es muy baja. Sin embargo, en aguas acidas su solubilidad aumenta apreciablemente; tales le caso de las aguas ricas en Co2, como las que lavan la zona radicular de los suelos.

El efecto de la acidez sobre la solubilidad de los carbonatos consiste básicamente en su transformación a bicarbonatos los cuales constituyen sales más solubles. No obstante, la dureza en las aguas puede estar asociada a los vertimientos de aguas residuales. Con respecto a la dureza, las aguas pueden clasificarse como:

Clasificación Dureza en mg CaCo3/L
Blandas 0—100
Moderadamente duras 101—200
Duras 200—300
Muy duras <300

La dureza en el agua no suele ser un problema ni para el consumo humano ni para el de muchas otras especies. Sin embargo, tiene efectos adversos para muchos fieles industriales, como por ejemplo, para el uso de calderas, debido a que las incrustaciones que forman puede ocasionar la explosión de los mismos: también para uso domésticos como el lavado, las aguas duras presentan inconvenientes ya que forman sales insolubles con los jabones, inutilizando o disminuyendo de esta forma, su acción limpiadora.

Método Volumétrico

En esta guía se presenta la determinación de la dureza por método complejo métrico basado en el uso del reactivo “sal disódica del acido etilendiamin teracético EDTA“. De acuerdo con los criterios actuales, la dureza total se define como la suma de las concentraciones del calcio y magnesio, ambas expresadas como carbonato del calcio, en miligramos por litro.

El método se fundamenta en la propiedad que tiene le EDTA que forman complejos estables con los iones de los metales alcalinotérreos y en el uso de indicadores apropiados. Puesto que el EDTA también forma complejos estables como iones magnesio, hierro, cobre, plomo, cobalto, cinc, níquel y plata el método no es aplicable a aguas residuales que contengan apreciables cantidades de estos elementos.

· Solución Buffer pH = 10,0: disuelva en 16,9 g de cloruro de amonio ( NH4CI) EN 143 ml de hidrogeno de hidróxido de amonio ( NH4OH) CONCENTRDO. AÑADA 1.25 g de sal de magnesio de EDTA y diluya hasta 250 ml con agua destilada. Si no se dispone de sal magnesica de EDTA, disuélvase 1,179g de sal disodica de EDTA y 780mg de sulfato de magnesio ( MgSo4 .7H2O). ajuste el Ph a 10,0 mediante adición de gotas de soda o acido con la ayuda de un potenciómetro.

· INDICADOR NEGRO DE ERIOCROMO T: Pese separadamente 0.5g de negro de eriocromo t y 100g de cloruro de sodio NaCl. Coloque ambos compuestos en un mortero y pulverícelos hasta distribuir uniformemente el colorante oscuro en la sal blanca. Almacene en una botella bien tapada.

· SOLUCION TITULANTE ESTANDAR DE EDTA 0,01M: pese 3.723g de EDTA. 3H2O y disuelva a 11 con agua destilada. Normalice esta solución frente a una solución patrón de calcio, rotule y almacene adecuadamente.

· SOLUCION ESTANDAR DE PATRON DE CALCIO: Pese 1,00g de polvo de CaCo3 erlenmeyer de 500ml con la ayuda de un embudo transfiera el solidó cuantitativamente, con la mínima cantidad posible de HCL diluido, hasta disolver totalmente el CaCo3. añada 200ml de agua destilada y haga hervir durante unos minutos para expeler el CO2 enfrié y añada unas gotas de indicador rojo de metilo y ajuste al color naranja, ( ph—5.8), mediante adición de NH4OH 3N o HCL 1;1, según se requiera. transfiera cuantitativamente y diluya a 11,con agua destilada; esta solución es 0,01M en CaCO3 y/o en calcio.

· SOLUCION DE TRIETANOLAMINA300%

· HIDROXIDO DE SODIO IN

· INDICADOR MUREXIDA ( PURPURATO DE AMONIO); mezcla 200mg de murexida con 100 g NaCl solidó y triture la mezcla hasta 40 o 50mallas


Expresión de los resultados

Los cálculos se realizan con base en la ecuación VEDTAxMEDTA=VMUESTRAxMMUESTRA. Por ejemplo, para la primera titulación, en la que se mide Ca, tendríamos:

VEDTAxMEDTA
MCa = -----------------
VMUESTRA

MCa x 1000 miliMoles/Mol x 40mg/miliMol = Concentración de calcio en mg/l como Ca.

Mca x 100 miliMoles/Mol x 100mg/miliMol = Concentración de calcio en mg/l como CaCo3.

Del mismo modo, para la segunda titilación, en la que se miden conjuntamente el calcio y el magnesio,

VEDTAxMEDTA
MCa +Mg = ------------------------ y como MCa +Mg ----- MCa = MMg
VMUESTRA

Entonces:

MMg x 1000miliMoles/Mol x24.3 mg/miliMol = concentración del magnesio en mg/l como Mg

MMg x1000miliMoles/Mol x 100mg/miliMol = concentración del magnesio en mg/l como CaCO3

Finalmente, la dureza total podrá calcularse como
Dureza total = MCa + Mg x 100mg/miliMol.