CIENCIA    BÁSICA

EXPERIMENTAL    PARA

ESTUDIANTES    DE

INGENIERÍA    QUÍMICA

 

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Arriba Análisis gravimétrico Alcalinidad Dureza del agua cloruros

 

 

Séptima Unidad

       
     

    Calidad del Agua, 

     Análisis Químico

 
  

Introducción

El término "calidad del agua" es una expresión de empleo muy generalizado cuyo espectro es de un significado muy amplio. Cualquier personaa está interesada en el agua desde su muy especial punto de vista; que puede implicar a sus aplicaciones comerciales, industriales, recreativas, etc. Como las características deseables del agua varían según la utilización a la que se la quiera destinar,  y además de que la calidad del agua es dinámica, y sus parámetros están en constante evolución es una exigencia que el técnico en aguas se mantenga en contacto permanente con muchos sectores del mundo científico. En el año de 1900 el agua de bebida de la máxima calidad que podía obtenerse de un río quedó definida por los experimentos que se llevaron a cabo en la Lawrence Experimental Station de Cambridge (Massachussets). Dichos estudios revelaron que un tratamiento por filtración lenta en arena de un río local era capaz de reducir los Escherichia coli a 66 por cada 100 ml. Para 1914 el estándar de la Escherichia coli se redujo a 2 por 100 ml. Esto es tan solo un ejemplo del aspecto dinámico de la calidad del agua. Para el caso de la industria el agua se emplea como un ingrediente en un producto acabado, como medio de transporte, como agente de limpieza, como refrigerante o como fuente de vapor, para calefacción o producción de energía. Las exigencias de calidad de las aguas de los procesos industriales varían, según el tipo de la industria y la función del agua en cuestión. El agua de una calidad que se aproxima a la del agua destilada es deseable para empleos industriales tales como alimentación de calderas de alta presión, y el tratamiento de productos farmacéuticos. Las industrias de alimentación, papel y pulpa y textil pueden necesitar agua de una calidad biológica superior a la de la potable debido a la presencia de organismos saprofíticos, tales como las cromo bacterias y las seudomonas que pueden provocar la destrucción de los alimentos o de la sacarosa; por otro lado las bacterias no patógenas, las algas y los hongos pueden afectar de modo adverso a la calidad de ciertos productos textiles y papeles.

Propósito

Para lograr los objetivos propuestos en esta unidad, es indispensable estudiar prolijamente el experimento que se va a realizar desde el punto de vista teórico y práctico, para que con base a ello, al método experimental, al material, al tiempo y reactivos disponibles, se pueda diseñar el experimento más idóneo que logre los fines propuestos en esta unidad. Se recomienda que el Profesor sea quien presente alguna propuesta, además se sugieren a continuación algunos proyectos básicos.

De acuerdo a lo anterior, el propósito de esta unidad está encaminado a que el estudiante sea capaz de:

  1.  Resolver un problema real relacionado con su comunidad.
  2.  Aplicar una metodología científica tanto en la revisión bibliográfica como en la experimentación.
  3.  Trabajar en grupos interdisciplinarios.
  4.  Realizar análisis químicos específicos
  5.  Exponer en seminarios para comunicar los resultados de la investigación bibliográfica y experimental.

 

  

 

    Objetivos

     Al terminar esta unidad, el alumno será capaz de:

  1.  Definir y diferenciar los siguientes conceptos:

  1.  Factor gravimétrico

  2.  Precipitación y factores que involucra

  3.  Evaporación

  4.  Filtración

  5.  Punto final de una titulación

  6.  Punto de equivalencia

  7.  Indicadores

  8.  Curva de titulación

  9.  Solución patrón

  1.  Aplicar estos términos en los experimentos de la unidad.

  2.  Diferenciar los diversos indicadores

  3.  Aplicar un criterio para seleccionar un indicador

  4.  Explicar qué sucede en un proceso de valoración

  5.  Interpretar por medio de ecuaciones matemáticas, lo que sucede en un proceso de valoración.

  6.  Resolver problemas relacionados con el factor gravimétrico y de curvas de titulación.

  7.  Aplicar el método experimental al realizar la parte experimental

  8.  Preparar disoluciones normales y molares.

  9.  Realizar análisis gravimétricos y volumétricos.

 

Trabajo de Laboratorio

En esta unidad se propone un problema real, con un fin práctico, en este caso, a la determinación de algunas características químicas del agua (se recomienda que sea de tipo industrial), para que se apliquen los principios aprendidos en las demás materias y en el mismo Laboratorio de Ciencia Básica. Un ejemplo de ello sería el Principio del Equilibrio, de uso común en la química del agua, o sea, a las aguas naturales y contaminadas, así como a los procesos de tratamiento de aguas y desechos. Para que se presente la oportunidad de incrementar el acervo científico, de estimular la habilidad en la búsqueda de interés y la iniciativa por la solución de problemas reales aún cuando esto implique una tarea difícil, pero alcanzable.

Para que esta unidad se pueda realizar con todo éxito, es necesario iniciar con una propedéutica de gravimetría y otra de volumetría en la que se revisen concretamente la parte teórica y la práctica para comprender tanto lo que se realice en laboratorio como los procedimientos teórico – prácticos. Por tanto el contenido de esta unidad contempla:

  1.   Generalidades de gravimetría
  2.   Cálculos de análisis gravimétricos
  3.   Factor gravimétrico
  4.   Análisis indirectos
  5.   Métodos gravimétricos
  6.   Generalidades de volumetría
  7.   Preparación de soluciones valoradas
  8.   Indicadores
  9.   Principios de neutralización
  10.   Equilibrio de formación de complejos
  11.   Volumetría de formación de complejos
  12.   Generalidades de argentometría
  13.   Ejercicios

 

 

 

Bibliografía sugerida para teoría:

 

 

  1. A.S.T.M, Water quality parameter

  2. A.W.W. A, Control de calidad y tratamiento de aguas.

  3. Gilbert H. Ayres, Análisis Químico Cuantitativo, Editorial Harla Harper & Row Latinoamericana, México, 1982.

  4. Bergman, Handbook of Water Resources and Pollutionl Coutrol

  5. Enciclopedia de la Química Industrial

  6. Dirck, Química Analítica.

  7. Kolthoff, Quantitative Chemical analysis

  8. Kolthoff, Treatise on Cbemical Analysis

  9. Ortega-Vera, Análisis Químico.

  10. Orozco, Análisis Químico Cuantitativo

  11. R.D. Fischer y D.G. Peters, Compendio de Análisis Químico Cuantitativo, Interamericana, México, 1971.

  12. Vogel. S. Química analítica Cuantitativa.

  13. Vernon L. Snoeyink, David Jeankins, Química del Agua, 5ª. Reimpresión, Editorial Limusa, S.A. de C.V., México, 1999, pp.508.

  14. Vogel, S. Textbook Quantitative Inorganic analysis.

  15. Brescia et al, Fundamentos de Química, Métodos de Laboratorio Químico, CECSA, México, 1975.

  16. G.G. Hess y U. Kask, Química General Experimental, CECSA, México, 1973.

  17. R. L. Pecsok y L. D. Shields, Métodos Modernos de Análisis Químicos, Limusa México, 1983 p. 32 a 34.

  18. E. Rodríguez S., Técnicas Químicas de Laboratorio, Ed Gustavo Gili, S. A. Barcelona, España, 1972

  19. Esther Zarco Rubio, Seguridad en laboratorios, Editorial Trillas, México D.F. 1990. Pág. 64, 65, 78, 85, 86, 97, 98

  20. Francisco Buscarons U., Análisis Inorgánico Cualitativo Sistemático, Editorial Martínez Roca S.A., España, 1971.

  21. F. Villarreal, D. Butruille y J. Rivas R., Experimentos de Química, parte I, ANUIES, México, 1974.

  22. Control de Calidad y Tratamiento del Agua, Manual de Abastecimientos Públicos de Agua, Federico de Lora, 3ª. Edición, A.W.W.A, Madrid, 1975, pp.734.

 

 
  1. N.A. Lange and G.M. Forker, Handbook of Chemistry, McGraw-Hill, New York, 1961

  2. E. R. Planket, Manual de Toxicología Industrial, Urmo, S A , Bilbao, España, 1974

  3. The Van Nostrand Chemsit's Dictionary, D. V. Nostrand Co, Inc., Nev York, 1963

  4. M Windholz et al, The Merck Index, Ed Merck and Co., Inc Rahvay, New York, 1976

  5. The Merck Index, Editorial Merck and Co. Inc, USA New Jersey 1996, 20th. edition

  6. Gessner, G Hawley, Diccionario de química y de productos químicos, Editorial Omega S.A., Barcelona España 1993, 1775p.p.

  7. Lang's Handbook of Chemistry

Bibliografía para determinar las Propiedades de Compuestos Químicos:

 

 

Web Bibliografía sugerida:  

 

 

  1. La Seguridad en los Laboratorios de Prácticas, Universidad de Alcalá, 1995 http://www2.uah.es/edejesus/seguridad.htm

  2. Etiquetas para el manejo de residuos en el laboratorio de Ciencia Básica  http://ciencia-basica-experimental.net/2o-curso/etiquetas/etiquetaresiduos.doc

  3. Tutorial de Análisis de Agua, Universidad Autónoma de Tamaulipas, Educación Asistida Por Computadora
    http://members.tripod.com/Arturobola/index.html

  4. CEPIS/OPS - Aplicaciones de las membranas de microfiltración y nanofiltración en el área de agua potable. Simposio regional sobre calidad del agua: desinfe...
    http://www.cepis.org.pe/eswww/fulltext/aguabas/aplica/aplica.html

  5. Calidad del agua potable                      http://www.elaguapotable.com/calidad_del_agua.htm

  6. Vigilancia de la calidad del agua:                                                        http://www.col.ops-oms.org/saludambiente/guia-vigilancia.htm

  7. Calidad y seguridad del agua potable: http://www.nrdc.org/water/drinking/qtap_sp.asp

  8. Calidad y tratamiento del agua: http://www.caloryfrio.com/consejos/agua/tratamiento-del-agua.html

  9. U.S. Environmental Protection Agency, contaminantes del agua potable: http://www.epa.gov/safewater/hfacts.html

 

CONTENIDO EXPERIMENTAL

Esta unidad es la culminación del trabajo de Ciencia Básica para estudiantes de ingeniería química, por lo que debe de tenerse presente que todo lo aprendido introduce al estudiante al campo de la química analítica cuya importancia tiene repercusiones en los semestres propios de esta licenciatura.

 

Análisis Gravimétrico

Alcalinidad

Dureza del Agua

Cloruros

 

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Basic Science applied to Chemical Engineering
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Última modificación: 17 de Diciembre de 2014