Cloro Informe 465q4v

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

DETERMINACION DE FORMAS DE CLORO PRESENTES EN AGUA DEL RIO CARIBONA Y AGUA DE LA LLAVE 1Maicol Florez: 201521500**, 1Felipe Carvajal: 20152150914, Leandra Hernández: 20152150036 2Marisol Ramos. 1, 2 Universidad Distrital Francisco José de Caldas 1 Estudiante Química Ambiental, 2Profesor Bogotá, D. C., 11 abril de 2018

RESUMEN: La práctica se hizo con el fin de llevar a cabo el análisis de una muestra de agua del rio caribona teniendo en cuenta los requerimientos para hacer un buen muestreo de la misma. En el laboratorio se procedió a la determinación experimental del cloro residual libre, combinado, total y la demanda de cloro por métodos volumétricos a dos muestras de agua una del humedal y otra de agua de la llave. PALABRAS CLAVE: Desinfección, demanda de cloro, cloro, residual, libre, combinado, cloración. ABSTRACT: The practice was carried out in order to carry out the analysis of a sample of water from the Caribona river taking into the requirements to make a good sampling of it. In the laboratory, an experimental determination was made of the free, combined, total chlorine residual and the chlorine demand by volumetric methods to two water samples, one from the wetland and the other from tap water. KEYWORDS: Disinfection, chlorine demand, chlorine, residual, free, combined, chlorination.

3. INTRODUCCIÓN: Como sabemos la determinación de las diferentes formas de cloro es de gran importancia ya que a pesar de ser catalogado como uno de los mejores desinfectantes del agua si superan el límite máximo permitido por la legislación colombiana puede tener implicaciones en la salud. La desinfección es el término aplicado a los procesos en los cuales los

microorganismos patógenos son destruidos. Este se hace con el fin de impedir la diseminación de enfermedades hídricas. Es evidente saber que se utilizan diferentes procesos de desinfección por ejemplo del aire, del agua, de los alimentos y bebidas etc. Pero para el tratamiento del agua el cloro y los compuestos de cloro, hipocloritos de calcio y de sodio son los más populares.

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El cloro se disuelve cuando se mezcla con el agua. También puede escaparse del agua e incorporarse al aire bajo ciertas condiciones. La mayoría de las emisiones de cloro al medio ambiente son al aire y a las aguas superficiales. [1] Una vez en el aire o en el agua, el cloro reacciona con otros compuestos químicos. Se combina con material inorgánico en el agua para formar sales de cloro, y con materia orgánica para formar compuestos orgánicos clorados. Debido a su reactividad no es probable que el cloro se mueva a través del suelo y se incorpore a las aguas subterráneas. Las plantas y los animales no suelen almacenar cloro. Sin embargo, estudios de laboratorio muestran que la exposición repetida a cloro en el aire puede afectar al sistema inmunitario, la sangre, el corazón, y el sistema respiratorio de los animales. La desinfección con cloro obedece a la siguiente relación: 𝑑𝑁 = −𝐾𝑁𝑡 𝑑𝑇 𝑡2 =

2 𝑁𝑜 log 𝑘 𝑁𝑡

K = 1,6x 10-2 para residuales de cloro libre K = 1,6x 10-5 para residuales de cloro combinado No= número inicial de organismos Nt = número de organismos para el tiempo t

Resumiendo la tasa de desinfección con cloro es función del tiempo de o, del número y clase de organismos, de la dosis de cloro, del tipo residual de cloro, del pH y de la temperatura principalmente. [1] La popularidad del cloro se debe a que existe en disponibles como gas líquido o en forma granular, es barato, es fácil de aplicar debido a su solubilidad, por estar en concentraciones que son insaboras e inocuas para el consumo humano deja un residual en solución el cual provee protección sanitaria, tiene característica de toxicidad para los microorganismos que causan enfermedades y además de ser un agente oxidante fuerte. Por otra parte hay que señalar que también el cloro posee algunas desventajas como ser un gas venenoso, corrosivo, problemas serios de olores y puede ser un agente cancerígeno. Las especies HOCL y OCL- en el agua constituyen lo que se denomina cloro libre disponible o residual de cloro libre. El ácido hipocloroso HOCL es el desinfectante más efectivo que el ion hipoclorito por ello la desinfección más letal con cloro ocurre a pH bajo. Existe en el agua la presencia de monocloramina, dicloroamina y tricloroamina claro esta si hay existencia de amoniaco, todo el cloro presente en el agua en forma de cloraminas es lo que se conoce como cloro combinado disponible o residual

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de cloro combinado cuando el ph esta entre 4,5 y 8,5 se forman mono y dicloraminas mientras que el tricloruro a 4,4.

Por ello es necesario agregar suficiente cloro no solo para destruir organismos, sino también para compensar el cloro consumido por esas sustancias. [1]

Los residuales de cloro combinado son más estables que los residuales libres pero menos efectivos como desinfectantes

La demanda de cloro se debe a la gran variedad de reacciones entre el cloro activo y los compuestos presentes en el agua y también en algunas circunstancias a su propia descomposición; por eso las reacciones en la demanda de cloro se pueden agrupar en: las provocadas por la radiación solar, las que se producen entre el cloro activo y compuestos inorgánicos, las reacciones del cloro activo con el amoniaco y el nitrógeno orgánico y las producidas entre el cloro activo y compuestos orgánicos.

3.1.

DEMANDA DE CLORO

Se le llama a la cantidad de cloro necesaria para ser adicionada en el agua según el requerimiento para la desinfección o para cuantificar el número y la capacidad de los cloradores requeridos para la desinfección del agua , así como para decir el tipo de agente desinfectante , recipientes, cantidades de cloro etc. 𝑑𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑜 = 𝑑𝑜𝑠𝑖𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑜 − 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙

Esta demanda de cloro varia para diferentes aguas, depende de la dosis de cloro aplicada, de la magnitud y tipo de residual deseado, del tiempo de o y mayor temperatura del agua, más efectiva es la desinfección; por el contrario a pH alto disminuye la concentración de ácido hipocloroso y por consiguiente disminuye la efectividad de la cloración. Las diferentes sustancias presentes en el agua, como lo es la materia orgánica y otros contaminantes, influyen en la demanda de cloro y complican el uso de cloro para la desinfección.

4. METODOLOGÍA 4.1. Materiales Y Equipos:       

4 Erlenmeyer 4 Pipeta aforada Bureta Agitador Soporte universal Nuez Espátula

4.2. Reactivos:       

Yoduro de potasio Tiosultato de sodio Hipoclorito de sodio Sulfato ferroso amoniacal Almidón Muestra de agua de la llave Muestra de agua rio caribona.

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5. DETERMINACIÓN DE CLORO RESIDUAL TOTAL, LIBRE Y COMBINADO

Se adiciona en un Erlenmeyer 1ml de la solución buffer de fosfato, 1 ml de DPD y se les agregan 10ml de muestra de agua de la llave y se deja reposar durante 2 minutos, tiempo en el cual si hay presencia de cloro residual libre tomara una coloración rosada, y si es así se procederá a titular con FAS hasta que vire el color a trasparente. Terminada esta titulación se agrega 0,5 g yoduro de potasio, el cual nuevamente debe generar color rosado indicando la presencia de cloro residual combinado, y así se titulara con FAS nuevamente hasta que vire a trasparente. 6. DETERMINACIÓN DEMANDA DE CLORO

DE

Se tomaron 5 Erlenmeyer a cada uno se le adicionaron 100 ml de muestra del rio caribona, y se enumeran de uno a cinco, al primero de le adiciona 1ml de hipoclorito de sodio al 5%, al segundo 2ml, al tercero 3ml y al cuarto 4ml (los Erlenmeyer deben estar forrados en papel aluminio), se deja reposar durante un lapso de una hora en este caso se prolongó más el tiempo , posteriormente se agregan 1g de yoduro de potasio y 1ml de almidón , quienes generaran la coloración azul oscura, se deja en reposo quince minutos . Finalmente se toma cada Erlenmeyer y se dividen en tres alícuotas de 10ml cada una y se titula con tiosulfato de sodio hasta generar un viraje a trasparente.

LA

7. RESULTADOS 7.1.

CLORO RESIDUAL TOTAL, LIBRE Y COMBINADO:

Muestra

1 2 3 Promedio

Cantidad de muestra (mL) 10 10

Cantidad de FAS 2,83 x 10-3 M “C.R.L” (mL) 0,4 0,4 0,3 0,36

Cantidad de FAS después de KI “C.R.C.” (mL) 0,1 0,1 0,2 0,13

Concentración antes de KI “C.R.L.” (mg/L Cl2)

Concentración después de KI “C.R.C.” (mg/L Cl2)

4,001 4,001 3,003 3,668

1,004 1,004 2,009 1,339

Tabla 1: Datos obtenidos por cada titulación con fas para la determinación de formas de cloro

FORMA DE CLORO

CANTIDAD DE FAS 2,83X10-3 M

CONCENTRACION

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS Cloro Residual Libre Cloro Residual Combinado Cloro Residual Total

0,3 mL

3,668 mg/L Cl2

0,25 mL

1,339 mg/L Cl2

*

5,007 mg/L Cl2

Tabla 2: Resultados obtenidos en determinación de formas de cloro [*]: No aplica

7.2. CÁLCULOS:

Para cada muestra: 

Muestra 1: Para una muestra de 10 mL de agua se gastó en la primera titulación 0,4 ml de FAS en promedio esta titulación permite que se determine el cloro residual libre que contiene el agua, por lo tanto 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝐿𝑖𝑏𝑟𝑒

0,4 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 ×

2,83 × 10−3 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 × 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 × ∗ 1𝑔 𝑚𝑔 1000 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 3,61 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

Tras agregar yoduro de potasio la muestra de 10 mL de agua gasto 0,1 mL de FAS en promedio, con esta segunda titulación, puede determinarse la cantidad de cloro residual combinado (en forma de cloroaminas) que contiene la muestra, por lo tanto: 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝐶𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 0,1 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 ×



2,83 × 10−3 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 × 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 × ∗ 1𝑔 𝑚𝑔 1000 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 1,004 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

Muestra 2 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝐿𝑖𝑏𝑟𝑒

0,4 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 ×

2,83 × 10−3 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 × 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 × ∗ 1𝑔 𝑚𝑔 1000 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 3,61 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝐶𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 0,1 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 ×

2,83 × 10−3 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 × 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 × ∗ 1𝑔 𝑚𝑔 1000 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 1,004 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

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

Muestra 3: 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝐿𝑖𝑏𝑟𝑒

0,3 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 ×

2,83 × 10−3 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 × 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 × ∗ 1𝑔 𝑚𝑔 1000 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 3,003 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝐶𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 0,2 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 ×

2,83 × 10−3 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 × 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐹𝐴𝑆 × ∗ 1𝑔 𝑚𝑔 1000 𝑚𝐿 𝐹𝐴𝑆 1 𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 2,009 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

La determinación de cloro residual total es la suma del cloro residual libre y del cloro residual combinado que la muestra contiene, de esta manera, la cantidad de cloro residual total es: 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = (3,668 + 1,339) 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 5,007

𝑚𝑔 𝐶𝑙2 𝐿

𝑚𝑔 𝐶𝑙2 𝐿

7.2.1. DETERMINACION DE DEMANDA DE CLORO: volumen de hipoclorito de sodio. NaClO Erlenmeyer V alícuota (mL) (mL)

V Na2S2O3 promedio (mL)

V Na2S2O3 promedio (mL)

V Na2S2O3 promedio (mL)

1

1

0,6

0,6

0,4

2

2

0,7

0,7

0,6

3

3

1,0

1,0

1,0

4

4

1

1,1

1

5

5

0,75

0,85

0,85

10

7.2.2. CALCULOS: Para cloro añadido: 

Muestra 1 1𝑚𝑙 𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 ∗ (

5𝑔 70.9𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙2 )∗ ( )∗( )∗( )∗( )∗( ) 100𝑚𝑙 74𝑔𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 2𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙2 1𝑔 = 239.52𝑝𝑝𝑚 0,1

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

Muestra 2 2𝑚𝑙 𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 ∗ (



Muestra 3 3𝑚𝑙 𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 ∗ (



5𝑔 70.9𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙2 )∗ ( )∗( )∗( )∗( )∗( ) 100𝑚𝑙 74𝑔𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 2𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙2 1𝑔 = 718.58𝑝𝑝𝑚 0.1𝑙

Muestra 4 4𝑚𝑙 𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 ∗ (



5𝑔 70.9𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙2 )∗ ( )∗( )∗( )∗( )∗( ) 100𝑚𝑙 74𝑔𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 2𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙2 1𝑔 = 479.05𝑝𝑝𝑚 0.1𝑙

5𝑔 70.9𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙2 )∗ ( )∗( )∗( )∗( )∗( ) 100𝑚𝑙 74𝑔𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 2𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙2 1𝑔 = 958.10𝑝𝑝𝑚 0.1𝑙

Muestra 5 5𝑔 70.9𝑔 𝐶𝑙2 1000𝑚𝑔 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙2 5𝑚𝑙 𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 ∗ ( )∗ ( )∗( )∗( )∗( )∗( ) 100𝑚𝑙 74𝑔𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 1𝑚𝑜𝑙𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂 2𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙 1𝑚𝑜𝑙𝐶𝑙2 1𝑔 = 1197.63𝑝𝑝𝑚 0.1𝑙



Para residual de cloro: Muestra 1 0,53 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 × (

0,01 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑚𝑔 𝐶𝑙2 )×( )×( ) 𝑚𝑔 1 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 18.93 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

Muestra 2 0.66 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 × (

0,01 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑚𝑔 𝐶𝑙2 )×( )×( ) 𝑚𝑔 1 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 23.6 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

Muestra 3 1 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 × (

0,01 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑚𝑔 𝐶𝑙2 )×( )×( ) 𝑚𝑔 1 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 35.5 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

Muestra 4 1,03 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 × (

Muestra 5

0,01 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑚𝑔 𝐶𝑙2 )×( )×( ) 𝑚𝑔 1 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 36.68 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 0.8 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 × (

0,01 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 35,5 𝑚𝑔 𝐶𝑙2 )×( )×( ) 𝑚𝑔 1 𝑚𝐿 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 1 𝑚𝑒𝑞 − 𝑔 𝐶𝑙2 = 28.4 𝐶𝑙2 0,01 𝐿 𝐿

Cloro añadido Cl2 ppm 239,52

Residual de cloro Cl2 ppm 18,93

479,5

23,6

718,58

35,5

958,10

36,68

1197,63

28,4

Tabla 4: Valores de cloro añadido con residual de cloro (en ppm)

Residual de cloro (Mg/L Cl2)

Curva de Demanda de Cloro 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0

200

400

600

800

1000

1200

Cloro añadido (Mg/L Cl2) Grafica 1: Curva de demanda de cloro

𝑑𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑜 = 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑜 𝑎ñ𝑎𝑑𝑖𝑑𝑜 − 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 𝐶𝑙𝑜𝑟𝑜 𝐷𝐶 = 1197 𝑝𝑝𝑚 − 28,4𝑝𝑝𝑚 = 1168,6 𝑝𝑝𝑚 𝐶𝑙2 8. 8.1.

ANÁLISIS DE RESULTADOS: CLORO RESIDUAL TOTAL, LIBRE Y COMBINADO:

Podemos decir que el agua tomada sufre un proceso de cloración; esta agua posee dos formas de cloro

dominantes, Cloro residual libre (C.R.L) y el cloro residual combinado (C.R.C.). [1].

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En el primer caso (C.R.L.) se puede encontrar de tres formas diferentes (como cloro gaseoso, como ácido hipocloroso y como ión hipoclorito). Esto se evidencia mediante las siguientes ecuaciones:

2Fe2+ + Cl2  2Fe3+ + 2Cl-

Cl2 + H2O  HClO + HCl

Esto se realiza con el fin de que el ión cloruro interactúe con las demás especies del medio y forme los distintos compuestos de nuestro interés (Hipocloritos o cloraminas). [2]

HClO + H2O  ClO- + H3O+ [1] Por otra parte, el cloro residual combinado (C.R.C.) se puede presentar como monocloraminas, dicloraminas o tricloraminas, actúa como agente oxidante menos activo y su acción bactericida es más lenta que la del cloro libre. [1] El C.R.C. se forma cuando el proceso de cloración ocurre en presencia de compuestos de amonio, bien sea que se encuentren presentes en forma natural o que se agreguen artificialmente. Esto se evidencia mediante las siguientes ecuaciones:

En donde el hierro pasa de +2 a +3 y sufre un proceso de oxidación, y el cloro pase de 0 a -1 y sufre un proceso de reducción.

Llevando nuestros resultados a la norma colombiana podemos decir que según el rango para Bogotá para cloro residual libre (0,2 a 2 mg/L Cl2) y con respecto al valor obtenido (el cual fue en promedio 3,668 mg/L), podemos indicar que, se le está agregando una cantidad mayor de cloro para llevar a cabo el proceso de desinfección y asegurar la demanda de cloro. [3]

H2O

Por otra parte, según la norma para Bogotá, indica que para cloro residual combinado oscila valores entre 0,1 a 1,7 mg/L Cl2, y comparándolo con el valor obtenido 1,339 mg/L; podemos decir que según la observación anterior se le está agregando más cloro de lo normal para lograr el proceso de desinfección. [3]

Al momento de realizar la titulación con FAS, lo que ocurre es una reacción de óxido-reducción (REDOX), en la cual el agente oxidante es el cloro y el agente reductor es el FAS (en forma de ión ferroso). Esto se evidencia mediante la siguiente ecuación:

Por último, al momento de calcular el cloro residual total, lo que indica la norma son valores que oscilan entre 2 a 5 mg/L Cl2, y con respecto a nuestro valor obtenido (5,007 mg/L), podemos decir que existe una concentración mayor a la establecida de las formas de cloro. [3]

NH4+ + HClO  NH2Cl + H3O+ (Monocloramina) NH2Cl + HClO (Dicloramina)

 NHCl2 + H2O

NHCl2 + HClO (Tricloramina) [1]



NCl3

+

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8.1.1 DEMANDA DE CLORO Para la determinación de demanda de cloro se encontró que aprox. 1168.6 ppm Cl2 esto es debido al tiempo de o que tubo las muestras de de unos 3 meses aproximadamente, y además de la dosis del cloro aplicado, además se tiene en cuenta que en cambio si el pH es superior la desinfección disminuye al bajar la concentración de hipoclorito. Esto es debido a que es un agua de humedal, presenta en una zona de contaminación, por la presencia de compuestos nitrogenados, para la gráfica 1 se puede observar que predomina la concentración de compuestos nitrogenados en comparación con la cantidad de bacterias presentes. [4] Reacción: La reacción del hipoclorito de sodio NaClO reacciona en agua desprende cloro libre, activo o naciente 𝑂𝐶𝑙 − + 2𝐻 + + 𝐶𝑙 − → 𝐶𝑙2 + 𝐻2 𝑂 Cuando se trata en medio acido con yoduro de potasio, cloruro activo oxida a los iones yoduro formaran un complejo de yoduro de almidón, de azul violáceo. Indicada por la siguiente reacción: 𝐶𝑙2 + 2𝐼 − → 2𝐶𝑙 − + 𝐼2 Representación de ecuación global 𝑂𝐶𝑙 − + 2𝐻 + + 𝐶𝑙 − + 2𝐼 − → 𝐼2 + 2𝐶𝑙 − + 𝐻2 𝑂

La cantidad de yodo que se desprende a la cantidad de hipoclorito de sodio que contiene la muestra y es valorado con una solución estándar de tiosulfato de sodio utilizado almidón soluble como indicador del punto final: 2𝑁𝑎2 𝑆2 𝑂3 + 𝐼2 → 2𝑁𝑎𝐼 + 𝑁𝑎2 𝑆4 𝑂6 Yoduro de potasio y almidón Un gran número de métodos volumétricos de análisis están basados en la semiecuación: 𝐼2− + 2𝑒 → 3𝐼 − ←

𝐸 ° = 0.536 𝑣𝑜𝑙𝑡

El iodo como oxidante para volumetría posee algunas características interesantes, donde el factor que contribuye a la polaridad del empleo del empleo de la solución de iodo debe de haber un indicador sensible y reversible para la detección del punto final, el cual es el almidón. [5] 9. CONCLUSIONES:  Se puede indicar con respecto a los valores de cloro residual total, se está utilizando una concentración mayor de cloro al momento de lograr el proceso de desinfección.  El método es preciso, ya que los reactivos utilizados y los materiales son los adecuados según la norma internacional.  A pesar de ser el cloro el reactivo más utilizado en diferentes formas especialmente como hipoclorito este también se ve ser regulado y controlado pues puede ser causal de problemáticas en la salud.

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 El valor de cloro residual combinado, sugiere que hay materia orgánica que contiene amonio, la cual posteriormente forma cloraminas que

efectúan un proceso de desinfección más lento.  El cloro es usado ampliamente por ser económico y fácil de controlar lo que permite tener un mejor manejo en la desinfección del agua potable.

10. BIBLIOGRAFIA: 1. Alcantara, A. (1999). Ingeniería Ambiental I: Manual de prácticas. Editorial Instituto tecnológico de Santo Domingo. Santo Domingo – Rep. Dominicana. 2. Sawyer, C.N. (2001). Química para ingeniería ambiental. Editorial McGraw-Hill. Bogotá. 3. Resolución 2115 del 2007. 4. Mora, D. (2009). Agua. Editorial Universidad Estatal a Distancia, EUNED. San José, Costa Rica. 5. Romero, Jairo. (1996), acuiquimica. Editorial presencia.