UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA

FACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGÍA y AMBIENTE

COORDINACIÓN DE CIENCIAS NATURALES

Tratamiento de Agua potable

Informe de Laboratorio #3 “Determinación de Cloro Libre, Cloro Total, Nitratos, Nitrito

y Nitrógeno Amoniacal”

Realizado por:

Jessica Pamela Hernández Duarte

Bárbara Andrea López Andrade

Carrera:

Ingeniería en Calidad Ambiental

Grupo:

0637

Nombre del profesor:

Ing. Indiana García

Fecha de Asignación: 09/07/2012

Fecha de Entrega: 15/07/2012

“Determinación de Cloro Libre, Cloro Total, Nitratos, Nitrito y Nitrógeno

Amoniacal”

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Contenido I. RESUMEN ................................................................................................................. 3

II. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 3

III. OBJETIVOS ............................................................................................................... 4

3.1 General ................................................................................................................ 4

3.2 Específicos........................................................................................................... 4

IV. MARCO TEÓRICO.................................................................................................... 4

4.1 Desinfección de agua con Cloro ........................................................................... 4

4.1.1 Cloro libre y total .......................................................................................... 4

4.1.2 Afectos a la Salud ......................................................................................... 5

4.2 Nitratos y Nitritos ................................................................................................ 5

4.2.1 Afectos a la Salud ......................................................................................... 5

4.3 Nitrógeno amoniacal ............................................................................................ 6

4.3.1 Efectos a la Salud ......................................................................................... 6

4.3.2 Efectos al medio ambiente ............................................................................ 6

V. METODOLOGIA ....................................................................................................... 7

VI. RESULTADOS .......................................................................................................... 8

6.1 Determinación de nitratos, nitritos, amonio y cloro y comparación con las normas

CAPRE de los datos obtenidos ....................................................................................... 8

6.2 Determinación de la demanda de Cloro ................................................................ 8

VII. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 9

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .................................................................. 9

“Determinación de Cloro Libre, Cloro Total, Nitratos, Nitrito y Nitrógeno

Amoniacal”

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I. RESUMEN

En la práctica de laboratorio # 3, se pretendió determinar la cantidad de Cloro libre y total,

Nitratos, Nitritos y Nitrógeno Amoniacal presente en una muestra de agua potable, con el

fin de caracterizar la calidad de la muestra e identificar las afectaciones que podría incidir

en la salud de los consumidores. Para cumplir con este propósito, se determinó Nitrato

tomando 10 ml de la muestra, se añadió Nitraver, se dejo reposar y se analizó en el

espectrofotómetro; se realizó el mismo procedimiento para la determinación de Nitritos

pero con un tiempo de reposo mayor; el Nitrógeno Amoniacal se determinó tanto para una

muestra de agua desionizada como para la muestra de agua potable, agregando 3 gotas de

estabilizador mineral y 3 de alcohol, reactivo Nester, agitando y se analizó en el

espectrofotómetro. Para el Cloro Libre se tomo 10 ml de la muestra y se agregó cloro en

polvo, se agitó y midió en el espectrofotómetro, el procedimiento fue el mismo para

calcular Cloro total pero con un tiempo de reacción mayor.

Como resultado se obtuvo los valores de NO3--N, NO3

-, NO2

-, NaNO2

-, NO2

--N, NH3-N,

NH3, NH4 y Cl2 libre y total. En conclusión se puede reconocer la calidad de una muestra

de agua determinando parámetros químicos y comparando las concentraciones con las

normas internacionales de calidad como son las normas CAPRE.

II. INTRODUCCIÓN

Nicaragua es un país rico en recursos hidrológicos, aunque gran parte del agua superficial

este contaminada y por lo tanto no se ha desarrollado para suministro de agua potable. El

agua sin duda constituye el recurso humano más indispensable, ya que alimenta y sustenta

todas los seres vivientes. Existe una relación directa entre la abundancia de agua, la

densidad de la población y la calidad de vida. A medida que la población mundial crece, la

presión ejercida sobre los limitados recursos de agua también crece.

Con el propósito de que como futuros ingenieros ambientales no solo se tenga la noción

sino también el dominio y uso apropiado de los equipos, así como la interpretación correcta

de los datos obtenidos, en lo que respecta a evaluar los parámetros como nitratos, nitritos,

amonio y cloro. Es importante recalcar que estos compuestos tienen afectaciones a la salud

y al medio ambiente por lo tanto están contemplado en las normas CAPRE para agua

potable como indicadores de contaminación y calidad.

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Amoniacal”

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III. OBJETIVOS

3.1 General

Determinar los compuestos nitratos, nitritos, amonio y cloro.

3.2 Específicos

Determinar Nitratos, Nitritos y Nitrógeno Amoniacal.

Determinar el Cloro libre y el Cloro Total.

Determinar la demanda de Cloro.

Establecer una comparación entre los resultados obtenidos y las normativas

CAPRE.

Indicar las afectaciones a la salud y al medio ambiente de nitratos, nitritos, amonio y

cloro.

IV. MARCO TEÓRICO

4.1 Desinfección de agua con Cloro

El cloro (Cl2) es un gas tóxico, más denso que el aire, de color verde amarillento. Es un

producto muy oxidante que reacciona con muchísimos compuestos. En presencia de

humedad es extremadamente corrosivo y por ello los conductos y los materiales en contacto

con él han de ser de aleaciones especiales. (Ojeda, 2007). El vapor de cloro es irritante por

inhalación y puede causar heridas graves en caso de exposición a altas concentraciones. El

manejo de cloro se ha de realizar pues, por parte de personal especializado y son necesarios

sistemas de control y de alarma muy efectivos. Por estos motivos, es preferible la

utilización de hipocloritos en solución o en forma sólida.

Según Ojeda, J. (2007) el cloro es un constituyente efectivo de ciertos desinfectantes.

Están incluidas las formas en polvo de hipoclorito de sodio y calcio combinados con

fosfatos trisodico, cloraminas orgánicas y bióxido de cloro. Cuando el elemento cloro es

agregado al agua produce ácido hipocloroso (HOCI) mas el ión hipoclorito (OCI). El

ácido hipocloroso es un fuerte desinfectante capaz de destruir la mayoría de los organismos

en menos de 2 segundos, en contraste el ión hipoclorito es un mal desinfectante requiriendo

hasta más de 30 minutos para matar a los organismos. Sin embargo la proporción de estos

dos elementos está relacionada con el grado de acidez (pH) del agua.

4.1.1 Cloro libre y total

Si la cantidad de cloro agregado es suficientemente grande para garantizar que no se

reduzca o combine totalmente, una porción permanecerá libre en el agua; esta porción de

cloro recibe el nombre de cloro libre.

“Determinación de Cloro Libre, Cloro Total, Nitratos, Nitrito y Nitrógeno

Amoniacal”

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Cuando existe un exceso de otros tipos de compuestos reactivos respecto al cloro agregado

originalmente, el nivel de cloro libre desciende a cero. Al cloro libre mas el cloro

combinado se le denomina: cloro total

4.1.2 Afectos a la Salud

El equipo de Investigación del Colegio Médico de Wisconsin, realizó una serie de estudios

que concluyen que cuando el cloro es añadido al agua, se combina con otros compuestos

naturales para formar trihalometanos (subproductos de la cloración) que provoca al

consumidor una predisposición a padecer cáncer de hígado, estomago, riñón, colon, recto,

así también como enfermedades del corazón, anemia, presión alta, y alergias el agua con

cloro tiene compuestos carcinógenos estos químicos son conocidos como órganos clorados

y se acumulan en el tejido adiposo del cuerpo. Destruye las proteínas en el cuerpo humano

causando efectos en la piel y el cabello, compromete el equilibrio de la flora intestinal,

seborrea, piorrea entre otras. (Molina, 2010)

4.2 Nitratos y Nitritos

Son iones que existen de manera natural y que forman parte del ciclo del nitrógeno. Los

nitratos constituyen la especie nitrogenada más abundante y de mayor interés en todos los

cuerpos de aguas. El nitrito es el radical univalente NO2 o un compuesto que lo contenga y

es mas toxico que el Nitrato. Si el medio es aerobio, puede producirse producto de la

transformación del nitrógeno amoniacal. (Roble, 2007)

Según Millarium, (2008) Los nitratos actualmente constituyen la principal fuente de

contaminación difusa de las aguas (superficiales y subterráneas). La máxima preocupación

en torno a la contaminación del agua por nitratos estriba en el efecto que puede tener sobre

la salud humana la ingesta de nitratos, bien disueltos en el agua o bien en los alimentos.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) fija el límite de nitrato en el agua de consumo

humano en 50 mg/l de nitrato (como N). En cambio, la Agencia para la Protección del

Medio Ambiente Norteamérica (EPA) sitúa este límite en 10 mg/l de nitrato.

4.2.1 Afectos a la Salud

Cuando el nitrito entra en el flujo sanguíneo, reacciona con la hemoglobina y forma un

compuesto llamado metahemoglobina. Este compuesto reduce la capacidad de la sangre

para transportar oxígeno. El nivel de oxígeno disminuye, y los bebés muestran síntomas de

una enfermedad llamada metahemoglobinemia, también conocida como “la enfermedad de

los bebés azules”.

El síntoma más obvio de la metahemoglobinemia es la aparición de un tono azulado en la

piel, particularmente alrededor de los ojos y boca. Si se descubre con rapidez, esta

enfermedad puede ser tratada exitosamente con una inyección de azul de metileno, que

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transforma la metahemoglobina de nuevo a hemoglobina. La enfermedad es

extremadamente grave si no se trata: la muerte tiene lugar cuando el 70 por ciento de la

hemoglobina del cuerpo ha sido transformada a metahemoglobina.

Altas concentraciones de NaNo2 puede causar fuego ya que es un oxidante .Si se ingiere o

se inhala puede causar irritación a la piel, ojos y vías respiratorias.

4.3 Nitrógeno amoniacal

El nitrógeno amoniacal es un compuesto nitrogenado, procedente de la reducción de

sustancias nitrogenadas orgánicas e inorgánicas. El amoníaco gaseoso se comprime y bajo

presión se transforma en un líquido.

4.3.1 Efectos a la Salud

La exposición a niveles altos de amoníaco en el aire puede ser irritante para la piel, los ojos,

la garganta y los pulmones y puede producir tos y quemaduras. La exposición a niveles

muy altos de amoníaco puede producir daño del pulmón y la muerte. Algunas personas

asmáticas pueden ser más sensibles a los efectos de respirar amoníaco que otras personas.

Tragar soluciones concentradas de amoníaco puede producir quemaduras en la boca, la

garganta y el estómago. Derramar amoníaco en los ojos puede producir quemaduras y

ceguera.

4.3.2 Efectos al medio ambiente

Se puede liberar en el agua a través de efluentes de plantas industriales, derrames en líneas

de agua y filtración en el suelo desde campos fertilizados con compuestos amoniacales.

La transformación del Amonio en el agua ocurre por procesos microbiológicos de

nitrificación y denitrificación, los cuales generan compuestos iónicos de Nitrógeno y a

partir de ellos se regenera Nitrógeno elemental. La remoción de los compuestos iónicos

anteriores puede darse por adsorción de la sustancia en sedimentos o material orgánico

suspendido y por absorción hacia plantas acuáticas.

“Determinación de Cloro Libre, Cloro Total, Nitratos, Nitrito y Nitrógeno

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V. METODOLOGIA

Los materiales, equipos y reactivos utilizados durante la práctica fueron:

Materiales

Probeta graduada de 50 ml

Pipeta 2 ml

Espectrofotómetro HACH 2010

Papel Toalla

Reactivos

Agua destilada

Nitraver

Nitriver

Con el fin de determinar la cantidad de Nitrato presente en el agua, se tomó 20 ml

de la muestra, 10 ml se colocó en una celda de vidrio que era la muestra blanco y

los otros 10 ml se colocó en otra celda donde se agregó un sobre del reactivo

Nitraver y se agitó de forma ascendente por 1 minuto. A continuación se dejó

reposar por un periodo de cinco minutos. Posteriormente se realizó las mediciones

de ambas celdas en el espectrofotómetro. Se tomó nota.

Para determinar Nitrito se tomaron otras dos muestras de agua de 10 ml cada una

colocadas en dos celdas de vidrio, una se midió directamente en el

espectrofotómetro y la otra muestra se le agregó el reactivo Nitriver y se agito por 1

minuto. Luego de dejar diez minutos de reacción se midió los valores en el

espectrofotómetro. Se anotaron los valores obtenidos.

Para determinar el Nitrógeno Amoniacal, se tomó una muestra de agua de 25 ml.

Con la ayuda de dos goteros se agregó tres gotas de estabilizador mineral y 3 gotas

de alcohol polivinílico y con una pipeta se agregó 1 ml de reactivo Nester. A

continuación se agito ocho veces y se dejo 1 minuto de reacción. Se realizó el

mismo procedimiento pero con 25 ml de agua destilada. Ambas muestras fueron

analizadas en el espectrofotómetro.

El cloro Libre fue determinado, agregando 10 ml de la muestra de agua, se agregó

DPD-libre y se agitó por veinte segundos, a continuación se midió en el

espectrofotómetro. Se anotaron los resultados. El cloro total se determinó de la

misma manera que el Cloro Libre pero con DPD-Total y con un periodo de reacción

de 3 minutos.

“Determinación de Cloro Libre, Cloro Total, Nitratos, Nitrito y Nitrógeno

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VI. RESULTADOS

6.1 Determinación de nitratos, nitritos, amonio y cloro y comparación con las

normas CAPRE de los datos obtenidos

Fueron realizadas las mediciones con la correspondiente metodología de lo cual se obtuvo

los siguientes resultados:

Tabla 1. Resultados de las mediciones.

Parámetros Formula Concentración (mg/L) Valor recomendado.

según las normas

CAPRE (mg/L)

Nitratos NO3-N 27.8 25.00

NO3 123

Nitritos NO2 3 0.1 - 3

NO2-N 1

NaNO2 4

Amonio NH3-N 0.11 0.05

NH3 0.13

NH4 0.14

Cloro Cloro libre 0.01 0.50-1.00

Cloro total 0.07

*NOTA: en los casos en los que al la formula se le agrega el –N (NO3-N, NO2-N, NH3-N)

eso significa una longitud de onda diferente.

De la tabla anterior se puede decir que la concentración de Nitrito en la muestra de agua

está dentro del rango recomendado por CAPRE, no obstante NaNo2 se excede en1 mg/L por

lo tanto si se ingiere puede causar irritación. El agua analizada tiene alto contenido de

Nitrato y amonio que son fuertes indicadores de contaminación, estos parámetros superan

por mucho los rangos establecidos en las normas CAPRE, por lo tanto el agua no es

recomendable por que puede desarrollar afectaciones al consumidor a largo plazo, sin

embargo el contenido de nitratos está dentro del rango optimo de agua potable según la

OMS.

Por otro lado la cantidad de cloro libre esta dentro de los parámetros establecidos de la

normativa

6.2 Determinación de la demanda de Cloro

Dosis de Cloro (DCl): cantidad de cloro adicionado (1)

DemCl = Cloro libre- Cloro total (2)

DemCl: 0.01mg/L – 0.07mg/L: 0.06 mg/L

“Determinación de Cloro Libre, Cloro Total, Nitratos, Nitrito y Nitrógeno

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VII. CONCLUSIONES

Los valores de nitratos y amonio para las aguas analizadas están por encima de los rangos

establecidos por las normas CAPRE, por lo tanto se pude decir que esa agua no es apta para

el consumo humano y hay una alta posibilidad de contaminación al acuífero por

agroquímicos en lo que respecta al amonio se pude decir que existe la posibilidad de Se

puede liberar en el agua a través de efluentes de plantas industriales, derrames en líneas de

agua y filtración en el suelo desde campos fertilizados con compuestos amoniacales.

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

ATSDR, (2004). Resumen de salud publica Amoniaco. Consultado el 13 de julio del 2012.

De: http://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs126.pdf

Lennthec, (2012). Afectaciones por presencia de Nitratos y Nitritos en agua potable.

Consultado el 13 de julio del 2012. De: http://www.lenntech.es/nitratos-y-

nitritos.htm#ixzz20enZhYiN

Lennthec, (2012). Nitritos. Consultado el 13 de julio del 2012. De:

http://www.lenntech.es/nitritos.htm

Millarium, (2008). Contaminación del agua por Nitratos. Consultado el 13 de julio del

2012. De:

http://www.miliarium.com/Bibliografia/Monografias/Nitratos/Welcome.asp

Molina, F (2010). Los efectos del cloro en el organismo. Consultado el 13 de julio del

2012. De: http://fernandamolina.blogspot.es

Roble, G (2007). Origen, afectaciones y tratamiento de aguas con Nitrógeno amoniacal.

Consultado el 13 de julio del 2012. De:

http://roble.pntic.mec.es/~mbedmar/iesao/quimica/nitrogen.htm

Ojeda, J. (2007) Cloreacion efectiva del agua de bebida. Consultado el 13 de julio del 2012.

De: http://www.engormix.com/MA-avicultura/sanidad/articulos/cloracion-efectiva-

agua-bebida-t1348/165-p0.htm