Problemática AmbientalSustancias Activas al Azul de Metileno - Grasas y Aceites

Alumno: Gustavo Adolfo Martínez PérezMatrícula: 2131800972

Contaminación del agua por Materia Orgánica

Los compuestos orgánicos como parámetro de calidad se clasifican, en general, dentro de dos categorías: biodegradables o no biodegradables. La materia biodegradable, que es alimento para los microorganismos, puede estar en forma de carbohidratos, grasas, proteínas, alcoholes, ácidos, aldehídos, ésteres, así como algunos productos finales de la descomposición microbiana. Los compuestos orgánicos están formados por una combinación de carbono, hidrógeno y oxígeno, junto con nitrógeno en algunos casos. Otros elementos importantes, tales como azufre, fósforo y hierro pueden encontrarse también presentes.

En las aguas residuales domésticas, el 75% de los sólidos suspendidos y el 40% de los sólidos filtrables son de naturaleza orgánica. Los principales grupos presentes son las proteínas (40 a 60%), carbohidratos (25 a 50%), grasas y aceites (10%).

Métodos analíticos para caracterizar el agua.

Parámetro Uso en agua AplicaciónSustancias activas al azul de metileno

Residual Evaluación del contenido de detergentes en el agua.

Grasas y aceites Fuentes de abastecimiento

Residual

Medir contaminantes del grupo de grasas y aceites en forma global.

Sustancias Activas al Azul de Metileno

Los principales problemas que provocan estos compuestos, en concentraciones muy bajas, son producción de espuma y la impartición de sabor. Los tensoactivos entran en las aguas limpias y residuales principalmente por descarga de residuos acuosos del lavado doméstico e industrial de ropa y otras operaciones de limpieza. Un tensoactivo combina en una sola molécula un grupo hidrófobo con uno hidrófilo impartiendo por tanto propiedades tales como formación de espuma, emulsificación y suspensión de partículas.

En general, la detección de los detergentes es compleja, principalmente por los problemas que representa el muestreo de un contaminante no repartido homogéneamente. Durante la toma de muestras deben evitarse sitios con espuma: si no es posible, debe deshacerse la espuma y mezclarse con el líquido. Este método no sirve para detectar jabones, que son sales alcalinas de las grasas. Los jabones son solubles en agua, pero en presencia de los constituyentes de la dureza se transforman en sales cálcicas y magnésicas de ácidos grasos, también conocidas como jabones minerales, que son insolubles y precipitan.

Contaminación por detergentes

Un detergente es un compuesto químico con una estructura bastante compleja que tiene la propiedad de disolverse fácilmente en el agua y de solubilizar sustancias insolubles en

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el agua, como las grasas y aceites; y se caracteriza por su capacidad limpiadora, ya que es capaz de arrancar la suciedad.

Los detergentes contaminan las aguas de ríos, arroyos y lagos. No sólo son ligeramente tóxicos, sino que presentan problemas de formación de espumas y pueden interferir los procesos de floculación y coagulación y afectar a la oxigenación del agua. Los detergentes inhiben las oxidaciones biológicas y químicas que se producen en el seno de las aguas naturales, produciendo una pronunciada contaminación al bajar los niveles de DBO; es decir, modifican uno de los factores que determinan la composición de las aguas.

Esto se debe a que en presencia de los detergentes, las bacterias se rodean de una película que las aísla del medio y dejan de actuar, impidiendo los procesos de autodepuración del agua. En la mayoría de las ocasiones la autodepuración que se lleva a cabo de manera natural con la colaboración de las plantas y el propio terreno de las orillas, no es suficiente y se van acumulando una serie de residuos que dan lugar a la contaminación.

También, hacen aparecer una película aislante superficial que impide la absorción de oxígeno por parte del curso del agua a partir de la atmósfera. Los detergentes llegan a la superficie de los ríos debido a su baja densidad y por su cualidad de tensoactivos, impiden el contacto aire-agua; con lo que se colabora al decremento de los niveles de oxígeno en el agua.

Se ha descrito que un detergente contiene tensoactivos, pues bien, algunos de estos tensoactivos causan espumas permanentes sobre la superficie de las aguas de los ríos. Estas espumas impiden la transferencia de oxígeno de la atmósfera al agua y son la causa de la alteración de la calidad del agua y la vida acuática.

Y aunque producen un sabor desagradable de las aguas, no son tóxicos para bacterias, algas, ictiofauna y otros organismos del curso del agua si la concentración de los detergentes no supera los 3 mg/l.

Pero la contaminación del agua se debe principalmente a los nutrientes, en exceso por la presencia de fosfatos (proceso de eutrofización) y a las aguas residuales urbanas por el uso de detergentes domésticos. La presencia de compuestos de fósforo en un afluente contamina la corriente de agua que los recibe. Y los detergentes, tanto de uso doméstico como industrial, contienen fosfatos. Los fosfatos hacen que el agua se ablande y que las partículas de suciedad no vuelvan a depositarse.

Principales focos de contaminación por detergentes

El origen de los detergentes en los cursos de aguas se debe a tres focos principales:- La industria.- Las aglomeraciones urbanas.- La agricultura y la ganadería.

La industria contribuye en la contaminación de las aguas dulces con el vertido desproporcionado e incorrecto de aguas de limpiado. Las aglomeraciones urbanas producen grandes cantidades de aguas residuales o aguas negras, que también afectan a la contaminación de las aguas dulces. Al igual que el sector agrícola-ganadero.

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La mayoría de los tensoactivos de las aguas residuales domésticas se combinan con cantidades proporcionales de las partículas adsorbidas. En las aguas la concentración de tensoactivos suele ser inferior a 0,1 mg/L excepto en las proximidades de una desembocadura u otra fuente de entrada puntual.

Tanto en la industria, en los centros urbanos o en la agricultura-ganadería se realizan actividades de limpieza bien sea de planta, de lavado de la ropa o bien, de la limpieza de un establo, por ejemplo. Y para dichas actividades son necesarios los detergentes. El hombre es el causante de generar una serie de residuos en las que intervienen los detergentes, que dan lugar a la contaminación de las aguas dulces. Hay que tener en cuenta que los efectos nocivos contra el medio ambiente dependen tanto del receptor o curso de agua, de la época o/y de la cantidad de aplicación.

Determinación de Sustancias Activas al Azul de Metileno

El azul de metileno reacciona con aniones orgánicos para formar sales hidrofóbicas de color azul intenso, que pueden extraerse fácilmente con un solvente orgánico y cuantificarse posteriormente por fotometría. Ya que la mayoría de los jabones y detergentes que se emplean habitualmente son de naturaleza aniónica, se utiliza esta propiedad del azul de metileno para valorar el contenido de surfactante en aguas limpias y residuales. Las principales interferencias son otras sustancias que reaccionan con el azul de metileno, como los sulfatos orgánicos, sulfonatos, carboxilatos y fenoles. En México, la norma que indica cómo debe determinarse este parámetro es la NMX-AA-SCFI-039-SCFI-2001:

Análisis de aguas - Determinación de Sustancias Activas al Azul de Metileno (SAAM) en aguas naturales, potables, residuales y residuales tratadas - método de prueba.

GRASAS Y ACEITES

Las grasas y aceites son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo. Las sustancias grasas se clasifican en grasas y aceites. Teniendo en cuenta su origen, pueden ser animales o vegetales.

Grasas animales, como el sebo extraído del tejido adiposo de bovinos y ovinos, grasa de cerdo, la manteca, etc.

Aceites animales, entre los que se encuentran los provenientes de peces como sardinas y salmones, del hígado del tiburón y del bacalao, o de mamíferos marinos como el delfín o la ballena; de las patas de vacunos, equinos y ovinos se extraen también aceites usados como lubricantes e impermeabilizantes.

Aceites vegetales, el grupo más numeroso; por sus usos pueden ser clasificados en alimenticios, como los de girasol, algodón, maní, soja, oliva, uva, maíz y no alimenticios, como los de lino, coco y tung.

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Algunas de sus características más representativas son baja densidad, poca solubilidad en agua, baja o nula biodegradabilidad. Por ello, si no son controladas se acumulan en el agua formando natas en la superficie del líquido.

Contaminantes Habituales En Las Aguas Residuales:

“Son todas aquellas sustancias de naturaleza lipídica, que al ser inmiscibles con el agua, van a permanecer en la superficie dando lugar a la aparición de natas y espumas. Estas natas y espumas entorpecen cualquier tipo de tratamiento físico o químico, por lo que deben eliminarse en los primeros pasos del tratamiento de un agua residual”.

Las principales fuentes aportadoras de grasas y aceites son los usos domésticos, talleres automotrices y de motores de lanchas y barcos, industria del petróleo, rastros, procesadoras de carnes y embutidos e industria cosmética.

La determinación analítica de grasas y aceites no mide una sustancia específica sino un grupo de sustancias susceptibles de disolverse en hexano, incluyendo ácidos grasos, jabones, grasas, ceras, hidrocarburos, aceites y cualquier otras sustancia extractable con hexano.

Efectos en el Medio

El hecho de que sean menos densos que el agua e inmiscibles con ella, hace que difundan por la superficie, de modo que pequeñas cantidades de grasas y aceites puedan cubrir grandes superficies de agua. Además de producir un impacto estético, reducen la reoxigenación a través de la interfase aire-agua, disminuyendo el oxígeno disuelto y absorbiendo la radiación solar, afectando a la actividad fotosintética y, en consecuencia, la producción interna de oxígeno disuelto. Encarecen los tratamientos de depuración, y en algunos aceites, especialmente los minerales, suelen ser tóxicos.

Su efecto en los sistemas de tratamiento de aguas residuales o en las aguas naturales se debe a que interfieren con el intercambio de gases entre el agua y la atmósfera. No permiten el libre paso del oxígeno hacia el agua, ni la salida del CO2 del agua hacia la atmósfera; en casos extremos pueden llegar a producir la acidificación del agua junto con bajos niveles del oxígeno disuelto, además de interferir con la penetración de la luz solar.

Determinación

En México, la norma utilizada para la determinación de grasas y aceites es la NMX-AA-005-SCFI-2000, Análisis de agua - Determinación de grasas y aceites recuperables en aguas naturales, residuales y residuales tratadas - Método de prueba.

Esta norma establece el método que permite una estimación del contenido de grasas y aceites en aguas naturales, residuales y residuales tratadas al determinar gravimétricamente las sustancias que son extraídas con hexano de una muestra. La determinación de grasas y aceites es indicativa del grado de contaminación del agua por usos industriales y humanos. En la determinación de grasas y aceites no se mide una sustancia específica sino un grupo de sustancias con unas mismas características fisicoquímicas (solubilidad). Entonces la determinación de grasas y aceites incluye ácidos grasos, jabones, grasas, ceras, hidrocarburos, aceites y cualquier otra sustancia susceptible de ser extraída con hexano.