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QUIMICA ANALITICA APLICADA Departamento de Química Analítica y Tecnología de Alimentos TEMA 7.- Contaminación del agua. Caracteres físico-químicos y organolépticos.

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1 QUIMICA ANALITICA APLICADA Departamento de Química Analítica y Tecnología de Alimentos TEMA 7.- Contaminación del agua. Caracteres físico-químicos y organolépticos del agua. Caracteres físico-químicos y organolépticos del agua. Componentes no deseables y tóxicos. Componentes no deseables y tóxicos. Determinación de componentes metálicos. Determinación de componentes metálicos. Determinación de compuestos inorgánicos no metálicos. Determinación de compuestos inorgánicos no metálicos. Determinación de compuestos orgánicos. Determinación de compuestos orgánicos.

2 CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS POTABLES Características organolépticas Características organolépticas Olor y sabor Olor y sabor Color Color Turbidez Turbidez Características fisicoquímicas Características fisicoquímicas pH pH Conductividad Conductividad Residuo seco Residuo seco Oxigeno disuelto Oxigeno disuelto Cloruros Cloruros Sulfatos Sulfatos Calcio Calcio Magnesio Magnesio Aluminio Aluminio Dureza total Dureza total Componentes no deseables Componentes no deseables Nitratos Nitratos Nitritos Nitritos Amonio Amonio Oxidabilidad Oxidabilidad Extraíbles en cloroformo Extraíbles en cloroformo Hierro Hierro Manganeso Manganeso Cobre Cobre Zinc Zinc Materia en suspensión Materia en suspensión Fenoles Fenoles Detergentes Detergentes Fluor Fluor Componentes tóxicos Arsénico Cadmio Cianuro Cromo (VI) Mercurio Níquel Plomo Plaguicidas PHA Para que un agua sea apta para su uso o consumo ha de cumplir una serie de características organolépticas y fisicoquímicas, y no deberá contener componentes no deseables ni componentes tóxicos.

3 PROPIEDADES FÍSICAS Y DE AGREGACIÓN MATERIAS DECANTABLES MATERIAS DECANTABLES La determinación se basa en dejar en reposo durante dos horas un litro de agua. La determinación se basa en dejar en reposo durante dos horas un litro de agua. El procedimiento consiste en pasar previamente el agua por un tamiz de 5 mm de lado, agitar hasta total homogeneización y verter un litro de agua en un cono de Imhoff. El procedimiento consiste en pasar previamente el agua por un tamiz de 5 mm de lado, agitar hasta total homogeneización y verter un litro de agua en un cono de Imhoff. Se lee a las dos horas y el resultado se expresa en ml de materia decantada por litro de disolución Se lee a las dos horas y el resultado se expresa en ml de materia decantada por litro de disolución MATERIAS EN SUSPENSION MATERIAS EN SUSPENSION Por filtración sobre placa de vidrio. Por filtración sobre placa de vidrio. La placa se seca en una estufa a 105 ºC y se tara. La placa se seca en una estufa a 105 ºC y se tara. Se filtra el agua, se seca el filtro con el residuo a 105 ºC hasta pesada constante, y se pesa. Se filtra el agua, se seca el filtro con el residuo a 105 ºC hasta pesada constante, y se pesa. Por centrifugación Por centrifugación Se centrifuga a 3000 rpm durante cinco minutos. Se centrifuga a 3000 rpm durante cinco minutos. Se evapora, se seca a 105 ºC y se pesa resultando las materias totales en suspensión. Se evapora, se seca a 105 ºC y se pesa resultando las materias totales en suspensión. El residuo procedente de la centrifugación se calienta a 525 ºC se enfría y se pesa, obteniéndose la materia mineral en suspensión. El residuo procedente de la centrifugación se calienta a 525 ºC se enfría y se pesa, obteniéndose la materia mineral en suspensión. La diferencia entre la total y la mineral es la materia orgánica en suspensión La diferencia entre la total y la mineral es la materia orgánica en suspensión Cono de Imhoff

4 PROPIEDADES FÍSICAS Y DE AGREGACIÓN RESIDUO : SECO Y FIJO RESIDUO : SECO Y FIJO El residuo seco se expresa como los mg/l obtenidos al evaporar 500 ml de agua filtrada al baño maría en una cápsula de platino previamente tarada y secar 105 ºC durante 4 horas. El residuo seco se expresa como los mg/l obtenidos al evaporar 500 ml de agua filtrada al baño maría en una cápsula de platino previamente tarada y secar 105 ºC durante 4 horas. El residuo fijo corresponde aproximadamente a la materia mineral disuelta. Se obtiene calcinando a 525 ºC el residuo seco, impregnándolo con disolución de carbonato amónico para transformar los óxidos en carbonatos y secándolo a 110 ºC durante una hora. El residuo fijo corresponde aproximadamente a la materia mineral disuelta. Se obtiene calcinando a 525 ºC el residuo seco, impregnándolo con disolución de carbonato amónico para transformar los óxidos en carbonatos y secándolo a 110 ºC durante una hora. OLOR OLOR El olor es el conjunto de sensaciones percibidas por el olfato al captar ciertas sustancias volátiles. El olor es el conjunto de sensaciones percibidas por el olfato al captar ciertas sustancias volátiles. Todo olor es un signo de contaminación o de la presencia de materias orgánicas en descomposición. Todo olor es un signo de contaminación o de la presencia de materias orgánicas en descomposición. El fundamento del método de determinación consiste en la dilución del agua a examinar hasta que no presente ningún olor perceptible. El fundamento del método de determinación consiste en la dilución del agua a examinar hasta que no presente ningún olor perceptible. Se cuantifica con el índice de dilución o número de dilución: DN= B/A Se cuantifica con el índice de dilución o número de dilución: DN= B/A

5 PROPIEDADES FÍSICAS Y DE AGREGACIÓN COLOR COLOR El color real o verdadero se debe a las sustancias disueltas y el aparente cuando además se debe a las sustancias en suspensión. Es un indicador de calidad deficiente. El color real o verdadero se debe a las sustancias disueltas y el aparente cuando además se debe a las sustancias en suspensión. Es un indicador de calidad deficiente. Las aguas muy contaminadas e industriales pueden presentar cualquier color. Las aguas muy contaminadas e industriales pueden presentar cualquier color. Los colores más frecuentes son: a) verde debido a algas ; b) entre amarillo y pardo por Fe o Mn ; c) amarillo debido a Cr(VI) y c) Parduzco en aguas residuales Los colores más frecuentes son: a) verde debido a algas ; b) entre amarillo y pardo por Fe o Mn ; c) amarillo debido a Cr(VI) y c) Parduzco en aguas residuales DETERMINACION DEL COLOR DETERMINACION DEL COLOR Método del Pt (IV) Método del Pt (IV) Se prepara una disolución de 500 mg/l de Pt(IV) a partir de hexacloroplatinato potásico en medio HCl. Se prepara una disolución de 500 mg/l de Pt(IV) a partir de hexacloroplatinato potásico en medio HCl. Se construye una recta de calibrado y se compara la A a 420 nm con la de la muestra Se construye una recta de calibrado y se compara la A a 420 nm con la de la muestra Diagrama de cromaticidad Diagrama de cromaticidad Diagrama de cromaticidad El color se determina por el diagrama de cromaticidad utilizando múltiples λ. El color se determina por el diagrama de cromaticidad utilizando múltiples λ. Se definen tres parámetros triestímulo (X,Y,Z) que representan las cantidades de los tres colores primarios. Se definen tres parámetros triestímulo (X,Y,Z) que representan las cantidades de los tres colores primarios. A partir de ellos se obtienen, las coordenadas de cromaticidad (X,Y). A partir de ellos se obtienen, las coordenadas de cromaticidad (X,Y). Se representan en el diagrama y se obtiene el matiz (λ) y la pureza. Se representan en el diagrama y se obtiene el matiz (λ) y la pureza. El parámetro Y es el % de luminosidad El parámetro Y es el % de luminosidad

6 PROPIEDADES FÍSICAS Y DE AGREGACIÓN TURBIDEZ TURBIDEZ La turbidez del agua es producida por materias en suspensión, como arcilla, cieno o materias finamente divididas, plancton y microorganismos. La turbidez del agua es producida por materias en suspensión, como arcilla, cieno o materias finamente divididas, plancton y microorganismos. La medida de la turbidez se realiza por turbidimetría o nefelometría comparando la intensidad de luz dispersada por la muestra con la dispersada por una suspensión de referencia en idénticas condiciones. La medida de la turbidez se realiza por turbidimetría o nefelometría comparando la intensidad de luz dispersada por la muestra con la dispersada por una suspensión de referencia en idénticas condiciones. La suspensión patrón de referencia (de formacina) se prepara a partir de dos disoluciones de sulfato de hidracina (al 1%) y de hexametilentetraamina (al 10%). La suspensión patrón de referencia (de formacina) se prepara a partir de dos disoluciones de sulfato de hidracina (al 1%) y de hexametilentetraamina (al 10%). A la suspensión preparada con 5 ml de cada disolución en 100 ml se le asigna un valor de 400 UNF ( unidades nefelometricas de formazina ). A la suspensión preparada con 5 ml de cada disolución en 100 ml se le asigna un valor de 400 UNF ( unidades nefelometricas de formazina ). A partir de esta por dilución se establece una recta de calibrado entre 0 y 40 UNF midiendo a 620 nm. Las medidas se realizan en un espectrofotómetro, midiendo la absorbancia de la suspensión a 620 nm. A partir de esta por dilución se establece una recta de calibrado entre 0 y 40 UNF midiendo a 620 nm. Las medidas se realizan en un espectrofotómetro, midiendo la absorbancia de la suspensión a 620 nm.

7 pH pH El valor del pH es una magnitud que debemos determinar siempre porque tiene una vital importancia en: El valor del pH es una magnitud que debemos determinar siempre porque tiene una vital importancia en: Procesos biológicos Procesos biológicos Procesos químicos: Procesos químicos: a)Disolución (gases, minerales, compuestos metálicos) b)Precipitación (Sales o hidróxidos) c)Formación de complejos d)Procesos de oxidación y reducción e)Influencia en la turbidez f)Ionización de compuestos g)Tratamiento químico de desinfección h)Procesos de intercambio iónico en los suelos El pH se determina mediante un pH-metro con un electrodo de vidrio combinado. El pH se determina mediante un pH-metro con un electrodo de vidrio combinado. El origen del pH puede ser natural o artificial. El origen del pH puede ser natural o artificial. CONDUCTIVIDAD CONDUCTIVIDAD La conductividad refleja la cantidad de iones presentes en la muestra. La conductividad refleja la cantidad de iones presentes en la muestra. En este sentido la conductividad esta relacionada con el residuo. En este sentido la conductividad esta relacionada con el residuo. Es debida fundamentalmente a los iones mayoritarios. La medida de la conductividad se realiza mediante un conductímetro. Es debida fundamentalmente a los iones mayoritarios. La medida de la conductividad se realiza mediante un conductímetro. PROPIEDADES FÍSICAS Y DE AGREGACIÓN

8 Los principales contaminantes del agua son: Los principales contaminantes del agua son: Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua). Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua). Agentes infecciosos. Agentes infecciosos. Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Éstas, a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables. Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Éstas, a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables. Productos químicos, incluyendo los pesticidas, diversos productos industriales, las sustancias tensioactivas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos. Productos químicos, incluyendo los pesticidas, diversos productos industriales, las sustancias tensioactivas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos. Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales. Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales. Minerales inorgánicos y compuestos químicos. Minerales inorgánicos y compuestos químicos. Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las lluvias y escorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos. Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las lluvias y escorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos. Sustancias radiactivas Sustancias radiactivas El calor (aumento de temperatura) puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen. El calor (aumento de temperatura) puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen. CONTAMINANTES DEL AGUA

9 Relación I Relación I Compuestos organometálicas y sustancias que puedan dar origen a éstos en el agua. Compuestos organometálicas y sustancias que puedan dar origen a éstos en el agua. Compuestos organofosfóricos. Compuestos organofosfóricos. Compuestos organoestánnicos Compuestos organoestánnicos Compuestos con poder cancerígeno, mutagénico o teratogénico Compuestos con poder cancerígeno, mutagénico o teratogénico Mercurio y compuestos del mercurio. Mercurio y compuestos del mercurio. Cadmio y compuestos del cadmio. Cadmio y compuestos del cadmio. Aceites minerales persistentes e hidrocarburos de origen petrolífero persistente. Aceites minerales persistentes e hidrocarburos de origen petrolífero persistente. Sustancias sintéticas que puedan flotar, permanecer en suspensión o hundirse causando con ello perjuicio a cualquier utilización de las aguas. Sustancias sintéticas que puedan flotar, permanecer en suspensión o hundirse causando con ello perjuicio a cualquier utilización de las aguas.

10 Relación II Relación II Compuestos que forman parte de la Relación I para las que no se hayan fijado límites excepto cuando sean vertidos a aguas subterráneas. Compuestos que forman parte de la Relación I para las que no se hayan fijado límites excepto cuando sean vertidos a aguas subterráneas. Compuestos comprendidos en el siguiente apartado y que, aún teniendo efectos perjudiciales, quedan limitados en zonas concretas según las características de las aguas receptoras y su localización. Compuestos comprendidos en el siguiente apartado y que, aún teniendo efectos perjudiciales, quedan limitados en zonas concretas según las características de las aguas receptoras y su localización. Metaloides, metales y sus compuestos como: Zn, Cu, Ni, Cr. Pb, Se, As, Sb, Mo, Ti, Sn, Ba, Be, B, U, V, Co, Tl, Te, Ag. Metaloides, metales y sus compuestos como: Zn, Cu, Ni, Cr. Pb, Se, As, Sb, Mo, Ti, Sn, Ba, Be, B, U, V, Co, Tl, Te, Ag. Biocidas y sus derivados no incluidos en la Relación I. Biocidas y sus derivados no incluidos en la Relación I. Compuestos con efectos perjudiciales para el sabor u olor de productos de consumo humano derivados del medio acuático, y los compuestos que los originan. Compuestos con efectos perjudiciales para el sabor u olor de productos de consumo humano derivados del medio acuático, y los compuestos que los originan. Compuestos organosilícicos tóxicos o persistentes y compuestos que los originen en las aguas, excluidos los inofensivos o los que se transforman rápidamente en inofensivos. Compuestos organosilícicos tóxicos o persistentes y compuestos que los originen en las aguas, excluidos los inofensivos o los que se transforman rápidamente en inofensivos. Compuestos inorgánicos de fósforo y fósforo elemental. Compuestos inorgánicos de fósforo y fósforo elemental. Aceites minerales no persistentes o hidrocarburos de origen petrolífero no persistente. Aceites minerales no persistentes o hidrocarburos de origen petrolífero no persistente. Cianuros y fluoruros. Cianuros y fluoruros. Compuestos que influyen en el balance de oxígeno como son el amoniaco y los nitritos. Compuestos que influyen en el balance de oxígeno como son el amoniaco y los nitritos. CONTAMINANTES DEL AGUA

11 Parámetro Valoreslímites Parámetro Valoreslímites PH Sólidos en suspensión (mg/L) DBO 5 (mg/L) DQO (mg/L) Temperatura Aluminio (mg/L) Arsénico (mg/L) Cadmio (mg/L) Cromo II (mg/L) Cromo VI (mg/L) Hierro (mg/L) Manganeso (mg/L) Níquel (mg/L) Mercurio (mg/L) 5,5-9, °C2,01,00,54,00, ,1 Plomo (mg/L) Cobre (mg/L) Zinc (mg/L) Cianuros (mg/L) Cloruros (mg/L) Sulfuros (mg/L) Sulfatos (mg/L) Fluoruros (mg/L) Fósforo total (mg/L) Amoniaco (mg/L) Nitrógeno nítrico (mg/L) Aceites y grasas (mg/L) Fenoles (mg/L) Detergentes (mg/L) 0, , ,06,0 Los parámetros inorgánicos y orgánicos característicos que deben considerarse como mínimo en la estimación del tratamiento del vertido se recogen en la tabla, junto con los límites máximos para autorizar dicho vertido. Los parámetros inorgánicos y orgánicos característicos que deben considerarse como mínimo en la estimación del tratamiento del vertido se recogen en la tabla, junto con los límites máximos para autorizar dicho vertido. CONTAMINANTES DEL AGUA Parámetros considerados para el tratamiento de vertidos y niveles máximos permitidos

12 COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA Los principales compuestos inorgánicos no metálicos que se determinan en el agua son : Fósforo, Nitrógeno, Cianuro, Fluoruro, Sílice, Azufre y Oxigeno FOSFORO FOSFORO El fósforo se transforma en sus diferentes formas mediante el ciclo del fósforo. El fósforo se transforma en sus diferentes formas mediante el ciclo del fósforo. El fósforo disuelto en el agua en forma de fosfatos procede de ciertas rocas, como el apatito, del lavado de los suelos y de los detergentes polifosfatados. El fósforo disuelto en el agua en forma de fosfatos procede de ciertas rocas, como el apatito, del lavado de los suelos y de los detergentes polifosfatados. Se encuentra en el agua como fósforo inorgánico u orgánico, disuelto o en suspensión. Se encuentra en el agua como fósforo inorgánico u orgánico, disuelto o en suspensión. Una acción muy importante de los fosfatos es la que ejercen en el transporte y retención, por complejación, de metales en el agua. Una acción muy importante de los fosfatos es la que ejercen en el transporte y retención, por complejación, de metales en el agua.

13 DETERMINACIÓN DE FOSFORO DETERMINACIÓN DE FOSFORO Los métodos de determinación de P se basan en la formación de heteropoliácidos del fosfato con molibdeno seguida de una posterior reducción a azul de molibdeno que se mide fotometricamente Los métodos de determinación de P se basan en la formación de heteropoliácidos del fosfato con molibdeno seguida de una posterior reducción a azul de molibdeno que se mide fotometricamente La reducción se hace con cloruro de estaño (II) (midiendo a 625 nm) y se extrae en isobutanol:benceno 1:1 ( 690 nm). La reducción se hace con cloruro de estaño (II) (midiendo a 625 nm) y se extrae en isobutanol:benceno 1:1 ( 690 nm). Para hidrolizar los polifosfatos para transformarlos en ortofosfatos se hierve la muestra con H 2 SO 4 diluido. Para hidrolizar los polifosfatos para transformarlos en ortofosfatos se hierve la muestra con H 2 SO 4 diluido. Para transformar todo el P (incluido los fosfatos orgánicos) es necesario un tratamiento más enérgico con mezclas de HNO 3 y HClO 4,o de HNO 3 y H 2 SO 4 Para transformar todo el P (incluido los fosfatos orgánicos) es necesario un tratamiento más enérgico con mezclas de HNO 3 y HClO 4,o de HNO 3 y H 2 SO 4 COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA

14 COMPUESTOS DE NITRÓGENO COMPUESTOS DE NITRÓGENO Las formas de nitrógeno de mayor interés en las aguas naturales y residuales son : NO 2 -, NO 3 -, NH 3 y nitrógeno orgánico Las formas de nitrógeno de mayor interés en las aguas naturales y residuales son : NO 2 -, NO 3 -, NH 3 y nitrógeno orgánico El nitrógeno oxidado total es la suma de nitrito y nitrato. El nitrógeno oxidado total es la suma de nitrito y nitrato. El NO 2 -, se presenta generalmente como trazas en el agua de superficies, pero puede alcanzar niveles elevados en las subterráneas El NO 2 -, se presenta generalmente como trazas en el agua de superficies, pero puede alcanzar niveles elevados en las subterráneas El NO 3 -, se encuentra sólo en pequeñas cantidades en las aguas residuales domésticas. El NO 3 -, se encuentra sólo en pequeñas cantidades en las aguas residuales domésticas. El NH 3 se encuentra de forma natural en las aguas superficiales y residuales. El NH 3 se encuentra de forma natural en las aguas superficiales y residuales. El nitrógeno orgánico es el nitrógeno ligado orgánicamente en el estado de oxidación trinegativo incluye productos naturales, como las proteínas y péptidos, ácidos nucleicos y urea, y numerosos materiales orgánicos sintéticos. El nitrógeno orgánico es el nitrógeno ligado orgánicamente en el estado de oxidación trinegativo incluye productos naturales, como las proteínas y péptidos, ácidos nucleicos y urea, y numerosos materiales orgánicos sintéticos. COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA

15 DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS NITROGENADOS (1) DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS NITROGENADOS (1) NH 3 NH 3 Método de Nessler Método de Nessler Método de Berthelott Método de Berthelott Método Potenciométrico Método Potenciométrico La determinación potenciométrica se realiza mediante un electrodo sensible a gases por lo que hay que trabajar a pH 11 donde todo el amonio está como NH 3. La determinación potenciométrica se realiza mediante un electrodo sensible a gases por lo que hay que trabajar a pH 11 donde todo el amonio está como NH 3. NO 2 - NO 2 - Se determina mediante la reacción de Griess (diazotación con nitrito en medio ácido del ácido sulfanílico y copulación con la -naftilamina) o modificaciones posteriores de la misma, dando lugar a un colorante azoico rojizo cuya absorción máxima se encuentra a 543 nm. Se determina mediante la reacción de Griess (diazotación con nitrito en medio ácido del ácido sulfanílico y copulación con la -naftilamina) o modificaciones posteriores de la misma, dando lugar a un colorante azoico rojizo cuya absorción máxima se encuentra a 543 nm. COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA : Fósforo, Nitrógeno, Cianuro, Fluoruro, Sílice, Azufre y Oxigeno

16 DETERMINACION DE COMPUESTOS NITROGENADOS (2) DETERMINACION DE COMPUESTOS NITROGENADOS (2) NITRÓGENO ORGÁNICO NITRÓGENO ORGÁNICO Se determina por el método de Kjeldahl: mineralización previa con ácido sulfúrico concentrado en presencia de catalizadores (mezclas de Se y sales de Cu) transformándose en amoniaco, se destila y se recoge sobre un ácido colector para proceder a su determinación por uno de los métodos anteriores o por valoración por retroceso si las cantidades son elevadas. Se determina por el método de Kjeldahl: mineralización previa con ácido sulfúrico concentrado en presencia de catalizadores (mezclas de Se y sales de Cu) transformándose en amoniaco, se destila y se recoge sobre un ácido colector para proceder a su determinación por uno de los métodos anteriores o por valoración por retroceso si las cantidades son elevadas. Si previamente no se elimina el amonio se obtiene como resultado el nitrógeno Kjeldahl. Si previamente no se elimina el amonio se obtiene como resultado el nitrógeno Kjeldahl. NO 3 - NO 3 - Transformándolos previamente en NO 2 - pasando la muestra por una columna con Cd y Cu. Para conocer la concentración de nitrato hay que restar a la cantidad obtenida la concentración de nitrito determinado previamente. La determinación conjunta de nitrato y nitrito se denomina nitrógeno oxidado total. Transformándolos previamente en NO 2 - pasando la muestra por una columna con Cd y Cu. Para conocer la concentración de nitrato hay que restar a la cantidad obtenida la concentración de nitrito determinado previamente. La determinación conjunta de nitrato y nitrito se denomina nitrógeno oxidado total. Mediante potenciometría con un electrodo de membrana no cristalina con líquido inmovilizado en un polímero rígido que suele ser una matriz de cloruro de polivinilo. Mediante potenciometría con un electrodo de membrana no cristalina con líquido inmovilizado en un polímero rígido que suele ser una matriz de cloruro de polivinilo. Por cromatografía iónica con supresión de la conductividad del eluyente. Por cromatografía iónica con supresión de la conductividad del eluyente. COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA

17 CIANUROS CIANUROS El ácido cianhídrico, los cianuros y los cianuros complejos (ferrocianuros, tiocianatos, etc.) son muy tóxicos. El ácido cianhídrico, los cianuros y los cianuros complejos (ferrocianuros, tiocianatos, etc.) son muy tóxicos. Los cianuros alcalinos disueltos, por oxidación, se transforman en carbonatos alcalinos disminuyendo sus propiedades tóxicas. Los cianuros alcalinos disueltos, por oxidación, se transforman en carbonatos alcalinos disminuyendo sus propiedades tóxicas. Su papel en el agua es importante, por ser un fuerte agente complejante, estando la toxicidad de los complejos en relación inversa a su estabilidad. Su papel en el agua es importante, por ser un fuerte agente complejante, estando la toxicidad de los complejos en relación inversa a su estabilidad. DETERMINACION DE CIANUROS DETERMINACION DE CIANUROS El método más utilizado es el fotométrico aunque también puede determinarse por potenciométria. El método más utilizado es el fotométrico aunque también puede determinarse por potenciométria. El método fotométrico se basa en la formación de cloruro de cianógeno, reacción con piridina para dar dialdehído glutacónico y posterior condensación con ácido 1,3-dimetilbarbitúrico para formar un colorante violeta de polimetino con un máximo de absorción a 585 nm. El método fotométrico se basa en la formación de cloruro de cianógeno, reacción con piridina para dar dialdehído glutacónico y posterior condensación con ácido 1,3-dimetilbarbitúrico para formar un colorante violeta de polimetino con un máximo de absorción a 585 nm. COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA

18 FLUORURO FLUORURO Se encuentra en las aguas superficiales y subterráneas, como ion fluoruro. Procede de minerales fluorados como fluorita, criolita, fluorapatito, etc. Se encuentra en las aguas superficiales y subterráneas, como ion fluoruro. Procede de minerales fluorados como fluorita, criolita, fluorapatito, etc. Algunos alimentos y bebidas contienen flúor en concentraciones traza, como el te, en el que se encuentran concentraciones de 1.0 a 1.5 mg/L. Algunos alimentos y bebidas contienen flúor en concentraciones traza, como el te, en el que se encuentran concentraciones de 1.0 a 1.5 mg/L. La concentración óptima de fluoruro en un agua de abastecimiento depende de las condiciones climáticas. La concentración óptima de fluoruro en un agua de abastecimiento depende de las condiciones climáticas. DETERMINACION DE FLUORURO DETERMINACION DE FLUORURO Por cromatografía iónica, junto con otros aniones presentes en el agua Por cromatografía iónica, junto con otros aniones presentes en el agua Utilizando un electrodo selectivo de fluoruro que es un electrodo cristalino de cristal único de fluoruro de lantano en presencia de una disolución reguladora (de pH entre 5.3 y 5.5) que contiene ácido 1,2-ciclohexilen- diaminotetraacético para desplazar el fluoruro de sus complejos metálicos. Utilizando un electrodo selectivo de fluoruro que es un electrodo cristalino de cristal único de fluoruro de lantano en presencia de una disolución reguladora (de pH entre 5.3 y 5.5) que contiene ácido 1,2-ciclohexilen- diaminotetraacético para desplazar el fluoruro de sus complejos metálicos. Mediante un método espectrofotométrico indirecto basado en la formación de complejos incoloros muy estables de fluoruro con La (III) ó Zr (IV) que son desplazados de sus complejos con colorantes orgánicos, quedando libre el ligando y produciéndose una disminución en el color del complejo. Mediante un método espectrofotométrico indirecto basado en la formación de complejos incoloros muy estables de fluoruro con La (III) ó Zr (IV) que son desplazados de sus complejos con colorantes orgánicos, quedando libre el ligando y produciéndose una disminución en el color del complejo. COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA

19 SÍLICE SÍLICE La degradación de las rocas que contienen sílice explica su presencia en las aguas naturales como partículas en suspensión, en estado coloidal o polimérico, y como ácidos silícicos o iones silicato. La degradación de las rocas que contienen sílice explica su presencia en las aguas naturales como partículas en suspensión, en estado coloidal o polimérico, y como ácidos silícicos o iones silicato. El contenido de sílice en el agua natural suele oscilar entre 1.0 y 30 mg/L, aunque no son raras concentraciones de 100 mg/L e incluso 1000 mg/L en algunas aguas salobres y piélagos. El contenido de sílice en el agua natural suele oscilar entre 1.0 y 30 mg/L, aunque no son raras concentraciones de 100 mg/L e incluso 1000 mg/L en algunas aguas salobres y piélagos. DETERMINACIÓN DE SÍLICE DETERMINACIÓN DE SÍLICE Fotométricamente como los fosfatos. Se forma el heteropoliácido silicomo- líbdico exaltándose el poder oxidante del molibdeno (VI) reduciéndose a azul de molibdeno (λ = 815 nm) por el ácido aminonaftolsulfónico. El ácido oxálico evita la interferencia de fosfatos destruyendo el ácido fosfomolíbdico. Fotométricamente como los fosfatos. Se forma el heteropoliácido silicomo- líbdico exaltándose el poder oxidante del molibdeno (VI) reduciéndose a azul de molibdeno (λ = 815 nm) por el ácido aminonaftolsulfónico. El ácido oxálico evita la interferencia de fosfatos destruyendo el ácido fosfomolíbdico. Los polisilicatos no reaccionan con el molibdato por lo que se transforman en silicatos mediante ebullición lenta con bicarbonato-carbonato. Los polisilicatos no reaccionan con el molibdato por lo que se transforman en silicatos mediante ebullición lenta con bicarbonato-carbonato. También puede analizarse por absorción y emisión atómicas También puede analizarse por absorción y emisión atómicas COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA

20 SULFUROS Los sulfuros se encuentran a menudo en el agua subterránea. Su presencia común en las aguas residuales se debe en parte a la descomposición de la materia orgánica, presente a veces en los residuos industriales, pero procedente casi siempre de la reducción bacteriana de los sulfatos. - El sulfuro de hidrógeno que escapa al aire a partir de las aguas residuales que contienen sulfuros produce olores molestos. La concentración umbral de olor para el ácido sulfhídrico en agua está comprendido entre y 0.25 μg/L. El ácido sulfhídrico es muy tóxico y ha motivado la muerte de numerosos trabajadores en las alcantarillas o fosas sépticas. Ataca directa o indirectamente a los metales y ha producido corrosiones graves en las conducciones de cemento por oxidarse biológicamente a ácido sulfúrico en las paredes de las tuberías. DETERMINACIÓN DE SULFUROS El sulfuro se determina fotométricamente mediante la reacción de formación de azul de metileno que se mide a una longitud de onda próxima a 600 nm, según el siguiente esquema de reacción Si existen interferencia se puede separar mediante una precipitación previa en forma de sulfuro de cinc blanco. COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA

21 OXÍGENO DISUELTO OXÍGENO DISUELTO Las aguas superficiales no contaminadas, están saturadas de oxígeno, y su contenido depende de la aireación, de las plantas verdes y de la temperatura. Las aguas superficiales no contaminadas, están saturadas de oxígeno, y su contenido depende de la aireación, de las plantas verdes y de la temperatura. El contenido varía, en relación con la temperatura, desde 14.6 mg/L a 0 ºC hasta 7.6 mg/L a 30 ºC. El contenido varía, en relación con la temperatura, desde 14.6 mg/L a 0 ºC hasta 7.6 mg/L a 30 ºC. Las diferencias del contenido de O 2 dependen del grado de contaminación. Las diferencias del contenido de O 2 dependen del grado de contaminación. Existe una estrecha relación entre la distribución de oxígeno y la materia orgánica, viva o muerta. Existe una estrecha relación entre la distribución de oxígeno y la materia orgánica, viva o muerta. La cantidad de oxígeno disuelto nos da una información sobre la capacidad de autodepuración, así como la importancia que tiene con relación a la respiración de los peces. La cantidad de oxígeno disuelto nos da una información sobre la capacidad de autodepuración, así como la importancia que tiene con relación a la respiración de los peces. Todo esto explica la importancia que tiene el estudio del reparto del oxígeno en las aguas. Todo esto explica la importancia que tiene el estudio del reparto del oxígeno en las aguas. DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN Se determina mediante el método de Winkler o por potenciometría con un electrodo selectivo de gases. Se determina mediante el método de Winkler o por potenciometría con un electrodo selectivo de gases. El método de Winkler, consiste en la oxidación por el oxígeno del Mn(II) a manganeso(IV) en medio básico. El método de Winkler, consiste en la oxidación por el oxígeno del Mn(II) a manganeso(IV) en medio básico. Este Mn(IV) oxida al yoduro en medio ácido a yodo, que se valora con tiosulfato utilizando almidón como indicador según el esquema Este Mn(IV) oxida al yoduro en medio ácido a yodo, que se valora con tiosulfato utilizando almidón como indicador según el esquema COMPUESTOS INORGANICOS NO METÁLICOS DEL AGUA

22 MAYORITARIOS : MAYORITARIOS : Ca 2+, Mg 2+, K +,Na +. Ca 2+, Mg 2+, K +,Na +. MINORITARIOS O TRAZA: MINORITARIOS O TRAZA: Esenciales o micronutrientes : Esenciales o micronutrientes : Son esenciales para los organismos vivos en pequeñas cantidades y en concentraciones altas son tóxicos. : Mn, Fe y Zn para plantas y animales, Co, Cr, Se para animales y B, Mo para plantas. Son esenciales para los organismos vivos en pequeñas cantidades y en concentraciones altas son tóxicos. : Mn, Fe y Zn para plantas y animales, Co, Cr, Se para animales y B, Mo para plantas. No esenciales ( tóxicos) : No esenciales ( tóxicos) : No tienen una función bioquímica esencial. No tienen una función bioquímica esencial. Son tóxicos a concentraciones superiores al nivel de tolerancia del organismo : As, Cd, Hg, Pb, Sb, Tl, U Son tóxicos a concentraciones superiores al nivel de tolerancia del organismo : As, Cd, Hg, Pb, Sb, Tl, U TECNICAS ATÓMICAS TECNICAS ATÓMICAS Todos los iones metálicos que se encuentran en cualquier tipo de aguas, se determinan por técnicas atómicas. Todos los iones metálicos que se encuentran en cualquier tipo de aguas, se determinan por técnicas atómicas. Para elementos como : As, Se, Sb, Bi, Ge, Te, Zn y Pb, se utiliza la técnica del generador de hidruros y en el caso de Hg, la técnica del vapor frío Para elementos como : As, Se, Sb, Bi, Ge, Te, Zn y Pb, se utiliza la técnica del generador de hidruros y en el caso de Hg, la técnica del vapor frío ELEMENTOS METÁLICOS DEL AGUA

23 LOS ELEMENTOS METÁLICOS NO DESEABLES SON: Fe, Mn, Cu, Zn LOS ELEMENTOS METÁLICOS NO DESEABLES SON: Fe, Mn, Cu, Zn HIERRO HIERRO Se puede encontrar en el agua bajo diferentes formas. Se puede encontrar en el agua bajo diferentes formas. En las condiciones normales (pH entre 4.5 y 9 ), el Fe soluble se encuentra como Fe 2+, ya que el Fe 3+, solo es soluble a pH inferior a 4, y estará en suspensión como de oxido o hidróxido ferrico. En las condiciones normales (pH entre 4.5 y 9 ), el Fe soluble se encuentra como Fe 2+, ya que el Fe 3+, solo es soluble a pH inferior a 4, y estará en suspensión como de oxido o hidróxido ferrico. DETERMINACION DE HIERRO DETERMINACION DE HIERRO La determinación del Fe disuelto se hace sobre la muestra decantada y filtrada, y la determinación del Fe total sobre la muestra homogeneizada. La determinación del Fe disuelto se hace sobre la muestra decantada y filtrada, y la determinación del Fe total sobre la muestra homogeneizada. METODOS FOTOMETRICOS METODOS FOTOMETRICOS Método del α,α´-dipiridilo : Se basa en la coloración roja del complejo formado por el Fe 2+ y α,α´-dipiridilo (510nm). Por este método se puede determinar directamente el Fe 2+ disuelto y el Fe total, en este caso reduciendo con clorhidrato de hidroxilamina todo el Fe a Fe 2+. Método del α,α´-dipiridilo : Se basa en la coloración roja del complejo formado por el Fe 2+ y α,α´-dipiridilo (510nm). Por este método se puede determinar directamente el Fe 2+ disuelto y el Fe total, en este caso reduciendo con clorhidrato de hidroxilamina todo el Fe a Fe 2+. Método de la ortofenantrolina : Se basa en disolver todo el Fe tratando la muestra con HCl a ebullición, reducir con ácido ascórbico todo el Fe a Fe 2+, y determinarlo utilizando el complejo Fe 2+ - ortofenantrolina Método de la ortofenantrolina : Se basa en disolver todo el Fe tratando la muestra con HCl a ebullición, reducir con ácido ascórbico todo el Fe a Fe 2+, y determinarlo utilizando el complejo Fe 2+ - ortofenantrolina ELEMENTOS METÁLICOS DEL AGUA

24 DETERMINACION DE COBRE DETERMINACION DE COBRE METODOS FOTOMETRICOS METODOS FOTOMETRICOS Método de la oxilildihidracida-acetaldehido : El Cu forma a pH 9,3 un complejo de color violeta. Se determinan concentraciones comprendidas entre 0.02 y 2 mg/L Método de la oxilildihidracida-acetaldehido : El Cu forma a pH 9,3 un complejo de color violeta. Se determinan concentraciones comprendidas entre 0.02 y 2 mg/L Método de la oxilildihidracida-butialdehido : El Cu, forma a pH 9,2 un complejo de color rojo-violeta que se determina mediante estractoespectro- fotométria. El complejo formado se extrae en cloroformo El método se aplica a concentraciones de Cu inferiores a 0.02 ppm Método de la oxilildihidracida-butialdehido : El Cu, forma a pH 9,2 un complejo de color rojo-violeta que se determina mediante estractoespectro- fotométria. El complejo formado se extrae en cloroformo El método se aplica a concentraciones de Cu inferiores a 0.02 ppm DETERMINACION DE MANGANESO DETERMINACION DE MANGANESO METODOS FOTOMETRICOS METODOS FOTOMETRICOS Se basan el la oxidación de éste a MnO 4 -. Se basan el la oxidación de éste a MnO 4 -. Método del peryodato potásico : Se basa en la oxidación del Mn a a MnO 4 - con peryodato potasico en medio ácido y la determinación de este fotometricamente. Método del peryodato potásico : Se basa en la oxidación del Mn a a MnO 4 - con peryodato potasico en medio ácido y la determinación de este fotometricamente. Método del persulfato amónico : El fundamento es similar al anterior Método del persulfato amónico : El fundamento es similar al anterior DETERMINACION DE ZINC DETERMINACION DE ZINC METODO FOTOMETRICO METODO FOTOMETRICO Método del ferrocianuro: El ion ferrocianuro reacciona con el Zn y el precipitado coloidal de ferrocianuro de Zn, se determina por fotometría. Método del ferrocianuro: El ion ferrocianuro reacciona con el Zn y el precipitado coloidal de ferrocianuro de Zn, se determina por fotometría. METODO POLAROGRAFICO METODO POLAROGRAFICO El Zn, al igual que otros metales pesados se determina por voltamperometria de redisolución anódica El Zn, al igual que otros metales pesados se determina por voltamperometria de redisolución anódica ELEMENTOS METÁLICOS DEL AGUA

25 Los metales tóxicos en agua son: As, Cd, Hg, Pb y Cr Los metales tóxicos en agua son: As, Cd, Hg, Pb y Cr DETERMINACION DE ARSENICO DETERMINACION DE ARSENICO METODO FOTOMETRICO METODO FOTOMETRICO Método con dietilditiocarbamato de plata: Los compuestos inorgánicos de As, se reducen con H 2 en medio ácido a AsH 3, que con dietilditiocarbamato de Ag da un complejo de color rojo. El método permite detectar 0.03 ppm de As. Método con dietilditiocarbamato de plata: Los compuestos inorgánicos de As, se reducen con H 2 en medio ácido a AsH 3, que con dietilditiocarbamato de Ag da un complejo de color rojo. El método permite detectar 0.03 ppm de As. DETERMINACION DE CADMIO, MERCURIO Y PLOMO DETERMINACION DE CADMIO, MERCURIO Y PLOMO METODO EXTRACTOFOTOMETRICO METODO EXTRACTOFOTOMETRICO Método con ditizona : Cd, Hg y Pb forman complejos rojos con ditizona (518 nm, el de Cd y 510 nm los de Pb y Hg ) que se extraen en cloroformo. Es necesario eliminar las interferencias cada uno de ellos en la determinación del otro. Los métodos difieren en lo que se refiere a los reactivos empleados en la eliminación de las interferencias. Método con ditizona : Cd, Hg y Pb forman complejos rojos con ditizona (518 nm, el de Cd y 510 nm los de Pb y Hg ) que se extraen en cloroformo. Es necesario eliminar las interferencias cada uno de ellos en la determinación del otro. Los métodos difieren en lo que se refiere a los reactivos empleados en la eliminación de las interferencias. DETERMINACION DE CROMO DETERMINACION DE CROMO El Cr se encuentra disuelto en agua como Cr 3+ y como Cr 6+ (muy tóxico). El Cr se encuentra disuelto en agua como Cr 3+ y como Cr 6+ (muy tóxico). METODO FOTOMETRICO METODO FOTOMETRICO Método fotométrico con difenilcarbacida : Se basa en la reacción en medio fuertemente ácido de Cr 6+ con difenilcarbacida para dar un complejo de color rojo violeta (540 nm). El Cr total se determina transformando previamente el Cr 3+ en Cr 6+, con permanganato. Método fotométrico con difenilcarbacida : Se basa en la reacción en medio fuertemente ácido de Cr 6+ con difenilcarbacida para dar un complejo de color rojo violeta (540 nm). El Cr total se determina transformando previamente el Cr 3+ en Cr 6+, con permanganato. ELEMENTOS METÁLICOS DEL AGUA

26 CONTAMINACION ORGÁNICA FUENTES DE CONTAMINACION ORGANICA FUENTES DE CONTAMINACION ORGANICA CONTAMINACIÓN URBANA CONTAMINACIÓN URBANA Causada por los efluentes cloacales. Causada por los efluentes cloacales. Son las aguas residuales de los hogares y de los establecimientos comerciales., (contaminación bacteriana) Son las aguas residuales de los hogares y de los establecimientos comerciales., (contaminación bacteriana) CONTAMINACIÓN INDUSTRIAL CONTAMINACIÓN INDUSTRIAL Causadas por efluentes industriales (compuestos organoclorados y organofosforados de pesticidas,fenoles,etc.) Causadas por efluentes industriales (compuestos organoclorados y organofosforados de pesticidas,fenoles,etc.) Las características de las aguas residuales industriales pueden diferir mucho. Las características de las aguas residuales industriales pueden diferir mucho. El impacto de los vertidos industriales depende no sólo de sus características comunes, como la demanda bioquímica de oxígeno, sino también de su contenido en sustancias orgánicas específicas. El impacto de los vertidos industriales depende no sólo de sus características comunes, como la demanda bioquímica de oxígeno, sino también de su contenido en sustancias orgánicas específicas. CONTAMINACIÓN AGRICOLA CONTAMINACIÓN AGRICOLA La agricultura, la ganadería comercial y las granjas avícolas, son fuentes de contaminantes orgánicos de las aguas superficiales y subterráneas La agricultura, la ganadería comercial y las granjas avícolas, son fuentes de contaminantes orgánicos de las aguas superficiales y subterráneas Estos contaminantes incluyen tanto sedimentos procedentes de la erosión de las tierras de cultivo como compuestos de fósforo y nitrógeno que, en parte, proceden de los residuos animales y de los fertilizantes comerciales. Estos contaminantes incluyen tanto sedimentos procedentes de la erosión de las tierras de cultivo como compuestos de fósforo y nitrógeno que, en parte, proceden de los residuos animales y de los fertilizantes comerciales.

27 La mayor parte de la materia orgánica que contamina el agua procede de desechos de alimentos, de aguas negras domésticas y de fábricas y se descompone por bacterias, protozoarios y diversos organismos mayores. Descomposición aeróbica : es la descomposición de la materia orgánica en presencia de oxígeno. La aerobiosis de la glucosa (C 6 H 12 O 6 ) se representa mediante la ecuación química: C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O La descomposición aeróbica de las proteínas que contienen nitrógeno y azufre (C x H y O z N 2S ) se puede representar mediante la ecuación química : C x H y O z N 2 S + O 2 CO 2 + H 2 O + NH SO 4 2- Cuando la materia orgánica que contamina al agua se ha agotado, la acción bacteriana de la desoxigenación de las aguas contaminadas oxida al ion amonio, proceso denominado nitrificación, se puede representar mediante la ecuación química iónica: NH O 2 2 H + + H 2 O + NO 3 - Descomposición anaeróbica: es la descomposición de la materia orgánica en ausencia de oxígeno La fermentación de un azúcar por enzimas de levaduras, por ejemplo de la glucosa, se puede representar en términos generales, mediante la ecuación química: C 6 H 12 O 6 + enzimas de levadura 2 CO CH 3 -CH 2 -OH La putrefacción de las proteínas puede representarse mediante la ecuación química : C x H y O z N 2 S + H 2 O + bacterias CO 2 +CH 4 + H 2 S + NH 4 + CONTAMINACION ORGÁNICA

28 DEMANDA TOTAL DE OXÍGENO (DTO) DEMANDA TOTAL DE OXÍGENO (DTO) Es la medida cuantitativa de todo el material oxidable que se determina midiendo el agotamiento del oxígeno después de la combustión a alta temperatura. Es la medida cuantitativa de todo el material oxidable que se determina midiendo el agotamiento del oxígeno después de la combustión a alta temperatura. Incluye sustancias orgánicas e inorgánicas, con diversas eficiencias de reacción. Incluye sustancias orgánicas e inorgánicas, con diversas eficiencias de reacción. Las reacciones químicas que tienen lugar son las siguientes: Las reacciones químicas que tienen lugar son las siguientes: El carbono se convierte en monóxido de carbono. El carbono se convierte en monóxido de carbono. El nitrógeno con valencia -3 se convierte en óxido nítrico. El nitrógeno con valencia -3 se convierte en óxido nítrico. El hidrógeno se convierte en agua. El hidrógeno se convierte en agua. El Ion sulfito se convierte parcialmente en sulfato. El Ion sulfito se convierte parcialmente en sulfato. DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO (DBO) DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO (DBO) Es la capacidad de la materia orgánica en una muestra de agua natural de consumir oxigeno o la cantidad de oxígeno que necesita ese agua para descomponer todos los materiales biodegradables presentes en ella Es la capacidad de la materia orgánica en una muestra de agua natural de consumir oxigeno o la cantidad de oxígeno que necesita ese agua para descomponer todos los materiales biodegradables presentes en ella DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO (DQO) DEMANDA QUÍMICA DE OXIGENO (DQO) Es la medida cuantitativa de la cantidad de oxígeno requerida para oxidar, químicamente la materia orgánica presente en el agua residual utilizando como oxidantes el permanganato o dicromato en medio ácido y a altas temperaturas. Es la medida cuantitativa de la cantidad de oxígeno requerida para oxidar, químicamente la materia orgánica presente en el agua residual utilizando como oxidantes el permanganato o dicromato en medio ácido y a altas temperaturas. INDICADORES DE LA CONTAMINACIÓN ORGÁNICA

29 Carbono Orgánico Total Carbono Orgánico Total Se utiliza para caracterizar la Materia orgánica disuelta y suspendida en el agua. Se utiliza para caracterizar la Materia orgánica disuelta y suspendida en el agua. Carbono orgánico disuelto Carbono orgánico disuelto Se utiliza para caracterizar la Materia orgánica disuelta en el agua. Se utiliza para caracterizar la Materia orgánica disuelta en el agua. El componente mayoritario de C orgánico son hidratos de carbono, si bien hay proteínas, cetonas, ácidos carboxílicos y ácidos húmicos. El componente mayoritario de C orgánico son hidratos de carbono, si bien hay proteínas, cetonas, ácidos carboxílicos y ácidos húmicos. DETERMINACION DE LA DQO DETERMINACION DE LA DQO Consiste en añadir a la muestra de agua añade un oxidante como el dicromato o permanganato, en lugar del oxigeno disuelto Consiste en añadir a la muestra de agua añade un oxidante como el dicromato o permanganato, en lugar del oxigeno disuelto Cr 2 O H + + 6e - 2 Cr H 2 O MnO H + + 5e - Mn H 2 O MnO H + + 5e - Mn H 2 O Se añade un exceso y el exceso se valora con sal de Mohr (Fe(II)). Se añade un exceso y el exceso se valora con sal de Mohr (Fe(II)). Debido a que estos oxidantes son más enérgicos que el oxigeno disuelto, también oxidaría a componentes inorgánicos y orgánicos, ya que el oxigeno oxidaría mas lentamente y que por lo tanto no se consume en la reacción Debido a que estos oxidantes son más enérgicos que el oxigeno disuelto, también oxidaría a componentes inorgánicos y orgánicos, ya que el oxigeno oxidaría mas lentamente y que por lo tanto no se consume en la reacción DETERMINACION DE LA DBO DETERMINACION DE LA DBO Se determina midiendo la concentración de oxigeno disuelto al principio y al final de un periodo en que la muestra esta sellada en la oscuridad y a una temperatura constante (20 o 25 ºC), habitualmente a los cinco dias (DBO 5 ). Se determina midiendo la concentración de oxigeno disuelto al principio y al final de un periodo en que la muestra esta sellada en la oscuridad y a una temperatura constante (20 o 25 ºC), habitualmente a los cinco dias (DBO 5 ). El oxigeno disuelto se determina por el método de Winkler. El oxigeno disuelto se determina por el método de Winkler. INDICADORES DE LA CONTAMINACIÓN ORGÁNICA

30 CONTAMINANTES ORGÁNICOS ESPECIALES Los principales contaminantes orgánicos considerados especiales en aguas son: Detergentes, Aceites y Grasas, Pesticidas e Hidrocarburos Los principales contaminantes orgánicos considerados especiales en aguas son: Detergentes, Aceites y Grasas, Pesticidas e Hidrocarburos DETERGENTES : Sustancias utilizadas en limpieza por sus propiedades tensoactivas y emulsionantes DETERGENTES : Sustancias utilizadas en limpieza por sus propiedades tensoactivas y emulsionantes Componentes de un detergente Componentes de un detergente Agente tensoactivo o "surfactante Agente tensoactivo o "surfactante Agentes coadyuvantes : a) Polifosfatos; b) Silicatos solubles; c) Carbonatos ; d) Perboratos Agentes coadyuvantes : a) Polifosfatos; b) Silicatos solubles; c) Carbonatos ; d) Perboratos Agentes auxiliares : a) Sulfato de sodio; b) Sustancias fluorescentes ; c) Enzima ; d) Carboximetilcelulosa ; e) Estabilizadores de espuma ; f) Colorantes Agentes auxiliares : a) Sulfato de sodio; b) Sustancias fluorescentes ; c) Enzima ; d) Carboximetilcelulosa ; e) Estabilizadores de espuma ; f) Colorantes Perfumes Perfumes Agentes tensoactivos según la naturaleza del grupo polar Agentes tensoactivos según la naturaleza del grupo polar Agente tensoactivo anionicos Agente tensoactivo anionicos Derivado del alquilbencensulfonato Ejemplo: dodecilbencensulfonato de sodio C 12 H 25 -C 6 H 4 -SO 3 Na Derivado del arilalquilsulfonatos R-C 6 H 4 -SO 3 Na, Agente tensoactivo cationicos Agente tensoactivo cationicos Grupo hidrofilo Clorhidrato de amina RMe 3 N + Cl o derivados de amonio cuaternario Agente tensoactivo no ionicos Agente tensoactivo no ionicos Grupos hidroxilados que no se ionizan. Formados por fijación de un polimero de oxido de etileno o propileno sobre moleculas de alcohol, acido, amina, etc.ROCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2...OCH 2 CH 2 OH (Re n )

31 DETERMINACION DE SURFACTANTES ANIONICOS DETERMINACION DE SURFACTANTES ANIONICOS Azul de Metileno Par iónico Extracción Medir a 652 nm Método colorimétrico del Azul de Metileno. + Cloroformo CALIBRADO DEL METODO FOTOMETRICO CALIBRADO DEL METODO FOTOMETRICO 0.1 a 2 ppm de ABS (sulfonato de alquil benceno). 0.1 a 2 ppm de ABS (sulfonato de alquil benceno). Aplicación: Detergentes con mas de 5 átomos en todo tipo de aguas Aplicación: Detergentes con mas de 5 átomos en todo tipo de aguas Inerferencias: Sulfatos orgánicos, sulfonatos, carboxilatos, fenoles, cianatos, cloruros, nitratos, tiocianatos orgánicos y aminas Método de Absorción atómica con llama Ortofenantrolina cúprica Par iónico Extracción Medir el Cu a 324.7nm + Metil-isobutil cetona DETERMINACION DE SURFACTANTES CATIONICOS DETERMINACION DE SURFACTANTES CATIONICOS Heliantina Par iónico Extracción ROJOMedida a 508 nm + Cloroformo CONTAMINANTES ORGÁNICOS ESPECIALES

32 ACEITES Y GRASAS ACEITES Y GRASAS Están presentes en aguas domésticas e industriales, pueden ser orgánicos o derivados del petróleo. Están presentes en aguas domésticas e industriales, pueden ser orgánicos o derivados del petróleo. Están presentes en aguas domésticas e industriales, pueden ser orgánicos o derivados del petróleo. Están presentes en aguas domésticas e industriales, pueden ser orgánicos o derivados del petróleo. DETERMINACIÓN DE ACEITES Y GRASAS DETERMINACIÓN DE ACEITES Y GRASAS Se realiza rápidamente. Se realiza rápidamente. Se acidifica para conservar la muestra. Se acidifica para conservar la muestra. MUESTRAMUESTRAExtractoExtracto Extracción, pH=5 RESIDUORESIDUO Tricloroetileno Evaporación Tª menor 70ªC Pesar Método Gravimétrico pH=5 (HCl): Hidroliza jabones y rompe posibles emulsiones CONTAMINANTES ORGÁNICOS ESPECIALES

33 CLASIFICACIÓN DE LOS PESTICIDAS ORGÁNICOS 1- Organoclorados Deriv. del Hexaclorociclopentadieno Deriv. del Hexaclorociclopentadieno Derivados del 2,2 - difenilato Derivados del 2,2 - difenilato Derivados del ciclohexano Derivados del ciclohexano Aldrin Aldrin DDT DDT Lindano Lindano 2- Organofosforados Ésteres fosfóricos Ésteres fosfóricos Ortofosfatos Ortofosfatos Pirofosfatos Pirofosfatos Diclorovos Diclorovos TEPP TEPP Esteres tiofosfóricos Esteres tiofosfóricos Fosfotionatos Fosfotionatos Fosfotiolatos Fosfotiolatos Paratión Paratión Metasistox Metasistox Esteres ditiofosfóricos Esteres ditiofosfóricos Malatión Malatión Amidas de Amidas de Acido ortofosfórico Acido ortofosfórico Ácido pirofosfórico Ácido pirofosfórico Dimefox Dimefox Schradan Schradan Fosfonatos Fosfonatos Tiofosfinatos Tiofosfinatos Dipterex Dipterex Agvitor Agvitor 3- Carbamatos. N - metil carbamatos N - metil carbamatos N-N dimetil carbamatos N-N dimetil carbamatos Sevin Sevin Dimetan Dimetan 4- Dinitrofenoles. DNOC DNOC 5- Tiocianatos orgánicos Lethane, Thanite Lethane, Thanite 6- Fumigantes. Cloropricina Cloropricina 7- Insecticidas naturales Nicotinas y Piretrinas Nicotinas y Piretrinas INORGÁNICOS 8- Compuestos de Cu. Caldo bordelés, oxicloruro de cobre, óxido cuproso... Caldo bordelés, oxicloruro de cobre, óxido cuproso Compuestos de S. Azufre, polisulfuro cálcico... Azufre, polisulfuro cálcico Comp. cianurados. Cianuro de hidrógeno. Cianuro de hidrógeno. 11- Compuestos de Hg Cloruros de Hg (I) y Hg (II), óxido mercúrico... Cloruros de Hg (I) y Hg (II), óxido mercúrico Derivados Arsenicales Arseniato de plomo, de calcio, de sodio... Arseniato de plomo, de calcio, de sodio... Arsenito de sodio, trióxido de arsénico... Arsenito de sodio, trióxido de arsénico Compuestos de Fluor. Fluoruro sódico y de aluminio y sodio (criolita) Fluoruro sódico y de aluminio y sodio (criolita) Fluorosilicatos de sodio y bario Fluorosilicatos de sodio y bario PESTICIDAS PESTICIDAS Sustancia o mezcla de ellas usadas para prevenir o controlar cualquier especie de plantas o animales indeseables, incluyendo cualquier otra sustancia o mezcla de ellas destinada a utilizarse como regulador de crecimiento de las plantas, desfoliantes o desecantes. CONTAMINANTES ORGÁNICOS ESPECIALES

34 2,3,4,5 tetraclorobifenilo Pireno PCB (Bifenilos PoliClorados) PCB (Bifenilos PoliClorados) Los PCB son un grupo de 209 compuestos químicos sintetizados, de muy distinta toxicidad. Los PCB son un grupo de 209 compuestos químicos sintetizados, de muy distinta toxicidad. Se usan como líquidos refrigerantes y lubrificantes en transformadores y otros equipos eléctricos, en la fabricación de pinturas y plásticos y como aceites hidráulicos, etc. Se usan como líquidos refrigerantes y lubrificantes en transformadores y otros equipos eléctricos, en la fabricación de pinturas y plásticos y como aceites hidráulicos, etc. Se acumulan en los tejidos grasos. Se acumulan en los tejidos grasos. Su toxicidad es moderada pero se sospecha que como en el caso de las dioxinas y los PAH, puedan inducir cáncer y dañar al sistema nervioso y al desarrollo embrionario. Su toxicidad es moderada pero se sospecha que como en el caso de las dioxinas y los PAH, puedan inducir cáncer y dañar al sistema nervioso y al desarrollo embrionario. Benzopireno PAH (Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos) PAH (Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos) Los PAHs son un grupo de más de 100 compuestos químicos que se forman en la combustión incompleta del carbón, petróleo, gas y otras sustancias orgánicas. Los PAHs son un grupo de más de 100 compuestos químicos que se forman en la combustión incompleta del carbón, petróleo, gas y otras sustancias orgánicas. Otros se suelen utilizar para la fabricación de algunos plásticos, medicinas, colorantes y pesticidas Otros se suelen utilizar para la fabricación de algunos plásticos, medicinas, colorantes y pesticidas CONTAMINANTES ORGÁNICOS ESPECIALES

35 DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS E HIDROCARBUROS DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS E HIDROCARBUROS EXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA Acondicionamiento de la minicolumna. Acondicionamiento de la minicolumna. Introducción de la muestra. Introducción de la muestra. Elución de las interferencias (secado). Elución de las interferencias (secado). Elución de los contaminantes Elución de los contaminantes Rotación a vacío. Redisolución ANALISIS POR CROMATOGRAFIA EXTRACCIÓN EN FASE SÓLIDA Acondicionamiento de la minicolumna. Acondicionamiento de la minicolumna. Introducción de la muestra. Introducción de la muestra. Elución de las interferencias (secado). Elución de las interferencias (secado). Elución de los contaminantes Elución de los contaminantes Rotación a vacío. Redisolución ANALISIS POR CROMATOGRAFIA CONTAMINANTES ORGÁNICOS ESPECIALES


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