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PRCTICA N1: OXGENO DISUELTO

LIMA-PER

-2012-

I.

INTRODUCCIN Y OBJETIVOS

En un cuerpo de agua se produce y a la vez se consume O 2. La produccin se relaciona con la fotosntesis; mientras el consumo depender de la respiracin, descomposicin de sustancias orgnicas y otras reacciones qumicas. Tambin puede intercambiarse oxigeno con la atmosfera por difusin o mezcla turbulenta. La concentracin total de OD depender del balance entre todos estos fenmenos. Implica un indicador de como de contaminada est el agua o de lo bien que puede dar soporte esta agua a la vida vegetal y animal. Generalmente, un nivel ms alto de oxgeno disuelto indica agua de mejor calidad. Si los niveles de OD son demasiado bajos, algunos peces y otros organismos no podran sobrevivir. Es por tal motivo la importancia de la determinacin del OD y as poder estimar cuan adecuada se encuentra el cuerpo de agua y sus diferentes usos de la que pueda derivar, dependiendo de la cantidad de OD presente en esta. Algunos objetivos que se logra con esta prctica son:

Determinar y comparar la cantidad de oxgeno disuelto en 3 muestras de diferente procedencia: de agua estancada, agua de pozo (UNALM) y agua destilada (muestra en blanco).

A partir de la titulacin del yodo (I2) determinar la concentracin de oxgeno en la muestra, aplicando el mtodo de Winkler, cuantificando el gasto de tiosulfato de sodio (Na2S2O3).

Determinar el grado de calidad de agua segn la cantidad de OD presente en esta.

Comprender la importancia de la determinacin de Oxgeno Disuelto como parmetro de medicin de contaminacin.

II.

FUNDAMENTO TERICO

La cantidad de oxgeno disuelto es un importante indicador de la calidad del agua y ste depende de la actividad fsica, qumica y bioqumica presente en ella. Adems, el oxgeno es necesario para la proliferacin de muchas formas de vida acutica. Las cantidades excesivas de materiales orgnicos biodegradables en el agua son perjudiciales porque privan al agua del oxgeno necesario para sustentar la vida animal normal. Algunas de las fuentes tpicas de estos materiales son las aguas negras, los residuos industriales de instalaciones procesadoras de alimentos y fbricas de papel. De aqu que cabe sealar la importancia del anlisis de OD para procesos de control de contaminacin y tratamiento de aguas residuales, ya que nos permite asegurar que un cuerpo de agua est en buen estado o no. En la presente prctica de laboratorio, se utiliz el mtodo de Winkler o mtodo iodomtrico para la determinacin de OD. ste debe ser realizado cuidadosamente; desde el momento en el que se toma la muestra de agua (la cual no debe ser agitada ni estar en contacto con el aire) hasta el momento en el que se aaden los reactivos y la posterior titulacin. Estas son las reacciones qumicas que ocurren durante el proceso:

De ac se puede apreciar que el Mn pasa de monovalente (2 +) a divalente (4+) con la adicin del lcali. A medida que el Mn disminuye el yodo aumenta (ste es el utilizado para determinar la cantidad de oxgeno). Para el clculo interviene el titulante (tiosulfato de sodio) vs la cantidad de yodo. El oxgeno en la muestra es representado por el gasto en la titulacin (el yodo se consume rpido).

Rangos de concentracin de oxgeno disuelto y consecuencias ecosistmicas frecuentes.

III.

MATERIALES Y REACTIVOS

Materiales: 1 frasco Winkler de capacidad 300 ml. Pipetas Erlenmeyer de 200 ml Soporte universal.

Reactivos: Solucin de sulfato de manganoso para ello se disuelven 480 gr. de MnSO4.4H2O en agua destilada, filtrar y diluir en 1 litro. La solucin MnSO 4 no debe presentar color con el almidn cuando se adiciona KI.

Reactivo lcali yoduro de azida (KI) para ello se disuelve 500 mg de NaOH y 135 gr. de NaI en agua destilada y diluir en 1 litro. Adicionar 10 g de NaN3, disueltos en 40 mL de agua destilada. cido sulfrico concentrado (H2SO4). Almidn: Disolver 2 g de almidn en 100 mL de agua destilada caliente.

Titulante estndar de tiosulfato de sodio (Na2S2O3): Disolver 6.205 g de Na2S2O3.5H2O en agua destilada. Adicionar 1.5 mL de NaOH 6N y diluir a 1L

IV.

RESULTADOSCONSUMO DE CONCENTRACIN DE OD (mg/l) PARA 200ml DE MUESTRA 7.7 6.8 6.2 2.0 3.1 2.6 7.0

N DE MUESTRA

MUESTRA

TITULANTE (ml) Na2S2O3 0.025 M

1 2 3 4 5 6 7

Agua de Pozo* Agua de Pozo Agua de Pozo Agua para Regado** Agua para Regado Agua para Regado Blanco***

7.7 6.8 6.2 2.0 3.1 2.6 7.0

(*) Muestra colectada de grifo del laboratorio Q-1 de la Universidad Nacional Agraria la Molina. OBSERVACIN: El agua de la universidad es obtenida de un pozo de agua subterrnea. (**) Muestra colectada del canal de regado de la Universidad Nacional Agraria la Molina, paso cercano a la facultad de Pesquera. OBSERVACIN: el agua colectada no estaba fluyendo; estaba empozada. (***) Blanco; el ensayo fue realizado con una muestra de agua destilada.

V.

DISCUSIONES

El ensayo se realiz para tres muestras distintas denominadas: Agua de Pozo, Agua de Regado y Blanco; el nmero de repeticiones por muestra es de tres repeticiones para las dos primeras y una para el blanco.

Se observa una notable variacin en los resultados para la misma muestra, esto puede deberse a varios factores: Errores Sistemticos, la desviacin del valor medido con respecto al valor real, reflejado en la poca precisin de los resultados, este es provocado porque el ensayo fue realizado una vez por cada grupo y no todas las repeticiones por la misma persona; adems de que se utilizaron distintos instrumentos y la forma de coleccin de la muestra fue distinta; pues cada operador lo realiz de una manera diferente. Inclusive podemos considerar la presencia de contaminacin en los reactivos debido al uso incorrecto de las bombillas y las pipetas durante la realizacin del ensayo. Errores Aleatorios, error inevitable que se produce por eventos nicos. Es imposible identificar las fuentes que lo provocan y su acumulacin nos lleva a un error mayor en la medida final, en relacin con el valor real.

El agua de pozo presenta una concentracin de OD promedio de 6.9 mg/l lo que indica que considerando nicamente el parmetro de OD, este valor se encuentra entre el rango que se considera de buena calidad en comparacin al valor promedio de concentracin de OD del agua para regado que es de 2.56 mg/l.

El agua de regado presenta mayor contenido de materia orgnica que el agua de pozo por lo que su valor de OD es menor.

El punto donde se colect la muestra de agua para regado estaba estancada y muy poco ventilada por lo que el valor de OD presente es mucho menor que el valor de OD en el agua de pozo, la cual, a pesar de no estar aireada, al ser bombeada a la superficie gana gran cantidad de oxgeno.

El blanco presenta una cantidad ptima de OD, 7mg/l. VI. CONCLUSIONES

El nmero de repeticiones por cada muestra es muy pequeo, lo que nos limita en el desarrollo de un anlisis estadstico de los resultados, por lo mismo, es que no podemos asegurar la confiabilidad de estos.

Los datos obtenidos son referenciales, debido a la poca precisin que presentan.

Los errores sistemticos que fueron descritos en las discusiones pueden ser evitados, siguiendo un proceso ms exhaustivo en el desarrollo del ensayo.

Los errores aleatorios no se pueden controlar durante el desarrollo del ensayo.

La muestra de agua de un cuerpo superficial debe ser colectada con mucho cuidado, para evitar captar en el recipiente el oxigeno de la atmosfera adjunta o de provocar se disuelva oxigeno al agua durante la toma.

Considerando nicamente el parmetro de OD podemos determinar los siguientes rangos de calidad del agua:

RANGO (mg OD/l) 0-4 5-7 8-12

GRADO DE CALIDAD MUY MALA REGULAR MUY BUENA

La presencia de materia orgnica en una muestra provoca la disminucin de la concentracin de OD. Porque durante el proceso de descomposicin de la materia orgnica se consume el oxgeno presente en el agua.

La salinidad en el agua reduce la solubilidad de los gases, es decir, disminuyen los espacios intermoleculares disponibles para la disolucin del oxgeno.

A mayor cantidad de microorganismos presentes en el agua el oxgeno disuelto va a ser mayor debido a que son formas de vida que requieren una alta concentracin de este compuesto para poder realizar su metabolismo.

Una zona bien aireada presentar mayor cantidad de OD, debido a la constante recirculacin del oxigeno del aire y el presente en el agua; una gran rfaga de viento enriquece el agua con oxigeno.

El aumento de la temperatura del agua provoca que el oxgeno que se encuentra disuelto en ella, se pierda por el incremento de energa cintica de las molculas que contiene.

El agua destilada segn este parmetro, se considera, de muy buena calidad.

VII.

CUESTIONARIO 1. Qu otro mtodo para la determinacin de OD existe? A parte del mtodo volumtrico Winkler existe el mtodo electromtrico el cual es utilizado para la determinacin de oxigeno disuelto, este presenta precisin, sesgos satisfactorios. El empleo de este mtodo mejora la calidad de los resultados analticos en cuanto a precisin y exactitud, aumentan la productividad del laboratorio, debido a la simplicidad de la metodologa comparada con la del mtodo volumtrico (Winkler), proporcionando mtodos excelentes para analizar oxgeno disuelto en aguas y aguas residuales, adems de llevar a cabo perfiles de OD en ros profundos y lagunas. En el mtodo electromtrico se utiizan electrodos de membrana sensible al oxgeno. Generalmente se utilizan membranas de polietileno y fluor o carbn que son permeables al oxgeno molecular y relativamente rugosas Estn constituidos por dos electrodos de metal en contacto con un electrolito soporte, separado de la disolucin de m