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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL LABORATORIO Nº5: ABLANDAMIENTO DEL AGUA INTEGRANTES : - Curso: QUIMICA II PROFESOR : ING. CESAR AUGUSTO MASGO SOTO LIMA PERÚ 2014-II 1) Objetivo:

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE

INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL

LABORATORIO Nº5:

ABLANDAMIENTO DEL AGUA

INTEGRANTES : -

Curso: QUIMICA II PROFESOR : ING. CESAR AUGUSTO MASGO SOTO

LIMA – PERÚ

2014-II

1) Objetivo:

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Método del jabón:

Determinar el ablandamiento del agua.

Formación de espuma.

Método de EDTA:

determinar el ablandamiento del agua.

Recordar el método de neutralización.

Observar el color azul.

Determinar si el agua de caño presenta dureza:

Determinar si el agua de caño presenta dureza.

Conocer las propiedades de la resina.

Regenerar la resina.

2) Fundamento Teórico:

¿Qué es el ablandamiento del agua? Cuando el agua contiene una cantidad significante de calcio y magnesio, es llamada agua

dura. El agua dura es conocida por taponar las tuberías y complicar la disolución de detergentes en agua. El ablandamiento del agua es una técnica que sirve para eliminar los iones que hacen a un agua ser dura, en la mayoría de los casos iones de calcio y magnesio. En algunos casos iones de hierro también causan dureza del agua. Iones de hierro pueden también ser eliminados durante el proceso de ablandamiento. El mejor camino para ablandar un agua es usar una unidad de ablandamiento de aguas y conectarla directamente con el suministro de agua. ¿Cuál es un ablandador del agua? Un ablandador de agua es una unidad que se utiliza para ablandar el agua, eliminando los minerales que hacen a dicha agua ser dura. ¿Por qué se aplica el ablandador de agua? El ablandamiento del agua es un proceso importante porque la dureza del agua en las casas y en las compañías es disminuida durante este proceso. Cuando el agua es dura, puede atascar las tuberías y el jabón se disolverá menos fácilmente. El ablandamiento del agua puede prevenir estos efectos negativos. El agua dura causa un alto riesgo de depósitos de cal en los sistemas de agua de los usuarios. Debido a la deposición de la cal, las tuberías se bloquean y la eficiencia de las calderas y los tanques se reduce. Esto incrementa los costes de calentar el agua para uso doméstico sobre un 15 a un 20%. Otro efecto negativo de la precipitación de la cal es que tiene un efecto dañino en las maquinarias domésticas, como son las lavadoras. El ablandamiento del agua significa aumentan la vida media de las maquinarias domésticas, como son las lavadoras, y aumentar las vida de las tuberías, incluso contribuye a incrementar el trabajo, y una expansión en la vida de los sistemas de calefacción solar, aires acondicionados y muchas otras aplicaciones basadas en agua. ¿Qué hace un ablandador en el agua? Los ablandadores de agua son específicos intercambiadores de iones que son diseñados para

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eliminar iones, los cuales están cargados positivamente. Los ablandadores mayormente eliminan los iones de calcio (Ca2+) y magnesio (Mg2). Calcio y magnesio son a menudo referidos como “minerales duros”. Los ablandadores son algunas veces incluso aplicados para eliminar hierro, cuando el hierro causa la dureza del agua. Los mecanismos de ablandamiento son capaces de eliminar más de cinco miligramos por litro (5 mg/l) de hierro disuelto. Los ablandadores pueden operar de forma automática, semiautomática, o manual. Cada tipo tiene un ratio de actuación. Un ablandador de agua colecta los minerales que causan la dureza y los contiene en un tanque colector y este es de vez en cuando limpiado de su contenido. Intercambiadores iónicos son a menudo usados para ablandar el agua. Cuando un intercambiador iónico es aplicado para ablandar el agua, este reemplazará los iones de calcio y magnesio por otros iones, por ejemplo sodio y potasio. Los intercambiadores iónicos son añadidos desde un tanque de intercambiadores de iones que contiene sales de sodio y potasio. (NaCl y KCl) ¿Cuánto tiempo dura un ablandador del agua? Un buen ablandador de agua durará muchos años. Los ablandadores que fueron provistos en los años 80 trabajan actualmente, y muchos necesitan poco mantenimiento, solamente requieren llenarlos con la sal de vez en cuando.

o SALES QUE ABLANDAN

¿Qué tipos de sales se venden para ser usada en los procesos de ablandamiento? Para ablandar el agua, tres tipos de sales se venden generalmente:

sal de roca

sal solar

sal evaporada La sal de roca como mineral ocurre naturalmente en la tierra. Es obtenida de depósitos subterráneos por métodos tradiciones de minería. Contienen entre el noventa y ocho y noventa y nueve por ciento de cloruro de sodio. Tiene un nivel de insolubilidad en agua de cerca de 0,5-1,5% siendo principalmente sulfato cálcico. Su componente más importante es sulfato de calcio. La sal solar como producto natural se obtiene principalmente con la evaporación del agua de mar. Contiene cloruro de sodio al 85%. Tiene un nivel de insolubilidad en agua de menos de 0,03%. Se vende generalmente en forma cristalina. También se vende a veces en pelotillas. La sal evaporada se obtiene a través de procesos de minería de depósitos subterráneos que contienen la sal, esta sal se disuelve. La humedad se evapora, usando energía como es el gas natural o el carbón. La sal evaporada contiene cloruro de sodio entre un 99,6 y 99,99%. ¿Debemos utilizar la sal de roca, la sal evaporada o la sal solar en un ablandador de agua? La sal de roca contiene mucha materia que no es soluble en agua. Consecuentemente, los depósitos que ablandan tienen que ser limpiados mucho más regularmente, cuando se utiliza la sal de roca. La sal de roca es más barata que la sal evaporada y la sal solar, pero la limpieza del depósito puede tomar mucho tiempo y energía. La sal solar contiene un poco más de materia insoluble que la sal evaporada. Cuando uno toma la decisión sobre que sal usar, la consideración debe basarse en cuanta cantidad de sal es usada, con qué frecuencia el ablandador necesita ser limpiado, y el diseño de la unidad de ablandador. Si el uso de sal es bajo, otros productos pueden ser usados alternativamente. Si el uso de sal es alto, sales insolubles pueden ser rápidas cuando se usa sal solar.

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Adicionalmente, el reservorio necesitará mayor frecuencia de limpiado. En este caso la sal evaporada es recomendada. ¿Es dañino mezclar diversas clases de sal en un ablandador de agua? No es generalmente dañina la mezcla de sales en un ablandador de agua, pero hay tipos de ablandadores que se diseñen para productos específicos para el ablandado del agua. Al usar productos alternativos, estos ablandadores no funcionarán bien. La sal evaporada que se mezcla con la sal de roca no se recomienda, pues ésta podría estorbar el depósito que ablandaba. Se recomienda que usted permita que su unidad este vacía de un tipo de sal antes de agregar otra para evitar la aparición de cualquier problema. ¿Con qué frecuencia debe uno agregar la sal al ablandador? La sal se agrega generalmente al depósito durante la regeneración del ablandador. Cuanto más a menudo el ablandador se regenera, más a menudo la sal necesita ser agregada. Los ablandadores de agua se comprueban generalmente una vez al mes. Para garantizar una producción satisfactoria de agua blanda, el nivel de sal se debe mantener por lo menos lleno hasta la mitad siempre. ¿Por qué a veces el agua a veces no se ablanda cuando se la agrega la sal? Antes de que la sal comience a trabajar en un ablandador de agua, este necesita un pequeño rato de residencia dentro del depósito, desde que la sal se disuelve lentamente. Cuando uno comienza inmediatamente la regeneración después de agregar la sal al depósito, el ablandador de agua puede no trabajar según estándares. Cuando no ocurre el ablandado del agua puede también indicar el malfuncionamiento del producto ablandador, o un problema con la sal que es aplicada.

o COSTOS DEL PROCESO DE ABLANDAMIENTO

¿Cuánto cuesta ablandar un agua? Algunos ablandadores son más eficientes que otros y consecuentemente los precios pueden variar. Hay ablandadores disponibles que funcionan por tiempo y ablandadores por metro-controlado. Las unidades metro-controladas producen el agua más blanda por libra de sal. Algunos ablandadores trabajan con electricidad, pero más ablandadores de agua recientes utilizan el poder del agua. Los costes de un ablandador de agua dependen en gran medida del tipo de ablandador que utilicé, del agua y el tipo de energía, pero también de la dureza el agua que se necesita ablandar y el uso del agua. Cuando el agua es muy dura y se utiliza pesadamente, los costes de ablandamiento son elevados. Los costes de un ablandador de agua pueden variar generalmente entre 0.20 y 0.40 euros por día. Los costes de los ablandadores de agua son generalmente lejanos compensados por las ventajas y los ahorros de los costes obtenidos, con usar el agua ablandada. ¿Cuánto cuesta ablandar el agua durante la operación? El coste corriente es simplemente el coste de la sal. Esto probablemente esta alrededor de 1.95 Euros por persona en la casa en un mes.

o ABLANDAMIENTO DEL AGUA POTABLE

¿Las compañías productoras de agua potable siempre producen agua blanda? Aunque las compañías productoras de agua tienen la oportunidad de producir agua blanda, ellos no siempre lo hacen así. Una compañía productora de agua solo tiene que añadir al agua un ablandador en su sistema de purificación, para producir agua blanda barata.

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Pero cuando los consumidores no pueden ser capaces de tener la elección tienen que beber agua no blanda. Los problemas del agua dura ocurren mayormente cuando el agua es calentada. Como resultado, el agua dura causa algunos problemas en los suministros de agua de las compañías, especialmente cuando solo el agua fría corre a través de las tuberías. ¿Es el agua ablandada segura de beber? El agua ablandada todavía contiene todos los minerales naturales que necesitamos. Se priva solamente de su contenido en calcio y en magnesio, el sodio es añadido en el proceso de ablandamiento. Ése es porqué en la mayoría de los casos, el agua ablandada es perfectamente segura de beber. Es recomendable que como agua ablandada contenga solamente hasta 300mg/L de sodio. En áreas con aguas de alta dureza y que es ablandada no debe de usarse para preparar la leche de los niños, debido al alto contenido en sodio que se produce por el proceso de ablandamiento llevado a cabo. ¿Puede la sal de instalaciones de ablandamiento entrar en el agua potable? La sal no tiene la oportunidad de entrar en el agua potable a través de instalaciones que ablandan. El único propósito de la sal en un ablandador de agua es regenerar los granos de la resina que toman la dureza del agua. ¿Cuánto sodio se absorbe del agua ablandada? La toma de sodio a través del agua ablandada depende de la dureza del agua. Como media, la toma de sodio es menos del 3% que viene de beber el agua ablandada. Las estimaciones dicen que una persona consume cerca de dos a tres cucharillas de sal al día, de varias fuentes. Si se asume que un producto diario de cinco gramos de sodio a través del alimento y de la consumición de tres cuartos de galón de agua, la contribución del sodio (Na+) en el agua del proceso casero el ablandar el agua, es mínima comparada al producto diario del total de muchos alimentos ricos en sodio. ¿El ablandar el agua potable la privará de minerales esenciales? El ablandar no privará el agua de sus minerales esenciales. El ablandar priva solamente al agua potable de los minerales que hacen el agua ser dura, por ejemplo el calcio, magnesio e hierro.

o MANTENIMIENTO DE LOS ABLANDADORES

¿Cuándo necesita la resina de ablandamiento ser reemplazada? Cuando el agua no es suficientemente blanda, uno debería considerar primero los problemas de la sal que es usada, o malfuncionamiento de la maquinaría, o los componentes de ablandamiento. Cuando estos elementos no son la causa de la insatisfactoria ablandación del agua, quizás el tiempo de reemplazo de la resina de ablandamiento, o incluso todo el sistema de ablandamiento. A través de la experiencia Nosotros sabemos mas sobre las resinas de ablandamiento y las resinas de intercambiadores de iones sobre los últimos vente a veinticinco años. ¿Necesita el tanque de sal del ablandador ser limpiado? Usualmente no es necesario limpiar el tanque que contiene la sal, al menos que la sal producto sea usada en elevada materia orgánica, o que haya un serio malfuncionamiento de cualquier tipo.

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Si hay deposición de sal en la resina, el reservorio debería ser limpiado para prevenir el malfuncionamiento del ablandador. ¿Qué es 'mushing' y por qué debe evitarse? Cuando pelotitas de sal sueltamente o sal de tipo cúbica es usada en la resina, esto puede formar pequeños cristales de la sal evaporada, los cuales son similares a la sal de mesa. Estos cristales pueden unirse, creando una masa gruesa en el tanque de la sal. Este fenómeno, comúnmente es conocido como 'mushing', puede interrumpir la producción de la sal. La producción de la sal es un elemento importante para refresco de las gotas de resina en el agua blanda. Sin producción de sal, un sistema de ablandamiento de agua no es capaz de producir agua blanda.

o ABLANDAMIENTO EN USOS DOMÉSTICOS

¿Puede el agua ser ablandada a lo largo de su movimiento? Con sistemas de ablandamiento moderno, esto es muy posible que tenga lugar durante el movimiento. Técnicas de instalación envuelven rápidas conexiones, similar a estas, usadas en las lavadoras. Todo lo que hay que hacer es cerrar la entrada y la salida con válvulas del ablandamiento y mantener abierta la válvula del bypass, permitiendo al agua dura fluir hacia el tanque de almacenaje y los grifos de los usuarios. Después el ablandamiento puede ser desconectado, moviéndolo hacia su nueva localización y colocarlo allí. ¿Pueden los residuos del agua ablandada ser descargados directamente en el jardín? Como las sales alteran la presión osmótica que las plantas tienen para regular sus necesidades hídricas, la descarga directa de cloruro de sodio o potasio puede ser desaconsejable. ¿Es el agua blanda buena para las pieles secas? Hay casos en los que se ha comprobado, en caso de gente con condiciones de pieles seca tener beneficio del agua blanda, porque el agua blanda es buena para la piel y el pelo.

3) Diagrama de flujos:

Método del jabón

Tomar una muestra de 25ml adicionar 1gota de solución de jabón y agitar si se observa la

formación de espuma el agua es blanda.

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Método de EDTA

Tomar 25 ml de muestra adicionar 10 gotas de solución buffer y 3 gotas de indicar negro de

Eriocromo y observar el color si este azul el agua es blanda y si es rojo vino es agua dura.

Ablandamiento por intercambio iónico

Determinar si el agua de caño presenta dureza

1. Se prepara la columna de intercambio como se muestra en la figura

2. Tomar 5ml de muestra de resina y transvarsar a la columna (bureta).

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3. Lavar con 20 ml de agua destilada.

4. Abrir la llave de la bureta de forma que el líquido fluya a menos de 3 gotas por

segundo. Adicionar constantemente agua del caño y colector el efluente en un vaso de

250ml cada 50ml analizar si el agua es ablandada o no. Si tuviese dureza no continuar

con la adición de agua dura.

5. Anotar el volumen de agua blanda producida para cálculos de rendimiento se tiene en

promedio que 1 pie cúbico de resina rinde 5m3 de agua blanda cuando la dureza del

agua es de 280ppm. como CaCO3.

4) Conclusiones:

Método del jabón:

se tomó dos muestras en una de ellas se observó mayor formación de espuma, por lo

tanto esa muestra es blanda.

Este método es muy sencillo para poder saber si el agua de un lugar es dura o blanda.

Método de EDTA:

Este método nos sirve para determinar si el agua es dura o blanda.

Este método es más seguro que el anterior ya que es un método que requiere el

método de titulación.

Determinar si el agua de caño presenta dureza:

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Comprobamos que el agua del caño es blanda y por lo tanto es buena para nuestra

salud.

5) Aplicación a la especialidad:

El ablandamiento de agua es muy usada en industrias de botellas para que estas sean

lavadas y no dejen sustancia alguna.

6) Recomendaciones:

En este laboratorio tuvimos la oportunidad de apreciar el proceso de ablandamiento por medio de intercambiadores iónicos que consiste en pasar aguas duras a través de un lecho de resinas intercambiadores de cationes, donde los componentes de la dureza, los iones de calcio y magnesio son eliminados de la solución y sustituidos por sodio o hidrógeno para ello es necesario que la resina se encuentre en buen estado, si fue utilizada en una etapa anterior asegurarse que se haya regenerado agregándole las sales necesarias y para optimizar el experimento esperar un tiempo para que las sales actúen, así lograremos un buen ablandamiento del agua.

CUESTIONARIO

1.- EXPLIQUE DETALLADAMENTE EL CICLO HÍDRICO

El ciclo hidrológico como una serie de reservas, o áreas de almacenamiento, y una serie de

procesos que causan que el agua se mueva entre estas reservas. Las reservas más

grandes, de lejos, son los océanos, que contienen aproximadamente un 97% del agua de la

Tierra. El 3% restante es el agua dulce, tan importante para nuestra sobre vivencia. De ésta,

aproximadamente 78% está almacenada en la Antártica y en Groenlandia. Aproximadamente

21% de agua dulce en la Tierra es agua almacenada en sedimentos y rocas debajo de la

superficie de la tierra. El agua dulce que vemos en los ríos, arroyos, lagos y en la lluvia

constituye menos del 1% del agua dulce de la Tierra y menos que el 0.1% de toda el agua de

la Tierra.

El ciclo hidrológico. Las flechas indican el volumen del agua que

viaja de una reserva a otra.

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El océano y la atmósfera

El agua se mueve constantemente de una reserva a otra a través del proceso de

evaporación, condensación, y precipitación. La fuerza motriz del ciclo hidrológico es el sol,

que provee la energía necesaria para la evaporación, de igual manera que la llama del gas

de la cocina provee la energía necesaria para hervir agua y crear vapor. El agua cambia de

un estado líquido a un estado gaseoso cuando se evapora de los océanos, lagos, arroyos, y

suelo de la tierra.

Puesto que los océanos constituyen la reserva mayor del agua líquida, es ahí donde ocurre

casi toda la evaporación. La cantidad de agua en forma de vapor en el aire varía

inmensamente de un momento a otro y de un lugar a otro. Estas variaciones son conocidas

como humedad.

La presencia del agua en forma de vapor en la atmósfera es uno de los factores que hace

que la Tierra sea un lugar habitable para nosotros. En 1859, el naturalista Irlandés John

Tyndall, empezó a estudiar las propiedades termales de los gases en la atmósfera de la

Tierra. Encontró que algunos gases, como el dióxido de carbón (CO2) y el agua en forma de

vapor, atrapaban el calor en la atmósfera (una propiedad comúnmente llamada efecto

invernadero), mientras que otros gases como el nitrógeno (N2) y el argón (Ar) le permitían al

calor escapar al espacio. La presencia del agua en la atmósfera ayuda a mantener la

temperatura del aire en la superficie de la tierra entre -40° C a 55° C. Las temperaturas en

los planetas sin agua en forma de vapor en la atmósfera, como Marte, se mantienen tan

bajas como -100° C.

Una vez que el agua en forma de vapor está en el aire, circula en la atmósfera. Cuando un

paquete de aire se eleva y se enfría, el agua en forma de vapor se condensa y se convierte

en agua líquida alrededor de partículas parecidas al polvo, llamadas condensación nucléica.

Inicialmente estas gotas de condensación son mucho más pequeñas que las gotas de lluvia

y no son suficientemente pesadas como para formar una precipitación. Estas pequeñas

gotas de agua crean nubes. A medida que las gotas continúan circulando dentro de las

nubes, se unen y forman gotas más grandes que eventualmente serán suficientemente

pesadas para caer como lluvia, nieve o granizo. A pesar de que la cantidad de la

precipitación varía en gran medida en diferentes lugares de la Tierra, la evaporación y la

precipitación están globalmente balanceadas. En otras palabras, si la evaporación aumenta,

la precipitación también aumenta. El aumento de la temperatura global es un factor que

podría causar un aumento global en la evaporación de los océanos mundiales, lo cual

causaría una precipitación total mayor.

Puesto que los océanos cubren alrededor de 70% de la superficie de la tierra, la mayor parte

de la precipitación cae de nuevo al océano y el ciclo empieza otra vez.

Una porción de la precipitación cae sobre el suelo, sin embargo, y toma uno de varios

caminos del ciclo hidrológico. Un poco de agua va para el suelo y las plantas, otro poco corre

hacia los arroyos y lagos, otro poco se filtra en la reserva de agua del suelo terrestre, y otro

poco cae en los glaciares y se acumula en forma de hielo.

El ciclo hidrológico en el suelo terrestre

La cantidad de precipitación que se absorbe en el suelo depende de varios factores: la

cantidad y la intensidad de la precipitación, la condición anterior del suelo, la inclinación del

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paisaje, y la presencia de vegetación. Estos factores pueden a veces interactuar de manera

sorprendente. Así, muchas veces, una intensa lluvia en un suelo muy árido, típico del

desierto del sudoeste Norteamericano no se absorbe en el suelo y crea inundaciones

instantáneas. De esta manera, el agua que no se absorbe está disponible a las plantas. En

un proceso llamado transpiración, las plantas, a través de sus raíces, toman el agua que

sube a través de sus diferentes partes y se evapora de la superficie de las hojas. El agua que

se absorbe en el suelo también puede seguir absorbiéndose a través del suelo hacia unas

reservas terrestres llamadas acuíferos. De manera errónea, se visualiza a los acuíferos como

unos lagos subterráneos. En realidad, de lo se trata es de que el agua del suelo terrestre

llena los espacios porosos entre los sedimentos o rocas.

El agua en el suelo terrestre existe debajo del manto de

agua, que divide el suelo, las rocas y los sedimentos no

saturados de los saturados.

El agua que no penetra en el suelo se une y viaja a través de la superficie hasta desembocar

en los arroyos y ríos que, a su vez , desembocan en el océano. La precipitación en forma de

nieve en las regiones glaciares toma una ruta diferente en el ciclo hidrológico, acumulándose

en las cimas de los glaciares y deslizándose despacio hacia los valles.

Los Humanos y el ciclo Hidrológico

Las propiedades del agua y el ciclo hidrológico son responsables en gran medida de los

modelos de circulación que vemos en la atmósfera y en los océanos de la Tierra. La

circulación atmosférica y oceánica son dos de los mayores factores que determinan la

distribución de las zonas climáticas sobre la Tierra. Los cambios en el ciclo o la circulación

pueden traer grandes cambios climáticos. Por ejemplo, si la temperatura global promedio

continúa aumentando, como lo ha hecho en las recientes décadas, el agua que está

actualmente almacenada en forma de hielo en las capas de hielos polares, se derretirá. Esto

causará un aumento en el nivel del mar. El agua también se expande cuando se calienta, lo

cual exacerba el aumento del nivel del mar. Algunos científicos creen que el aumento de la

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frecuencia y severidad de los eventos de El Niño en las décadas recientes, se debe a la

aceleración del ciclo hidrológico, inducido por el calentamiento global.

De manera más inmediata, cada vez se hace más evidente el límite de los recursos de agua

dulce de la Tierra. El agua del suelo terrestre puede tomar miles o millones de años para

recargarse naturalmente y estamos usando estos recursos mucho más rápido de lo que

están siendo recargados. . Las aguas de la superficie alrededor del mundo están

contaminadas en gran medida por deshechos humanos y animales, sobre todo en países

como India y China, donde los ríos de aguas no potables, proveen agua para beber, uso

higiénico y doméstico a casi 2 billones de personas. A pesar de la Ley Agua Limpia en los

Estados Unidos y de ciertas prácticas en algunos lugares del mundo para conservar agua

(como los inodoros y duchas especiales que consumen poca cantidad) que responden a

estas políticas, los problemas se incrementarán a medida que la población mundial aumente.

Efectivamente, cada pozo y manantial, cada río y mar, provienen de la misma fuente.

Por lo tanto, los cambios afectan no sólo a un río o lago, sino a todo el ciclo hidrológico.

2.- ¿A QUÉ SE DEBE LA DUREZA DEL AGUA?

La dureza del agua es debida a sales de calcio y magnesio. Estas sales de sulfatos, nitratos y

clorados son altamente solubles en agua y son sin embargo componentes relativamente

estables de la dureza.

3.- ¿QUÉ ES DUREZA PERMANENTE?

La Cantidad en las que están presentes LAS SALES DE SULFUROS , NITRATATOS es

llamada dureza permanente, estas son parte de la dureza general o GH, podemos decir por

ejemplo Cloruro de Calcio, Sulfato de Calcio, Nitrato de Calcio, Cloruro de Magnesio, Sulfato de

Magnesio y Nitrato de Magnesio, entre otros.

4.- ¿QUÉ ES LA DUREZA TEMPORAL?

Es la porción de la dureza total que se elimina con la ebullición del agua, compuesta

principalmente por iones carbonato y bicarbonato.

5.- ¿A QUÉ SE DENOMINA ALCALINIDAD F, ALCALINIDAD M EN ANALISIS DE AGUA?

Se denomina al tipo de alcalinidad que tiene las sustancias.

F = Representa la alcalinidad mostrada por la fenoltaleina.

T = Representa la alcalinidad total

M =T-F ; alcalinidad adicional mostrada por al anaranjado de metilo solo

F = T o M=0

F indica hidróxido o carbonato si hubiera carbonatos en la muestra, estos darían un valor

positivo de M, porque el punto final de la fenolftaleína ocurre cuando la mitad de la reacción de

los carbonatos es completa. Si M = 0, no hay entonces carbonatos presentes, porque en este

caso F es hidróxido solamente.

Condición 2: F > ½ T, pero menor que T, o cuando M> 0.

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Desde que M>0 hay alguna alcalinidad presente debida a carbonatos M mide de los

carbonatos; por lo tanto, los carbonatos es igual a 2 M = 2 (T-F). Pero la condición indica que

F>½ T o mayor que 2 M; por lo tanto, hay alguna alcalinidad presente por hidróxido. La

alcalinidad de hidróxido es igual a la total alcalinidad menos la alcalinidad debida a carbonatos

ó T - 2 (T-F) = 2 F - T.

Condición 3: Cuando F = ½ T ó F = M

Desde que M representa la mitad de los carbonatos y desde que F = M, entonces F representa

la otra mitad y solamente carbonatos están presentes. Carbonatos 2F = T.

Condición 4: F < ½ T (M > F)

M puede ser mayor que F, solamente cuando bicarbonatos están presentes en adición a

carbonatos. Esto excluye a hidróxidos. La alcalinidad representa por F es la mitad de los

carbonatos. Entonces 2F = Carbonatos y los bicarbonatos = T - 2F.

Condición 5: F = 0 y M > 0

En este caso no hay hidróxidos ni carbonatos.

Toda la alcalinidad es de bicarbonatos = T CO3 y OH

6.- ¿A QUÉ SE DENOMINA LAS INCRUSTACIÓN Y A QUE SE DEBE?

En las industrias, el agua dura no puede ser utilizada para alimentar calderas, ya que dan

origen a "incrustaciones"(costras) en los equipos. Este problema se genera por dos causas, la

presencia de bicarbonatos solubles de calcio y magnesio, Ca(HCO3)2 y Mg(HCO3)2 y la de

otras sales solubles de estos cationes, tales como sulfato, nitratos y cloruros, CaSO4,

Ca(NO3)2, CaCl2, etc.

Los bicarbonatos (solubles) se transforman en carbonatos (insolubles) a la temperatura de

ebullición del agua, produciendo la "incrustación", según las siguientes ecuaciones (para el Ca).

Ca(HCO3)2 Ca2+ + 2 HCO3

A t° elevada:

2 HCO3- CO32- + CO2 + H2O

Ca2+ + CO32- CaCO3 (incrustación)

Las restantes sales solubles se concentran al evaporarse el agua, y al alcanzar su saturación

se depositan en el interior de la caldera contribuyendo a la formación de la incrustación.

Por ese motivo, es necesario someter el "agua dura" a un "ablandamiento" o "intercambio"

iónico*, para eliminar los cationes Ca2+ y Mg2+ antes de su ingreso a la caldera.

7.- SEGÚN SU DUREZA COMO SE CLASIFICA EL AGUA

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TIPO DE AGUA DUREZA DEL AGUA (°dh)

MUY BLANDA 0-4

BLANDA 4-8

ALGO DURA 8-12

BASTANTE DURA 12-18

DURA 18-30

MUY DURA >30

8.-DETALLAR QUE SON RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO.

Son sustancias granuladas insolubles las cuales tienen en su estructura molecular radicales ácidos o básicos que pueden ser intercambiados. Los iones positivos o negativos fijados en estos radicales serán reemplazados por iones del mismo signo en solución en el líquido en contacto con ellos. El intercambio iónico es completado sindeteriorización o solubilización Cambiando el número total de iones en el líquido antes del intercambio. Hoy en día, las sustancias de intercambiadores de iones son usadas casi exclusivamente sobre el nombre de resinas. Hay dos categorías de resinas: las resinas del tipo gel y estas otras de macroporos o de tipo de unión cruzada suelta. Sus estructuras básicas son prácticamente la misma: la estructura de macromolécula es obtenida en ambos casos por co-polimerización. La diferencia entre ellas reposa en sus porosidades.

Resinas tipo Gel tienen una porosidad natural limitada entre las distancias intermoleculares. Esta es una estructura tipo microporo.

Resinas tipo Macroporos tienen una porosidad artificial adicional la cual es obtenida por la adición de sustancias diseñadas para esta proposición.

El intercambiador es conocido como monofuncional si hay solo una variedad de radicales y este es llamado polifuncional si la molécula contiene varios tipos de radicales.

9.- EXPLIQUE LA FORMACION DE PRECIPITADO DEL JABON CON AGUA DURA

El precipitado se forma por que el agua dura contiene sales de calcio y magnesio por eso se forma precipitado.

10.-CUANDO UNA SOLUCIÓN DE BICARBONATO DE SODIO TIENE INDICADOR FENOFTALEINA EL COLOR ES UN GROSELLA CLARO.

SI ESTA SOLUCIÓN SE HIERVE EL COLOR SE HACE ROJO INTENSO, EXPLIQUE.

Esto ocurre a la composición de las sustancias y es porque cada sustancia es diferente de otro

ya que al hervir esta se podrá tener otro color como el rojo intenso