401549- quimica ambiental guia laboratorio

1

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA GUIA COMPONENTE PRÁCTICO DEL CURSO: 401549 – QUÍMICA AMBIENTAL

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

GUÍA COMPONENTE PRÁCTICO

401549 – QUÍMICA AMBIENTAL

MARCELA ANDREA ZAMBRANO BOTHIA

Director Nacional

JOHNY ROBERTO RODRÍGUEZ PÉREZ

Acreditador

BOGOTA

Julio, 2014

2


2. ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

El componente práctico del curso de Química Ambiental (Evaluación y

Control de la Contaminación), fue diseñado en el mes de agosto de 2012 por

María del Pilar Triana Novoa, Master en Ciencia del Suelo y Manejo de Aguas.

Esta primera actualización, se enfoca a dar respuesta a los objetivos planteados

en el curso, con la finalidad de garantizar en el estudiante su cumplimiento y

aprendizaje autónomo, en concordancia con los materiales que dispone la

universidad como infraestructura, recursos tangibles e intangibles.

Las modificaciones realizadas a la presente guía, se enfocaron a dar

respuesta al proceso de aprendizaje del estudiante, según la evolución del curso y

las competencias a cumplir; dando un acercamiento al análisis preliminar de

muestras ambientales, asimismo, facilita la comprensión y aplicación de rúbricas

evaluativas, coherentes a lo planteado en su desarrollo.

La revisión y acreditación de la guía del componente práctico del curso de

Química Ambiental (Evaluación y Control de la Contaminación), se realizó con el

apoyo y el trabajo realizado del por el Licenciado en Química Johny Roberto

Rodríguez Pérez, quien se desempeña como coordinador del Programa de

Química de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia.

Este documento se puede copiar, distribuir y comunicar públicamente bajo

las siguientes condiciones:

• Reconocimiento. Debe reconocer los créditos de la obra de la manera

especificada por el autor o el licenciador (pero no de una manera que sugiera que

tiene su apoyo o apoyan el uso que hace de su obra).

• No comercial. No puede utilizar esta obra para fines comerciales.

• Sin obras derivadas. No se puede alterar, transformar o generar una obra

derivada a partir de esta obra.

• Al reutilizar o distribuir la obra, tiene que dejar bien claro los términos de la

licencia de esta obra.

• Alguna de estas condiciones puede no aplicarse si se obtiene el permiso del

titular de los derechos de autor.

• Nada en esta menoscaba o restringe los derechos morales del autor.

3


3. ÍNDICE DE CONTENIDO

Pág.

GUÍA COMPONENTE PRÁCTICO .................................................................................... 1

2. ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO ......................... 2

4. LISTADO DE TABLAS .................................................................................................. 4

4.1 Listado de gráficos y figuras ..................................................................................... 5

5. CARACTERÍSTICAS GENERALES .............................................................................. 6

6. DESCRIPCIÓN DE LAS PRÁCTICAS ........................................................................ 11

PRACTICA No. 01 – Recolección de muestras de agua y suelo en zonas urbanas

contaminadas ............................................................................................................... 11

PRACTICA No. 02 – Evaluación y estudio fisicoquímico de agua ................................ 21

PRACTICA No. 03 – Evaluación y estudio fisicoquímico de suelo ................................ 32

PRACTICA No. 04 – Análisis estadístico del reporte meteorológico de una estación

desconocida en un rango de tiempo determinado ........................................................ 40

PRACTICA No. 05 – Evaluación de la concentración de CO2 en un espacio cerrado... 49

PRACTICA No. 06 – Estudio y determinación de emisión de gases por uso de

combustibles fósiles. .................................................................................................... 57

PRACTICA No. 07 – Simulación del efecto de lluvia ácida y smog fotoquímico en

fuentes naturales y no naturales................................................................................... 64

PRACTICA No. 08 – Estudio de los Parámetros Cromatográficos a ser aplicados en

muestras ambientales .................................................................................................. 70

PRACTICA No. 09 – Determinación de fósforo en muestras de suelo por el método de

Bray II........................................................................................................................... 79

7. FUENTES DOCUMENTALES ..................................................................................... 86

4


4. LISTADO DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Recolección de datos Determinación de Alcalinidad…………………….. 25

Tabla 2. Relación entre alcalinidad y iones de CaCO3……………………………... 25

Tabla 3. Recolección final de datos de alcalinidad…………………………………. 26

Tabla 4. Recolección datos determinación de cloruros…………………………….. 27

Tabla 5. Recolección datos determinación de dureza……………………………… 28

Tabla 6. Recolección datos determinación de pH…………………………………... 36

Tabla 7. Recolección datos determinación de conductividad……………………... 36

Tabla 8. Reporte meteorológico 15 de Abril…………………………………………. 42

Tabla 9. Reporte meteorológico 16 de Abril…………………………………………. 43

Tabla 10. Reporte meteorológico 17 de Abril………………………………............. 43



Tabla 13. Resultados de mgCO2/m3 obtenidos en el análisis…………….............. 53

Tabla 14. Configuración del HPLC Simulator………………………………............. 74

Tabla 15. Segunda configuración del HPLC Simulator……………………............. 74

Tabla 16. Tercera configuración del HPLC Simulator………………………………. 76

Tabla 17. Parámetros para la realización de la curva de calibración……............. 83

Tabla 18. Resultado de Absorbancia y concentración de fósforo (ppm)…………. 83

5


4.1 Listado de gráficos y figuras

Pág.

Figura 1. A) Muestreo aleatorio simple, B) Muestreo sistemático y C) Muestreo

dirigido………………………………………………………………………………………... 13

Figura 2. Esquema de transepto fijo……………………………………………………... 15

Figura 3. Muestreo manual en cuerpos de agua……………………………................. 17

Figura 4. Fuentes potenciales de hidrocarburos contaminantes por fuentes móviles

pequeñas 59

Figura 5. Etapa 1 recolección de la muestra……………………………………………. 61

Figura 6. Burbujeo de la muestra………………………………………………………… 61

Figura 7. Burbujeo de la muestra con bicarbonato sódico y vinagre…………………. 62

6


5. CARACTERÍSTICAS GENERALES

Introducción La química es la ciencia cuyo objeto fundamental de

estudio es la materia desde sus constituyentes, su

relación con el concepto de energía, hasta sus

transformaciones y las leyes que las rigen.

Teniendo en cuenta que nuestro mundo conocido

está constituido por materia y energía, la química se

constituye en una ciencia central, que tiene una

influencia primordial en la vida humana.

Específicamente, la Química Ambiental juega un

papel primordial en todas las actividades que tienen

que ver con sistemas naturales y productivos donde

las transformaciones de la materia y de la energía

son una constante.

La química ambiental es una ciencia teórica-

experimental, en la cual las actividades

desarrolladas en el laboratorio son una herramienta

fundamental que contribuye en la comprensión y

valoración de los hechos observados y en el

desarrollo de capacidades como la interpretación de

fenómenos.

Por lo anterior, es importante abordar la realización

de las siguientes prácticas con un sentido crítico y

buscando la aplicación de los resultados a los

fenómenos que observamos a diario y, en especial a

aquellos que tienen que ver con el manejo de los

recursos naturales y tecnológicos para una óptima

productividad, sin deterioro y destrucción de nuestro

entorno.

En las nueve prácticas descritas en el presente documento, están planeadas con la finalidad de apoyar y complementar el avance teórico del curso, abordando los tres componentes abióticos: agua, suelo y aire.

7


Justificación El componente práctico de Química Ambiental

(Evaluación y Control de la Contaminación), apoya el

proceso de aprendizaje del estudiante, del cual se

espera que desarrolle las competencias y

habilidades mínimas requeridas para la aprobación

del curso. El estudiante estará en la capacidad de

investigar, analizar, proponer, indagar y dar posibles

soluciones a problemas prácticos presentados en el

desarrollo del componente práctico del curso.

Química Ambiental al ser una ciencia teórico-

experimental, requiere como complemento, el

desarrollo de prácticas de laboratorio, que

garanticen el cumplimiento de los objetivos del

curso, siendo evaluados con la presentación de

informes de laboratorio los cuales serán

responsabilidad y trabajo autónomo del estudiante,

junto con la preparación de cada una de las

prácticas, a partir de la realización de preinfomes de

laboratorio, según la rúbrica presentada.

Intencionalidades

formativas

Propósitos

Lograr en el estudiante el desarrollo de un

pensamiento crítico y científico ante los resultados

ontenidos en el laboratorio.

Generar una relación de lo teórico y práctico

del curso, coherente con en el proceso de

aprendizaje del estudiante.

Apropiación de las tempaticas y conceptos

básicos requeridos para el desarrollo de las

prácticas propuestas.

Lograr en el estudiante la capacidad de

comprender y dar soluciones a hipótesis y/o

problemas generados en el desarrollo de las

prácticas asociados a casos de la vida real.

8


Objetivos

Comprender cada uno de los procesos

presentes en las prácticas, para dar respuesta a los

resultados y sus análisis.

Desarrollar competencias de interpreración,

argumentación y proposición antes, durante y

después del desarrollo de la práctica, evidenciando

su resultado con la elaboración de preinformes e

informes, según el desempeño en el laboratorio.

Ampliar la destreza de manejo de datos y

análisis de los mismos, coherentes con el avance

teórico del curso.

Evaluar el desempeño y la evolución

académica en el proceso de aprendizaje de cada

estudiante.

Metas

Desarrollar líneas de temáticas pedagógicas

que den respuesta a los objetivos planteados en el

curso en lo teórico y lo práctico.

Aumentar las habilidades del estudiante para

el desarrollo de cada etapa requerida para la puesta

en marcha de las prácticas planteadas.

Desarrollar prácticas enfocadas en los tres

componentes abióticos, permitiendo al estudiante

identificar la importancia práctica que tiene la

Química Ambiental en los procesos de la naturaleza.

Establecer la relación que tiene la Química

Ambiental en el desarrollo profesional y práctico de

diferentes disciplinas.

9


Competencias

En el proceso de aprendizaje, el estudiante

desarrolla el método científico e investigativo,

apoyándose en recursos electrónicos y físicos,

enriqueciendo los fundamentos y conceptos básicos

para el desarrollo práctico, aumentando su

capacidad para interpretar, argumentar y proponer

antes, durante y después del desarrollo de las

prácticas plantadas, aplicando el conocimiento en la

solución de problemas presentes dentro y fuera del

campo académico.

Denominación de

practicas

Práctica No. 01: Recolección de muestras de agua y

suelo en zonas contaminadas.

Practica No. 02: Evaluación y estudio fisicoquímico

de agua.

Practica No. 03: Evaluación y estudio fisicoquímico

de suelo.

Práctica No. 04. Análisis estadístico del reporte

meteorológico de una estación desconocida.

Práctica No. 05: Evaluación de la concentración de

CO2 en un espacio cerrado.

Práctica No. 06: Estudio y determinación de emisión

de gases por uso de combustibles fósiles.

Práctica No. 07: Simulación del efecto de lluvia ácida

y smog fotoquímico en fuentes naturales y no

naturales.

Práctica No. 08: Estudio de los parámetros

cromatográficos a ser aplicados en muestras

ambientales.

Práctica No. 09: Determinación de fósforo en

muestras de suelo por el método de Bray II.

10


Número de horas 18

Porcentaje 28%

Curso Evaluado por

proyecto

SI NO X _

Seguridad industrial Guantes de nitrilo, tapa bocas, bata manga larga, gafas de seguridad traslucidas, zapato cerrado, plano y redondo.

11


6. DESCRIPCIÓN DE LAS PRÁCTICAS

PRACTICA No. 01 – Recolección de muestras de agua y suelo en zonas

urbanas contaminadas

Tipo de practica

Presencial X Autodirigida Remota

Otra ¿Cuál

.

Porcentaje de evaluación 4% (20 puntos)

Horas de la practica 1.5

Temáticas de la práctica Toma de muestras de agua y suelo de zonas

contaminadas

Intencionalidades formativas

Propósito

Seleccionar un sector contaminado cerca al

lugar donde habita para la recolección y posterior

análisis de muestras.

Identificar la importancia del adecuado

porcedimeinto al momento de la recolección de

muestras.

Objetivo

Aplicar adecuadamente los métodos de

recolección de muestras, garantizando un adecuado

resultado en los análisis posteriores.

Meta

Identificar una zona contaminada de la cual

sea posible realizar la recolección de muestras de

suelo y agua.

Competencias

Reconocer el tipo de muestreo que podría

aplicarse en la zona seleccionada.

Recolectar el número de muestras suficientes,

12


que permitan la aplicación de las diferentes

prácticas.

Fundamentación Teórica

El proceso de toma de muestras es indispensable para el desarrollo del análisis físico y

químico, el cual dependerá de factores tales como la existencia de datos preliminares que

indiquen la presencia de un problema específico, la presencia de fuentes emisoras, o

ausencia absoluta de datos que ameriten un muestreo exploratorio.

Es necesario tener en cuenta cuál es nivel de profundidad que se quiere en el estudio

fisicoquímico, desde allí se pueden definir tres tipos de muestreo:

1. Muestreo aleatorio simple: se basa en técnicas estadísticas elementales, en el que

las muestras son tomadas al azar sin considerar criterios temporales ni de

localización o espacio, como se muestra en la sección A de la Figura 1.

2. Muestreo sistemático: es utilizado para garantizar una completa cobertura de © en

un determinado tiempo. Generalmente se comienza a muestrear en un punto

seleccionado al azar y se continúa con muestreos en sub-areas contiguas definidas

en base a un patrón de muestreo a intervalos fijos. Los intervalos pueden ser

espaciales o temporales. Por ejemplo se puede elegir un patrón temporal (15, 30, 45,

60 días, etc.), o un patrón espacial, es decir muestrear cada 50 metros a lo largo del

río. También, es aceptable utilizar una combinación de patrones temporales y

espaciales, vale decir, muestrear cada 50 metros a lo largo del rio y repetir el

muestreo cada 15 días. Por lo tanto, en el muestreo sistemático no se tiene ningún

juicio previo sobre el impacto que se genera en la zona a ser muestreada, como se

observa en la sección B de la Figura 1.

3. Muestreo dirigido: este muestreo se caracteriza por basarse en la experiencia y el

juicio de los encargados del estudio, es decir el personal encargado de tomar el

muestreo, tiene la oportunidad de observar con anterioridad la zona que será

muestreada, o se cuentan con estudios y reportes anteriores sobre la zona, lo que

permitirá recolectar las muestras en sitios ya preestablecidos, como se muestra en la

sección C de la Figura 1.

13


Figura 1. A) Muestreo aleatorio simple, B) Muestreo sistemático y C) Muestreo dirigido.

Fuente: Mejía y Jerez (2013).

En todos los tipos de muestreo se pueden obtener dos tipos de muestras:

1. Muestra simple: entrega información de un punto y momento específico, es decir

cuando se analiza por separado las diferentes muestras recolectadas.

2. Muestra compuesta: se obtiene mezcla de las muestras obtenidas en diferentes

puntos, momentos o frecuencias, es decir, cuando se ha realizado la recolección de

muestras en diferentes puntos de la zona a estudiar éstas son mezcladas al azar.

En el caso de muestras de agua a parte de los anteriores tipos de muestras se presentan:

1. Muestras en continuo: se obtiene principalmente de procesos industriales en los

cuales se requiere monitorear de forma permanente la procedencia de analitos

específicos.

2. Muestras integradas: se realizan en fuentes de agua con un sistema de bombeo

continuo, realizando la toma de muestras cada cierto intervalo de tiempo y se mezcla en

un solo envase.

14


Descripción de la practica

El muestreo lo realizará cada estudiante en una zona afectada por algún tipo de

contaminación, del lugar en el que vive.

En el momento de realizar el muestreo es indispensable evitar la manipulación de las

muestras, es un aspecto relevante que debe prevenirse en cualquier protocolo de

muestreo. Siempre existen riesgos potenciales de alteración, los cuales deben ser

reducidos a un mínimo consistente con el tipo de análisis que se requiere. El uso de

guantes por parte de los operadores debe considerarse una regla a seguir en cualquier

muestreo de plaguicidas. Posibles fuentes de contaminación incluyen, por ejemplo,

aquellas relacionadas con la manipulación de la muestra, como la alteración con

sedimento, compuestos tales como grasas o sedimentos que flotan en la superficie, y

contacto con agentes externos a través de las manos de la persona que colecta las

muestras. El uso de bloqueadores solares o repelentes orgánicos de insectos son

algunos posibles agentes que pudieran alterar la muestra.

Recursos a utilizar en la práctica (Equipos / instrumentos)

Material

Termómetro calibrado con escala de 10 – 110 °C.

Hielo, bolsas con hielo o bolsas refrigerantes.

Envases de polietileno y vidrio limpios con tapa o tapón hermético, y capacidad

mínima de 100 y 2000 mL. El estudiante deberá llevar a la práctica los envases.

Bolsas de cierre hermético con capacidad de 5 Kg.

Un barreno, muestreador cilíndrico o pala.

Algodón.

Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de la

práctica

No aplica.

Seguridad Industrial

Guantes de nitrilo, bata manga larga, botas de caucho si la ubicación de la toma de

muestra lo requiere, gafas de seguridad traslúcidas, tapa bocas.

15


Metodología

El primer paso para el desarrollo del proceso de muestreo es seleccionar el tipo de muestreo y el tipo de muestra para aplicar encada matriz (suelo o agua)

PARTE I Toma de muestra de suelo

1. El muestreo requiere dividir el lugar a muestrear en sectores homogéneos y colectar las muestras en cada uno de esos sectores por separado. Se recomienda que las muestras sean colectadas siguiendo un método sistemático, como por ejemplo es el de transepto fijo (Figura 2). Esto implica trazar una o más líneas sobre el área de muestreo. Las muestras son colectadas a intervalos regulares sobre las líneas del transepto e incluso pueden ser geo-referenciadas (por medio de un GPS o consultando previamente latitud y longitud del punto los puntos de muestreo). Este método permite además definir los gradientes de contaminación existentes en un área determinada.

Figura 2. Esquema de transepto fijo.

Fuente: . Mejía y Jerez (2013).

16


2. En un muestreo típico de suelos, por lo general se analizan muestras compuestas. Esta técnica puede resultar útil pero debe ser implementada con cuidado. Esto se debe a la alta heterogeneidad de la distribución de los contaminantes en el suelo.

3. El muestreo se realiza insertando el barreno o la pala a la profundidad deseada, por ejemplo de 10 a 50 cm, en un área de 1m2 por muestra o sub-muestra.

4. Luego de obtener la muestra ésta se introduce en bolsas de cierre hermético con el cuidado de no alterarla. Evite muestrear materiales existentes en la superficie del suelo tales como, material vegetal o materia orgánica. En el caso de una “muestra compuesta”, la regla general es que a mayor número de sub-muestras mayor será la calidad y representatividad de la muestra que se enviara al laboratorio. Un mapa del área y un plan escrito del protocolo de muestreo ayudarán en la interpretación de los análisis de laboratorio y sera esencial para el desarrollo de estudios posteriores.

5. Se debe poner la muestra en la hielera con hielo picado. Y transportada al lugar de análisis.

PARTE II

Toma de muestra de agua 1. En lo posible, es aconsejable colectar la muestra directamente en el envase que se

trasladara al laboratorio. Antes del muestreo debe adherirse una etiqueta en el tercio superior de la botella usando un lápiz marcador permanente. Incluya el nombre del colector (persona que realiza el muestreo), fecha, hora, sitio de colección y temperatura. Se recomienda hacer este procedimiento antes del viaje al sitio del muestreo (menos la temperatura que se registra en campo), ya que en la mayoría de las veces las muestras deben ser colectadas rápidamente y trasladadas al laboratorio en forma inmediata. Por lo general, esto no permite completar los detalles a registrar entre sucesivos muestreos.

2. Seleccione un sector representativo del cuerpo de agua, en el caso de un río, de preferencia, tome la muestra en un punto medio de la corriente principal y donde la velocidad sea máxima. Evite muestrear en sectores muy bajos, en orillas o agua detenida.

3. Utilizando guantes de látex, lave la botella varias veces usando la misma agua que

se va a muestrear. Luego introduzca la botella tapada a una profundidad intermedia entre la superficie y el fondo del lecho. Mantenga la boca del envase en contra de la corriente y sus manos alejadas del flujo, a objeto de evitar alteración de la muestra.

17


Una vez alcanzada la profundidad requerida saque la tapa y permita que la botella se llene completamente con agua, mantenga la botella sumergida durante 30 segundos y tape nuevamente (Figura 3). Evite golpear la botella con el fondo o con elementos del lecho del río que puedan remover sedimento y alterar el muestreo. Para aumentar la certeza y representatividad del muestreo, las muestras pueden ser compuestas, es decir en el lugar elegido se toman tres o cuatro sub- muestras a lo ancho del cauce y a la misma profundidad, mezclándose posteriormente para originar una muestra final para el análisis de laboratorio.

Figura 3. Muestreo manual en cuerpos de agua.

Fuente: Mejía y Jerez (2013)

4. En cuerpos de agua estáticos tales como lagos y lagunas, es necesario tomar muestras a distintas profundidades. Esto se debe a que en estos casos se produce un fenómeno denominado “17urno ver” , definido como el intercambio vertical del agua ubicada a distintas profundidades, producto de un cambio en la densidad del agua como respuesta a los cambios de temperatura. Debido a que existen sectores en que puede ocurrir un movimiento del agua durante el muestreo, se recomienda utilizar muestreadores en serie, de forma tal que se extraigan las muestras a diferente profundidad, pero simultáneamente. Esto asegura la compatibilidad de las muestras y su posterior comparación y análisis.

5. Debido a que los análisis de las muestras se realizan lejos del sitio de recolección, es recomendable seguir ciertos protocolos para evitar alteraciones de ellas durante su transporte. Se recomienda, en primer lugar, sellar bien la tapa de la botella de manera de evitar derrames accidentales. Luego la botella se introduce en la hielera con hielo (4-5°C) para ser inmediatamente transportadas al laboratorio. El análisis debe ser idealmente realizado dentro de las primeras 24 horas después del muestreo.

18


Es aconsejable introducir el envase que contiene la muestra en una bolsa plástica para evitar derrames, en caso del rompimiento accidental o de un derrame desde su tapa. Evite fumar durante el muestreo, durante su manipulación y en su transporte al laboratorio. Deben considerarse precauciones especiales, tales como el uso de bolsas de plástico con espacios de aire, o de otro material resistente a golpes, cuando se requiera enviar las muestras a laboratorios ubicados en otra ciudad o región del país. Si bien es cierto que se recomienda realizar el estudio 24 h después de la recolección, en caso de no ser posible las muestras deberán estar congeladas hasta el momento del estudio fisicoquímico.

Sistema de Evaluación

El tutor asignado al componente práctico, evaluará el laboratorio de acuerdo a los

aspectos de la rúbrica de evaluación. La valoración de la práctica se dará en términos de

una nota de 0.0 a 5.0.

Informe o productos a entregar

PREINFORME

Los pre-informes se realizan antes del desarrollo de la práctica de laboratorio, éste debe

contener los siguientes aspectos:

Nombre y número de la práctica.

Nombre del estudiante, correo electrónico, código estudiantil, mediación, grupo

teórico, nombre y correo del tutor teórico o de campus.

Fecha de realización y CEAD de realización de la práctica.

Objetivos: general y específicos.

Conceptos teóricos.

Parte experimental: materiales, reactivos, procedimiento en diagramas de flujo,

cálculos.

Fichas de seguridad de los reactivos que se van a emplear en su desarrollo.

Bibliografía.

INFORME DE LABORATORIO

Los informes se realizan después de finalizar la práctica de laboratorio, y su elaboración

será en los grupos colaborativos que se establezcan en el laboratorio. El informe debe



19


Nombre de los estudiantes, correo electrónico, código estudiantil, mediación, grupo

en campus, nombre y correo electrónico del tutor de campus.

Fecha de entrega del informe.

Resumen de lo desarrollado en la práctica.


Marco teórico.

Parte experimental: materiales, reactivos, procedimiento en diagramas de flujo.

Resultados en tablas y cálculos.

Análisis de resultados.

Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.

Rúbrica de evaluación

Ítem evaluado Valoración

baja

Valoración

media Valoración alta

Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

(0.9)

3. Parte

Experimental

No presenta

parte

experimental

(0.0)

Presenta parte

experimental

incompleta

(0.6)

Presenta

procedimiento

completo

(0.9)

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

(0.5)

20


coherentes

(0.5)

6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

(0.0)

Presenta

bibliografías

incompletas

(0.3)

Presenta

bibliografías

completas y

ordenadas

(0.7)

(0.7)

7. Presentación

Presenta el

documento

desordenado,

con mala

ortografía y

redacción

(0.0)

Presenta el

documento

desordenado

(0.3)

Presenta el

documento

ordenado, con

buena

redacción y

ortografía

(0.6)

(0.6)

TOTAL (5.0)

Retroalimentación

El tutor asignado al componente práctico, hará la correspondiente retroalimentación 15

días luego de realizada la práctica y/o en el siguiente encuentro de laboratorio.

21


PRACTICA No. 02 – Evaluación y estudio fisicoquímico de agua

Tipo de practica


Otra ¿Cuál


Horas de la practica 3

Temáticas de la práctica Acidez, iones cloruro y dureza


Propósito

Realizar un estudio preliminar sobre los

niveles de contaminación en una muestra de agua

recolectada.

Objetivo

Analizar las caracterìsticas fìsicas y quìmicas

de una muestra de agua recolectada

Meta

Identificar las caracterìsticas químicas

preliminares de una muestra de agua recolectada

Indicar las caracaterísticas físcas de una

muestra de agua recolectada.

Competencias

Relaciona los resultados obtenidos en el

estudio preliminar con las características de la zona

donde se recolectó la muestra.

Concluye sobre los resultados obtenidos y el

nivel de contaminación de la muestra recolectada


Son varios los principios que se pueden analizar sobre una muestra de agua, cada uno

permite analizar el estado de contaminación en el que se encuentra la muestra y su

22


fuente hídrica, por lo cual es indispensable consultar la relación de los parámetros a

determinar antes de realizar un análisis preliminar. Algunas de las características

químicas o parámetros a determinar dentro del análisis son:

La alcalinidad del agua es una medida de su capacidad para neutralizar los ácidos. Se

debe principalmente a las sales de ácidos débiles, aunque las bases débiles o fuertes

también pueden contribuir. La alcalinidad es generalmente impartida por los iones

bicarbonato, carbonato e hidróxido. Se mide volumétricamente por titulación con 0,02

N de ácido sulfúrico (H2SO4) y se expresa en términos de equivalentes de carbonato

de calcio (CaCO3). Para las muestras cuyo pH inicial está por encima de 8.3, la

valoración se lleva a cabo en dos pasos: en el primer paso, la valoración se lleva a

cabo hasta que el pH descienda a 8.2, punto en el cual el indicador de fenolftaleína

cambia de rosa a incoloro. Este valor corresponde al punto para la conversión de

carbonato a bicarbonato. La segunda fase de valoración se lleva a cabo hasta que el

pH descienda a 4.5, lo que corresponde con el punto final del naranja de metilo y con

la conversión de bicarbonato a ácido carbónico (H2CO3).

Para determinar la presencia de cloruros se valora con una solución de nitrato de plata

(AgNO3), donde los cloruros se precipitan en forma de un sólido blanco que es el

cloruro de plata blanco (AgCl). El cromato de potasio (K2CrO4) se utiliza como

indicador al suministrar iones cromato. A medida que la concentración de iones cloruro

disminuye, los iones de plata presentes aumenta hasta un nivel en el que se forma

precipitado de color marrón rojizo de cromato de plata (Ag2CrO4) que indica el punto

final.

La dureza es una característica medible de la capacidad del agua para precipitar

jabón. El jabón se precipita principalmente por el calcio y los iones de magnesio

comúnmente presentes en el agua, pero también puede ser precipitados por iones de

otros metales polivalentes, tales como aluminio (Al), hierro (Fe), manganeso (Mn),

estroncio (Sr) y zinc (Zn), y por iones de hidrógeno. Debido a que todos, menos los

dos primeros están generalmente presente en concentraciones insignificantes en las

aguas naturales, la dureza se define como una representación de la concentración

total de sólido el calcio y los iones de magnesio expresadas como carbonato de calcio

(CaCO3). Para determinar la dureza se utiliza un agente acomplejante denominado

ácido acético-tetra etilamida y sus sales de sodio (EDTA); para la valoración se

adiciona como indicador negro de eriocromo T (C20H12N3NaO7S), el cual, al

adicionarse a soluciones acuosas con presencia de iones calcio y magnesio a un pH

de 10, forma una tonalidad roja, cuando la solución es titulada con EDTA al

acomplejarse los iones metálicos divalentes, la solución cambia de rojo a azul como

punto final, expresado como carbonato de calcio (CaCO3).

23



Para el desarrollo de la práctica es necesario contar con la muestra tomada en la práctica

No. 1, a condiciones ambientales.


PARTE I

Descripción física de la muestra de agua

Material

Bureta de 50 mL.

Agitador de vidrio.

PARTE II

Determinación de alcalinidad

Material Reactivos

Bureta. ● Agua destilada libre de dióxido de carbono.

Matraz Erlenmeyer. ● Fenolftaleína (indicador)

Pipeta. ● Naranja de metilo (indicador)

Goteros. ● Tiosulfato de sodio (Na2S2O3) 0,1 N.

● Ácido sulfúrico (H2SO4) 0,02 N.

PARTE III

Determinación de cloruros

Material Reactivos

Bureta. ● Agua destilada o desionizada.

Matraz Erlenmeyer. ● Nitrato de Palara (AgNO3) 0.0141 N.

Pipeta. ● Indicador de cromato de potasio (K2CrO4)

Probeta. ● Ácido o base para ajustar el pH.

pHmetro o Cintas indicadores de pH.

PARTE IV

Determinación de dureza

Material Reactivos

Bureta. ● Solución estándar de EDTA 0.01M.

Matraz Erlenmeyer. ● Solución de negro de eriocromo T.

Pipeta. ● Solución buffer amoniacal.

Frasco lavador.

Cintas indicadores de pH.

24


Software a utilizar en la práctica u otro tipo de requerimiento para el desarrollo de

la práctica

No aplica.

Seguridad Industrial

Guantes de nitrilo, bata manga larga y gafas de seguridad traslúcidas.

Metodología

PARTE I

Descripción física de la muestra de agua

1. Tome una alícuota de la muestra (50 mL) en una probeta de vidrio previamente

lavada.

2. Describa el color y olor de la muestra.

3. Con un agitador de vidrio, mezcle vigorosamente la muestra en la probeta, permita

que la muestra quede quieta por 30 minuto, observe la muestra y describa si se

generaron separaciones de sólidos o diferentes fases en el líquido.

PARTE II

Determinación de alcalinidad

1. Pipetee 50 mL de la muestra en un matraz Erlenmeyer limpio (V).

2. Añadir una gota de solución de Tiosulfato de sodio (Na2S2O3), si el cloro residual está presente.

3. Añadir dos gotas de indicador de fenolftaleína; si el pH es superior a 8.3, el color de la solución se vuelve color rosa.

4. Titular con ácido sulfúrico (en la bureta), hasta que el color desaparezca. Anotar el volumen gastado(V1).

5. A continuación, agregue dos gotas de indicador naranja de metilo (el color se vuelve amarillo).

6. Una vez más se valora contra el ácido, hasta que el indicador vire de amarillo-naranja a rojo. Anote el volumen total (V2).

25


7. Con la información obtenida diligencie la siguiente tabla:

Tabla 1. Recolección de datos para la determinación de alcalinidad.

Descripción de

la muestra

Nº

Ensayo

Volumen de ácido utilizado,

V1 (Indicador de

fenolftaleína)

Volumen de ácido utilizado,

V2 (Indicador de naranja de

metilo)

1. A partir de los datos consignados, realice los cálculos usando las siguientes ecuaciones:

Donde P corresponde a la alcalinidad determinada con fenolftaleína expresada como

mg/mL de CaCO3; y T, corresponde a la alcalinidad total expresada como mg/mL de

CaCO3.

2. Con base en los cálculos realizados determine:

Tabla 2. Relación entre alcalinidad y iones de CaCO3.

Resultado de

la titulación

Alcalinidad debida a

iones hidroxilo como

CaCO3


iones carbonato como

CaCO3


iones bicarbonato

como CaCO3

P = 0 0 0 T

P < ½ T 0 2P T – 2P

P = ½ T 0 2P 0

P > ½ T 2P – T 2(T – P) 0

P = T T 0 0

10. Por último, consigne los resultados de la práctica diligenciado la siguiente tabla:

26


Tabla 3. Recolección final de datos de alcalinidad.

Descripción

de la

muestra

Alcalinidad

debida a iones

hidroxilo como

CaCO3 (mg/mL)

Alcalinidad

debida a

iones

carbonato

como CaCO3

(mg/mL)

Alcalinidad

debida a

iones

bicarbonato

como

CaCO3

(mg/mL)

Alcalinidad

debida a

iones

carbonato

e hidroxilo

como

CaCO3

(mg/mL)

Alcalinidad

debida a

iones

carbonato y

bicarbonato

como

CaCO3

(mg/mL)

PARTE III

Determinación de cloruros por el método Mohr

1. Tome 50 mL de la muestra (V) y complete a 100 mL con agua destilada o

desionizada.

2. Si la muestra es de color adicionar 3 mL de hidróxido de aluminio (Al(OH)3), agítese

bien; dejar reposar, filtrar, lavar y recoger filtrado.

3. La muestra debe estar a pH 7-8, de no estarlo, ajustar por adición de ácido o álcali

como se requiera.

4. Adicionar 1 mL de indicador (solución de cromato de potasio K2CrO4)

5. Llene la bureta con solución de nitrato de plata (AgNO3), titule la muestra preparada

hasta la aparición de un precipitado marrón. Registre el volumen gastado como (V1).

6. Repita el procedimiento por triplicado para cada muestra recolectada.

7. Repita el procedimiento con 100 mL de agua destilada o desionizada para el blanco

(V2)

8. Registre los datos en la Tabla 4.

Para el cálculo de mg/L de cloruros en la muestra, aplique la siguiente ecuación para

cada punto medido:

27


Donde V1 hace referencia al volumen gastado de nitrato de plata (AgNO3) en la titulación

de la muestra, V2 es el volumen gastado de nitrato de plata (AgNO3) en la titulación del

blanco y V es el volumen de la alícuota tomada de la muestra; y N son los valores de la

concentración.

Tabla 4. Recolección datos en la determinación de cloruros.

PARTE IV

Determinación de Dureza

1. Tome 25 mL de la muestra (V) y llévela a un Beaker, complete 50 mL con agua

destilada.

2. Adicione 1 mL de solución buffer.

3. Adicione 2 gotas de la solución indicadora, la muestra preparada tomará un color

rojo.

4. Llene la bureta con la solución estandarizada de EDTA y titule hasta el punto final

(cambio de rojo a azul) a condiciones normales.

5. Anote el volumen de EDTA adicionado para cada muestra (V1)

6. Realice el experimento para cada muestra por triplicado.

Muestras de agua contra AgNO3 0.0141 N y K2CrO4 como indicador

Nº de muestra Réplica Volumen de la

muestra (mL)

Volumen de

AgNO3 (mL)

mg/L de

cloruros

1

1

2

3

2

1

2

3

3

1

2

3

Blanco (H2OD-D)

1

2

3

28


7. Registre los resultados en la siguiente tabla:

Tabla 5. Recolección datos determinación de dureza.

Nº Muestra Réplica Volumen de

muestra (mL)

Volumen de

EDTA (mL)

1

1

2

3

2

1

2

3

3

1

2

3

Para el cálculo de la dureza en cada réplica y muestra, se debe aplicar la siguiente

ecuación; donde S= mg de CaCO3 equivalentes a: 1 mL de EDTA titulado = 1 mg.

Cuestionario adicional:

1. ¿Cuál es la principal forma de alcalinidad?. ¿A qué se debe?

2. ¿Cuál es el exceso de alcalinidad?. ¿Cómo se expresa?

3. ¿Por qué se utiliza H2SO4 0.02 N para la titulación?

4. El agua donde las algas crecen es alcalino?, ¿Por qué? ¿Existe variación diurna del

pH?

5. ¿Por qué existen cambios de pH con la aireación del agua?

6. Para una coagulación eficiente del agua, esta debe ser alcalina. ¿Por qué?

7. ¿Por qué es necesario utilizar en la práctica agua destilada libre de CO2?



29





PREINFORME










cálculos.


Bibliografía.











Marco teórico.




Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.

30




baja

Valoración


Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco

teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

(0.9)

3. Parte

Experimental

No presenta

parte

experimental

(0.0)

Presenta parte

experimental

incompleta

(0.6)

Presenta

procedimiento

completo

(0.9)

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

coherentes

(0.5)

(0.5)

6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

(0.0)

Presenta

bibliografías

incompletas

(0.3)

Presenta

bibliografías

completas y

ordenadas

(0.7)

(0.7)

7. Presentación

Presenta el

documento

desordenado,

con mala

ortografía y

Presenta el

documento

desordenado

(0.3)

Presenta el

documento

ordenado, con

buena

redacción y

(0.6)

31


redacción

(0.0)

ortografía

(0.6)

TOTAL (5.0)

Retroalimentación



32


PRACTICA No. 03 – Evaluación y estudio fisicoquímico de suelo

Tipo de practica




Temáticas de la práctica Textura, humedad, pH, y conductividad

Intencionalidades formativas Propósito

Realizar un estudio preliminar sobre los

niveles de contaminación en una muestra de suelo

recolectada.

Objetivo

Analizar las características físicas y químicas

de una muestra de suelo recolectada

Meta

Identificar las caracterìsticas químicas

preliminares de una muestra de suelo recolectada

Indicar las caracaterísticas físcas de una

muestra de suelo recolectada.

Competencias

Relaciona los resultados obtenidos en el

estudio preliminar con las características de la zona

en la que se recolectó la muestra.

Concluye sobre los resultados obtenidos y el

nivel de contaminación de la muestra recolectada.


El suelo es una matriz que se considera complejo, debido a la presencia de diversos

minerales y materia orgánica que permite estratificar el suelo de acuerdo a texturas

33


diferentes (tamaño de partícula) y los nutrientes que se filtran desde las plantas hacia el

suelo, presentándose en elementos primarios y secundarios, dándoles condiciones de

acidez o basicidad, algunas de las propiedades a determinar de manera preliminar serán:

Textura: es el conjunto partículas que permiten determinar si el suelo es limoso

arcilloso o arenoso (estudiar textura del suelo en el módulo del curso teniendo

presente el diagrama triangular).

Humedad: influye en muchas propiedades físicas del suelo, tales como la densidad

aparente, espacio poroso, compactación, penetrabilidad, succión total del suelo,

entre otros. Esta propiedad es muy dinámica y depende del entorno en donde se

encuentre el suelo a estudiar, entendiéndose como la masa de agua contenida por

unidad de masa de sólidos en el suelo y suele reportarse como porcentaje, con

respecto a la muestra inicial.

Sólidos totales: está relacionado con la totalidad de minerales presentes en la

muestra, es una forma de descartar la materia orgánica que pueda contener el suelo

estudiado, debido a que la muestra se somete a calcinación a temperaturas

cercanas a los 550 ºC.

pH: al determinar el pH del suelo es posible relacionarlo con la adecuada estabilidad

del suelo o su posible contaminación, ya que a pH por debajo de 5.5 causado por

diferentes fuentes, los elementos secundarios se solubilizan y a pH superiores a 8.0

puede presentar deficiencia de éstos. Se estima que los cambios drásticos afectan la

productividad del suelo.

Determinación de elementos primarios como nitrógeno, fósforo y potasio: estos iones

en particular, están relacionados al adecuado estado del suelo, la carencia de ellos

es causa de un exposición a una excesiva producción o a fuentes contaminantes.


Para el desarrollo de la práctica se requiere que las muestras de suelo se encuentren en

condiciones ambientales.


PARTE I

Estudio textural

Materiales

Probeta de 1000 ó 2000 mL o recipiente plástico de volumen conocido (botella de

34


gaseosa esterilizada.)

Reactivos:

Agua destilada

Muestra de suelo

PARTE II

Determinación de la humedad

Materiales: Reactivos

Estufa de secado ● Muestra de suelo.

Capsulas de porcelana previamente taradas

Balanza

Desecador.

PARTE III

Deteminación de pH

Muestra: Reactivos

Vaso de precipitado ● Soluciones buffer pH 7 y 10

Potenciómetro o cinta indicadora universal ● Muestra de suelo

Frasco lavador ● Agua destilada

PARTE IV

Determinación de Conductividad

Materiales: Reactivos

Vaso de precipitado ● Muestra

Conductímetro ● Agua destilada

Balanza

Papel de aluminio

Refrigerador

Software a utilizar en la practica

No aplica

Metodología

PARTE I

Determinación Textural

1. De las muestras recolectadas realice una muestra combinada, de ella pese

35


aproximadamente 250 g.

2. Con precaución coloque la muestra pesada dentro de la probeta o recipiente.

3. Adiciones la cantidad de agua necesaria de tal manera que la relación sea 1:2

suelo:agua.

4. Agite fuertemente por 10 minutos y permita decantar la mezcla por 30 minutos,

empezará a identificar la organización del suelo de acuerdo al tamaño de partícula.

5. Reporte sus observaciones y relaciones lo observado de acuerdo al diagrama

triangular de perfiles del suelo.

PARTE II

Determinación de Humedad

1. La muestra debe ser secada al aire al menos por 24 horas de anterioridad. Antes del

análisis deberá ser pasada por una malla de 5 mm.

2. Pesar aproximadamente 25 g de muestra y ponerlos en una cápsula de porcelana

previamente pesada.

3. Colocar la muestra en la estufa a temperatura de 100 -110 ºC durante mínimo 24h.

4. Sacar la muestra de la estufa y colocarla en un desecador hasta alcanzar

temperatura ambiente.

5. Pesar la muestra y anotar el peso del suelo seco, en la estufa.

6. Determinar el porcentaje de humedad con la siguiente fórmula:

7. Realizar la medición por triplicado.

PARTE III

Medición de pH

1. Colocar en un vaso de precipitado 15 g de suelo y 37,5 mL de agua destilada.

2. Mantener en agitación durante 5 minutos.

3. Medir el pH con potenciómetro previamente calibrado con solución buffer pH 7y 10, ó

con cinta indicadora universal.

36


Tabla 6. Recolección datos determinación de pH

Muestra Replica pH

1

1

2

3

2

1

2

3

3

1

2

3

PARTE IV

Determinación de la conductividad

1. Pesar 100 g de suelo y colocarlo sobre un vaso de precipitado.

2. Adicionar agua destilada hasta observar 2 mm de agua por encima de la superficie,

con precaución de hacer espuma.

3. Tapar con papel aluminio y dejarlo reposar por 24 h en refrigeración.

4. Decantar el agua.

5. Clocar el líquido en un tubo de ensayos de 10 mL.

6. Con un conductímetro, medir la conductividad en miliSiemens (mS).

Tabla 7. Recolección datos determinación de la conductividad

Muestra Replica Conductividad

1

1

2

3

2

1

2

3

3

1

2

3

3. Relacionar los resultados obtenidos con la determinación de pH y textura de los

suelos muestreados.

4. ¿Qué problemas agrícolas tiene un suelo que es altamente salino?

37


5. ¿Qué caracteristicas tendran los lixiviados de un suelo salino?

6. ¿Qué tipo de sales y metales estan presentes en un suelo salino?

7. Consultar el tipo de sales y metales presentes en un suelo alcalino

8. ¿Qué valor de conductividad debera presentar un suelo apto para la agricultura?.






PREINFORME










cálculos.


Bibliografía.










38



Marco teórico.




Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.



baja

Valoración


Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco

teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

(0.9)

3. Parte

Experimental

No presenta

parte

experimental

(0.0)

Presenta parte

experimental

incompleta

(0.6)

Presenta

procedimiento

completo

(0.9)

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

coherentes

(0.5)

(0.5)

6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

Presenta

bibliografías

incompletas

Presenta

bibliografías

(0.7)

39


(0.0) (0.3) completas y

ordenadas

(0.7)

7. Presentación

Presenta el

documento

desordenado,

con mala

ortografía y

redacción

(0.0)

Presenta el

documento

desordenado

(0.3)

Presenta el

documento

ordenado, con

buena

redacción y

ortografía

(0.6)

(0.6)

TOTAL (5.0)

Retroalimentación



40


PRACTICA No. 04 – Análisis estadístico del reporte meteorológico de una

estación desconocida en un rango de tiempo determinado

Tipo de practica

Presencial Autodirigida Remota X


Horas de la practica 1.5 hora

Temáticas de la práctica Radiación solar, dirección y velocidad del viento,

temperatura, precipitación, humedad relativa y presión barométrica.


Propósito

Lograr el análisis de datos meteorológicos de

una estación desconocida, con tratamiento de datos

en una hoja de cálculo.

Objetivo

Realizar un análisis estadísico del reporte

meteorológico de una estación desconocida en un

ranfo de tiempo determinado.

Metas

Relacionar el comportamiento de la

termperatura, precipitación, humedad relativa,

radiación solar, presión barométrica y velocidad del

viento, según los reportes de una estación

meteorológica, en un rango de tiempo definido.

Realizar tratamiento de datos en una hoja de

cálculo.

Relacionar los parámetros meteorológicos

según la evolución del tiempo.

Competencias

El estudiante deberá desarrollar el uso de las

TIC para el tratamiento de datos estadísticos.

Habilidad para desarrollar cada paso descrito

en la práctica, siguiendo las orientaciones descritas

en este espacio.

Manejar un lenguaje técnico y conceptos

necesarios para llevar a cabo el desarrollo de la

41


práctica.

Indagar y argumentar los procesos

desarrollados en la práctica, haciendo referencia a la

importancia de la misma en el campo académico,

laboral y social.


Existen diversos parámetros micrometeorológicos y meteorológicos, de éste último, el

viento es quizás es más importante, ya que tiene la capacidad de dispersar los agentes

contaminantes y transportarlos lejos de su punto de emisión; la dirección y velocidad

están en función de los cambios de temperatura, cuyo conocimiento es esencial desde el

punto de vista de la contaminación atmosférica.

Cuando el aire se calienta, se originan gradientes de presión horizontales que conducen

un movimiento en dicha dirección, al presentarse gradientes de presión, hay formación

de gradientes de temperatura lo que hacen que la temperatura en los polos sea diferente

a la temperatura en las zonas cercanas a la línea del Ecuador. Lo mismo sucede entre la

atmósfera y la superficie del planeta, pues la variación de la temperatura entre ellos, es

causa de los movimientos a gran escala del aire. Por tal motivo, es válido afirmar que el

suelo, el sol y la atmósfera, forman un sistema dinámico de gran magnitud en los

hemisferios del planeta.

Existen también factores meteorológicos que influyen en la contaminación de la

atmósfera como la radiación solar que interviene en la formación de nitratos y del smog

en general; y la humedad que interviene en la transformación de azufre en ácido

sulfúrico.

Los parámetros micrometeorológicos son de importancia al analizar el transporte,

difusión y dispersión de los contaminantes, en su el estado termodinámico de la

atmósfera y del viento, debido a que la concentración de contaminantes depende no solo

de la cantidad lanzada de éstos a la atmósfera, sino también de la velocidad con que

ellos se dispersan. La altura que éstos alcanzan, depende de la estabilidad

termodinámica sobre un lugar determinado.


Se realizará un análisis estadístico de parámetros meteorológicos empleando una hoja

de cálculo incorporado en un software. El estudiante seguirá paso a paso lo descrito en la

metodología. Como producto final, el estudiante deberá entregar un informe al cual

42


deberá anexarle la hoja de cálculo en donde desarrolló el tratamiento estadístico.


Equipo de cómputo.


Hojas de cálculo – Excel de Open Office o Microsoft.

Metodología

Basados en el siguiente reporte meteorológico correspondiente a un periodo de solo 5

días del año (del 15 al 19 de Abril), el estudiante deberá realizar un tratamiento

estadístico según las indicaciones dadas.

Tabla 8. Reporte meteorológico 15 de Abril.

Hora

del día

Temperatura

(°C)

Precipitación

(mm)

Humedad

relativa

(%)

Radiación

solar

(W/m2)

Presión

barométrica

(mmHg)

Velocidad

del viento

(m/s)

Dirección

del viento

(Deg)

0-1 22,8 0 86,2 0 678,15 0,5 226

1-2 22,6 0 87,6 0 677,75 0,3 163

2-3 22,5 0 88,4 0 677,49 0,3 23

3-4 21,9 0 92,2 0 677,42 0,2 64

4-5 21,7 0 92,7 0 677,6 0,2 203

5-6 22 0 91,3 0 677,97 0,6 6

6-7 21,8 0 92,6 25 678,55 0,3 190

7-8 21,8 0 90,4 140 678,72 0,5 163

8-9 22 0 92 177 679,08 0,9 188

9-10 23,4 0 85 576 679,27 1,5 173

10-11 25,5 0 72,8 817 679,13 1,7 148

11-12 26,4 0 69,6 787 678,71 2 138

12-13 27,2 0 65,9 779 678,05 2,3 137

13-14 27,4 0 65,3 418 677,36 1,8 156

14-15 26,9 0 68,7 365 676,75 2,4 137

15-16 24,7 0 79,9 47 676,79 1,9 123

16-17 23.2 0 84,8 20 677,06 1,3 132

17-18 22,5 0 89,3 62 677,56 1,5 192

18-19 22,2 0 91,7 1 678,19 1,4 187

19-20 22,1 0 92,6 0 678,69 0,7 192

20-21 22,1 0 92,3 0 679,33 0,8 201

21-22 22,5 0 88,1 0 679,61 0,8 233

22-23 22,4 0 87,2 0 679,62 0,7 218

23-24 21,8 0,2 94,7 1 679,5 0,1 170

43



Hora

del día

Temperatura

(°C)

Precipitación

(mm)

Humedad

relativa

(%)

Radiación

solar

(W/m2)

Presión

barométrica

(mmHg)

Velocidad

del viento

(m/s)

Dirección

del viento

(Deg)

0-1 21,3 0 95,4 0 678,99 0,6 193

1-2 21,4 0 92,1 0 678,56 0,5 236

2-3 21,1 0 97,3 0 678,44 0,4 160

3-4 20,6 0 99,1 0 678,41 0,8 182

4-5 20,5 0 103,1 0 678,73 0,7 161

5-6 19,6 33,2 104,3 2 679,5 2,5 13

6-7 19,1 2,4 106,8 15 680,25 0,4 165

7-8 19,2 0 106,9 76 680,99 0,7 189

8-9 19,6 0,6 105,1 110 681,56 0,3 165

9-10 20,4 0,6 101,8 254 681,79 0,1 111

10-11 21,4 0 99,2 518 681,72 0,9 142

11-12 22,3 0 91,8 467 681,22 1,7 153

12-13 22,2 0 91 364 680,68 2,2 140

13-14 22,1 0 90,5 376 679,91 1,6 157

14-15 23,4 0 82,7 541 679,13 1,7 130

15-16 23,5 0 81,2 310 678,55 1,4 156

16-17 22,7 0 82 206 678,16 1,8 155

17-18 22,4 0 87,3 56 678,47 0,7 171

18-19 21,7 0 91 0 678,78 0,5 186

19-20 22 0 88,9 0 679,2 0,3 316

20-21 22,3 0 87,1 0 679,52 0,9 14

21-22 22,1 0,4 89,8 0 680,11 0,7 341

22-23 21,3 0,7 95,4 1 680,51 1 324

23-24 20,8 0,9 97,3 1 680,42 0,4 56


Hora

del día

Temperatura

(°C)

Precipitación

(mm)

Humedad

relativa

(%)

Radiación

solar

(W/m2)

Presión

barométrica

(mmHg)

Velocidad

del viento

(m/s)

Dirección

del viento

(Deg)

0-1 20,8 0 94,1 1 679,82 1,2 348

1-2 20,8 0 91,6 0 679,2 1,7 335

2-3 20,2 0 97,3 0 678,75 0,2 135

3-4 20,1 0 98,7 0 678,74 0,1 164

4-5 19,9 0 101,6 0 678,85 0,3 126

5-6 19,9 0,2 102 0 679,03 0,2 247

6-7 20,2 0,1 98,4 16 679,66 0,2 27

7-8 20,7 0 97,8 95 680,11 1,2 0

8-9 21,6 0 92,4 203 680,31 2,1 353

9-10 23 0 81,9 472 680,51 1,9 354

10-11 24,6 0 77,7 824 680,2 0,2 277

11-12 25,9 0 69,4 840 679,74 0,9 122

44


12-13 26 0 70,8 597 679,04 1,9 152

13-14 27,3 0 63,1 179 677,98 1,8 128

14-15 27,6 0 60,6 189 677,2 2,4 129

15-16 27,9 0 59,5 257 676,52 2,1 147

16-17 27,2 0 62,7 285 676,67 2,1 138

17-18 26 0 72,4 57 677,04 1,4 140

18-19 24,9 0 73,6 0 677,68 1,2 186

19-20 23,9 0 76,4 0 678,64 1,5 185

20-21 23,3 0 77,9 0 679,12 1 189

21-22 23,6 0 75,4 0 679,14 0 68

22-23 22,9 0 78,6 0 679,75 1,2 189

23-24 20 17,4 96,9 2 679,85 0,6 194


Hora

del día

Temperatura

(°C)

Precipitación

(mm)

Humedad

relativa

(%)

Radiación

solar

(W/m2)

Presión

barométrica

(mmHg)

Velocidad

del viento

(m/s)

Dirección

del viento

(Deg)

0-1 20,7 0 101 1 679,24 0,6 20

1-2 20,6 0 102 1 678,9 0,6 32

2-3 19,9 5 101,2 1 679,02 1,2 24

3-4 19 3,4 104,6 1 679,35 0,5 303

4-5 19 0,4 104,2 1 679,41 0,6 223

5-6 19,3 0,2 101,7 2 679,64 0,8 241

6-7 19,7 0,1 102,7 44 679,87 1,8 338

7-8 20,3 0 98,1 123 680,39 2,2 330

8-9 22 0 85,9 307 680,76 1,9 352

9-10 21,7 0 96,7 414 680,73 0,8 173

10-11 23,2 0 83,8 725 680,24 1,1 168

11-12 25,7 0 65 1112 679,64 1,7 163

12-13 26,6 0 63,5 774 678,88 2 147

13-14 26 0 66,3 349 678,06 1,7 149

14-15 26,6 0 62,2 177 677,21 2,3 135

15-16 26,8 0 62,7 267 676,68 2,5 124

16-17 26,5 0 67,5 565 676,55 2,4 140

17-18 23,3 0,2 80,7 105 677,01 1,5 232

18-19 22,9 0 84,6 0 677,43 1,2 217

19-20 23,1 0 84,4 0 678,02 1,1 206

20-21 23,2 0 81,7 0 678,36 0,5 240

21-22 23,3 0 80,2 0 678,85 0,2 222

22-23 22,8 0 83,9 0 679,23 0,3 171

23-24 21,7 3,7 92,8 1 679,31 0,6 232

45



Hora

del día

Temperatura

(°C)

Precipitación

(mm)

Humedad

relativa

(%)

Radiación

solar

(W/m2)

Presión

barométrica

(mmHg)

Velocidad

del viento

(m/s)

Dirección

del viento

(Deg)

0-1 21,1 0,6 100,3 1 678,97 0,7 350

1-2 20,6 0,5 100,9 1 678,57 0,1 102

2-3 20,1 0,7 104,8 2 678,46 0,3 1

3-4 20 0 104,7 2 678,43 0,3 60

4-5 19,8 0 106,1 2 678,57 0,3 255

5-6 20 0,3 104,8 1 679,27 0,1 75

6-7 19,5 6,2 106,2 7 680,4 0,4 78

7-8 19,6 0,4 102,8 85 681,01 1,3 357

8-9 20,7 0,1 93,4 411 681,47 2,2 354

9-10 22,4 0 80,7 704 681,68 2,6 5

10-11 23,6 0 72,7 557 681,36 1,2 16

11-12 24,1 0 76 566 680,76 1,2 171

12-13 24,7 0 72,8 489 680,11 1,6 125

13-14 23,5 0 81,1 318 679,45 1,4 147

14-15 23,5 0 75,7 352 678,73 1,2 156

15-16 23,4 0 78,7 173 678,29 1,1 177

16-17 23,1 0 84,3 114 678,17 0,7 157

17-18 22,8 0 87,1 31 678,22 0,7 176

18-19 22,8 0 84 0 678,42 0,2 202

19-20 22,8 0 85,4 0 678,8 0,4 83

20-21 22,7 0 85,9 0 679,35 0,8 349

21-22 22,1 0 89,3 0 679,78 0,4 189

22-23 21,9 0 85,9 0 679,96 0,4 189

23-24 21,8 0 82,7 0 680,08 1,1 186

1. Por cada día reportado y por cada parámetro, sacar el promedio, el valor máximo y

valor mínimo.

2. Obtenga el promedio, el valor máximo y valor mínimo para el periodo estudiado.

3. Elabore una gráfica diaria por cada parámetro meteorológico.

4. Por cada día graficar por separado: radiación solar vs humedad relativa, radiación

solar vs velocidad del viento, temperatura vs radiación solar, temperatura vs velocidad

del viento.

5. Grafique cada parámetro meteorológico en el periodo estudiado, no sin antes hallar el

promedio, el valor máximo y valor mínimo.

6. Describa el comportamiento meteorológico por día y por el periodo estudiado.

7. Justifique la relación que existe con las gráficas descritas en el numeral 4, y la relación

46


entre esas variables meteorológicas.

8. En qué horas del día se presentan cambios bruscos de los parámetros meteorológicos.

Justifique la respuesta.

9. Describa cuáles instrumentos son empleados para la medición de los parámetros

meteorológicos evaluados, e indique brevemente su funcionamiento.






PREINFORME










cálculos.


Bibliografía.








47





Marco teórico.




Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.



baja

Valoración


Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco

teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

(0.9)

3. Parte

Experimental

No presenta

parte

experimental

(0.0)

Presenta parte

experimental

incompleta

(0.6)

Presenta

procedimiento

completo

(0.9)

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

coherentes

(0.5)

(0.5)

48


6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

(0.0)

Presenta

bibliografías

incompletas

(0.3)

Presenta

bibliografías

completas y

ordenadas

(0.7)

(0.7)

7. Presentación

Presenta el

documento

desordenado,

con mala

ortografía y

redacción

(0.0)

Presenta el

documento

desordenado

(0.3)

Presenta el

documento

ordenado, con

buena

redacción y

ortografía

(0.6)

(0.6)

TOTAL (5.0)

Retroalimentación



49


PRACTICA No. 05 – Evaluación de la concentración de CO2 en un espacio

cerrado

Tipo de practica



Horas de la practica 1.5 horas

Temáticas de la práctica Concentración de CO2, contaminante

atmosférico, gases, toma de muestras.


Propósito

Lograr evaluar la concentación de CO2 en un

espacio cerrado, con métodos matemáticos y según

el impacto en el medio ambiente y en el ser humano.

Objetivos

Analizar la concentración de CO2 en un área

determinada.

Relacionar la cantidad de CO2 analizada con

la normatividad vigente.

Metas

El estudianté está en la capacidad de analizar

la concentración del CO2 que permance en un área

determinada.

El estudiante logrará relacionar las

concentraciones máximas permisibles que no

afecten la salud del ser humano.

Identificar los posibles daños que causa el

CO2 a la salud humana.

Competencias

El estudiante deberá dar buen uso y

manipulación de los materiales y reactivos

requeridos para el desarrollo de la práctica.



en este espacio.



práctica.

50




importancia de la práctica, en el campo académico,

laboral y social.


El Dióxido de Carbono (CO2) es un gas incoloro, ligeramente ácido y no inflamable, se

encuentra generalmente en el aire y en el agua formando parte del ciclo del Carbono. La

molécula de CO2 es lineal y está compuesta por un átomo de Carbono © ligado a dos

átomos de Oxígeno (O2). Este gas es uno de los más abundantes en la atmósfera del

planeta, jugando un papel importante en los procesos de respiración y en la fotosíntesis.

El CO2 en el proceso de fotosíntesis de las plantas se desarrolla, cuando éstas lo

transforman junto con agua en glucosa y oxígeno:

En el ciclo del carbono, están presentes el proceso de fotosíntesis en plantas que

predomina en la época más templada, y el proceso de respiración en animales que

predomina en la época más fría del año. El CO2 en la atmósfera aumenta en la zona

norte del hemisferio y disminuye en la zona sur, debido a las estaciones que se

presentan y a la masa de agua que es mayor en el hemisferio sur, mientras que en el

hemisferio norte se presenta mayor zona terrestre.

En los últimos 150 años, la cantidad de CO2 emitido a la atmósfera ha crecido

considerablemente, saturando la cantidad que puede ser absorbida por la biomasa, los

océanos y los ecosistemas. El uso de combustibles fósiles, es una de las actividades

antropogénicas que ha impulsado la generación de casi un 22% de CO2 que se emite a la

atmósfera, junto con la producción de cemento y quema de bosques.

En el día cuando los rayos del sol ingresan al planeta, una parte es transformada en

calor, los gases de invernadero que están presentes en la tropósfera (capa baja de la

atmósfera) absorben parte de ese calor y lo retienen generando calor al planeta, este

proceso se llama efecto invernadero, el cual regula la temperatura del planeta Tierra.

Los gases más importantes del efecto invernadero son el CO2, los CFCs (compuestos

Cloro Fluoro Carbonados), óxidos de nitrógeno (NxOy) y metano (CH4); el efecto

invernadero depende de la concentración de dichos gases y del tiempo que estos

permanezcan en la atmósfera.

51


Actualmente, con el aumento de emisiones de gases de efecto invernadero, las

temperaturas del planeta Tierra han aumentado considerablemente, efecto que se

conoce como Calentamiento Global. El incremento de las emisiones de CO2 a la

atmósfera, contribuye en un 50-60% del calentamiento global, aumentando en promedio

una concentración de 100 ppm en 50 años; Las fuentes móviles aportan un 20-25% y la

combustión de combustibles fósiles un 70-75%.

Cuando el CO2 se disuelve en agua, genera un cambio de pH neutro a un pH ácido de

5.5, este fenómeno se explica cuando hay formación de ácido carbónico (H2CO3, ácido

débil) en el agua:

Cuando hay formación del ácido carbónico, éste reacciona reversiblemente con el agua,

formando cationes hidronio (H3O+) y el ion bicarbonato (HCO3-):


En esta quinta práctica de laboratorio se evaluará la concentración de CO2 en un espacio

cerrado.

Todo el material que se empleará en el desarrollo de la práctica deberá estar limpio y

seco.


Material

Cuatro frascos de boca ancha de100 mL con tapa hermética.

Pipeta volumétrica de 20 y 5 mL. ● Dos buretas de 25 mL.

Tres Matraces Erlenmeyer de 125 ó 250 mL. ● Cinta métrica o metro.

Vaso de precipitado de 50 ó 100 mL ● Pinza para bureta.

Gotero. ● Pipeteadores.

Reactivos

Hidróxido de sodio (NaOH) ● Ácido clorhidrico (HCl)

.Anaranjado de metilo. ● Fenolftaleina.

Agua destilada.

NOTA: El estudiante deberá llevar al desarrollo de esta práctica la cinta métrica o metro.

52



Reactivos y material disponible en el laboratorio.

Metodología

El estudiante deberá desarrollar paso a paso los siguientes puntos:

PARTE I

Toma de muestras

1. Preparar una solución de NaOH de 1N.

2. En los cuatro frascos adicionar 20 mL de NaOH 1N, medidos con pipeta volumétrica. Cerrar inmediatamente con la tapa hermética, únicamente el último frasco al que se le adición el NaOH.

3. Los tres frascos restantes (sin tapa), ubicarlos separados en el laboratorio o en su zona de trabajo por 1ó 2 semanas, con el fin de captar el CO2.

NOTA. Ubicar los frascos en una zona segura libre de accidentes y contaminación inducida o intencionada.

4. Al finalizar la semana o las semanas de exposición cerrar herméticamente los frascos, hasta el momento del análisis.

5. Medir los m3 del área donde se realice la toma de muestras.

PARTE II Análisis de muestras

1. Tomar una alícuota de 5 mL medidos con pipeta volumétrica de cada una de las muestras tomadas, y disponerla en un Erlenmeyer o vaso de precipitado. Cada muestra se analiza por separado.

2. Adicionar 20 mL de agua destilada.

3. Preparar Fenolftaleína (0,5%) y adicionar 3 gotas a cada muestra.

4. Preparar HCl 1 N y titular, hasta obtener en la muestra un color rosa pálido (aproximadamente se gasta un volumen de 1 mL).

5. Preparar el anaranjado de metilo (0,1%), y agregar 5 gotas a cada muestra.

53


6. Preparar HCl 0,1 N y continuar con la titulación, hasta que la muestra vire de color a rojo canela.

7. Anotar el gasto de HCl del paso anterior.

8. Realizar el blanco antes de desarrollar los puntos 1 al 6.

PARTE III

TRATAMIENTO DE RESULTADOS

1. Realizar los cálculos necesarios para obtener mgCO2 / m3 aire.

2. Si la normalidad de HCl al prepararla no es la indicada en la guía anotarla para realizar los cálculos.

La medición de CO2 en un espacio cerrado se calcula matemáticamente con la siguiente

ecuación:

Donde:

CO2: Contenido de CO2 (mg/m3).

Gm: Volumen (mL) de HCl (0,1 N) empleado para la muestra. Gbco: Volumen (mL) de HCl (0,1 N) empleado para el blanco. N: Normalidad del HCl (meq/mL). 44: Equivalente de CO2, para transformar a gramos de CO2. 20/5: Factor por el que se multiplica para obtener el total. Se empleó una alícuota de 5 mL de un total de 20 mL (Volumen total de la muestra). VA: Volumen (m3) del área de trabajo.

9. Completar la siguiente tabla con los resultados obtenidos:

Tabla 13. Resultados de mgCO2/m3 obtenidos en el análisis.

Muestra Blanco 1 2 3 4 5 6

mgCO2/m3

4. Basados en los resultados obtenidos, determinar si la concentración de CO2 es la permitida según la normatividad vigente Colombiana.

5. Cuáles son los efectos causados por el CO2 en la salud del ser humano?

6. Cuáles son los mecanismos que se han propuesto a nivel local, nacional e internacional, para disminuir las concentraciones de CO2 en el mundo?

54


7. Por qué en Colombia, los sectores de Energía y Agricultura, son los que mayor emisión tienen de CO2 eq?.






PREINFORME










cálculos.


Bibliografía.











Marco teórico.

55





Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.



baja

Valoración


Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco

teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

(0.9)

3. Parte

Experimental

No presenta

parte

experimental

(0.0)

Presenta parte

experimental

incompleta

(0.6)

Presenta

procedimiento

completo

(0.9)

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

coherentes

(0.5)

(0.5)

6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

(0.0)

Presenta

bibliografías

incompletas

(0.3)

Presenta

bibliografías

completas y

ordenadas

(0.7)

56


(0.7)

7. Presentación

Presenta el

documento

desordenado,

con mala

ortografía y

redacción

(0.0)

Presenta el

documento

desordenado

(0.3)

Presenta el

documento

ordenado, con

buena

redacción y

ortografía

(0.6)

(0.6)

TOTAL (5.0)

Retroalimentación



57


PRACTICA No. 06 – Estudio y determinación de emisión de gases por uso de

combustibles fósiles.

Tipo de practica



Horas de la practica 2 horas

Temáticas de la práctica Emisión de gases, combustibles fósiles.


Propósito

Lograr evaluar la emisión de gases de fuentes

móviles que usen combustibles fósiles.

Objetivos

Analizar la concentración de CO2 y NOx de

una fuente móvil.

Relacionar la cantidad de CO2 y NOx

analizada con la normatividad vigente y las

características de la fuente móvil.

Metas

El estudianté está en la capacidad de analizar

la concentración del CO2 y NOx que emiten las

fuentes móviles.

El estudiante logrará relacionar las

concentraciones máximas permisibles según la

normatividad nacional vigente.

Identificar los posibles daños que causa el

CO2 en el medio ambiente.

Competencias






en este espacio.



práctica.

58





laboral y social.


Después de los años de 1950, cuando la máquina de vapor fue un hecho de desarrollo

mundial, y cuando en la Revolución Industrial protagonizó la combustión del carbón como

fuente principal de energía, llegó el petróleo, el cual se posicionó como fuente de

combustible principal en la industria con el uso de los motores de combustión interna.

Actualmente el ser humano emplea combustibles fósiles, para el desarrollo de la mayoría

de sus actividades. En la quema de combustibles fósiles, se presenta una gran emisión

de energía y gases, tras el proceso de oxidación, el cual no se da si el átomo ya presenta

un número máximo de enlaces con oxígeno o con otros átomos electronegativos.

Los combustibles fósiles son hidrocarburos formados por hidrógeno y carbono, lo cual

hace que la quema de ellos (en contacto con el aire) genere dióxido de carbono (CO2),

monóxido de carbono (CO), hollín y en algunas ocasiones cenizas que son partículas no

quemadas en el proceso de combustión, La quema de combustibles fósiles también

aporta contaminantes atmosféricos como dióxido de azufre (SO2), óxido de nitrógeno

(ON) y partículas en suspensión, aportando junto al CO y al CO2 valores significativos a

las emisiones de gases de efecto invernadero.

El uso de gasolina en fuentes móviles general emisiones atmosféricas de hidrocarburos

sin controles de contaminación como se muestra en la siguiente Figura:

Figura 4. Fuentes potenciales de hidrocarburos contaminantes por fuentes móviles

pequeñas.

Fuente: Manahan (2007).

59


El carbón, el petróleo y el gas natural, son los combustibles fósiles más empleados para

el transporte, la industria y para la generación de energía eléctrica. Por su parte, la

gasolina como producto de la refinación del petróleo, presenta una estructura compleja

de hidrocarburos como alcanos, los cuales tienen fórmulas moleculares de isómeros que

van desde el C5H12 hasta el C12H26, junto a otros pequeños compuestos que contienen

azufre y nitrógeno.


En esta sexta práctica de laboratorio se evaluará la emisión de contaminantes

ocasionados por la quema de combustibles fósiles generadas por fuentes móviles.


seco.


Material

Tubos de vidrio. ● Manguera.

Pinzas Hoffman. ● Globos.

Tubos de ensayo

Reactivos

Azul de bromotimol ● Vinagre

Reactivo de Griess.



Metodología


PARTE I Toma de muestras

1. Recoger aire emitido de un tubo de escape (exosto) de una fuente móvil que emplee combustibles fósiles para su funcionamiento. En este paso se debe tener precaución de no quemarse con el tubo de escape, para esto, se recomienda usar un sistema artesanal

60


de bombeo como se muestra en la siguiente Figura.

Figura 5. Etapa 1 recolección de la muestra.

Fuente: Sóñora y col 2009.

Para el diseño del sistema artesanal de bombeo, para su construcción se necesitarán tubos de vidrio, manguera, pinzas Hoffman y globos.

PARTE II Análisis de muestras

1. Después de tomar la muestra, cerrar el globo y llevarlo al laboratorio para burbujearlo (Figura 6) con una solución de azul de bromotimol, la cual virará a un color amarillo. El bromotimol actúa como indicador: azul en medio básico y amarillo en medio ácido. El burbujeo se realiza.

2. Adicionar gotas de amoniaco a la solución que vire en el numeral anterior.

Figura 6. Burbujeo de la muestra.


61


3. Previamente realizar el procedimiento descrito en el numeral uno, pero con el montaje de la Figura 67, empleando 10 g de bicarbonato sódico y 100 cc vinagre, con el fin de obtener CO2 puro.

4. Para determinar gases de Nx, los gases recogidos del tubo de escape de la fuente móvil, se harán pasar por una disolución del reactivo de Griess, es cual se podrá color rosa si hante una reacción positiva de óxidos de nitrógeno.

Figura 7. Burbujeo de la muestra con bicarbonato sódico y vinagre.







PREINFORME







62





cálculos.


Bibliografía.











Marco teórico.




Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.



baja

Valoración


Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco

teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

(0.9)

3. Parte No presenta Presenta parte Presenta

(0.9)

63


Experimental parte

experimental

(0.0)

experimental

incompleta

(0.6)

procedimiento

completo

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

coherentes

(0.5)

(0.5)

6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

(0.0)

Presenta

bibliografías

incompletas

(0.3)

Presenta

bibliografías

completas y

ordenadas

(0.7)

(0.7)

7. Presentación

Presenta el

documento

desordenado,

con mala

ortografía y

redacción

(0.0)

Presenta el

documento

desordenado

(0.3)

Presenta el

documento

ordenado, con

buena

redacción y

ortografía

(0.6)

(0.6)

TOTAL (5.0)

Retroalimentación



64


PRACTICA No. 07 – Simulación del efecto de lluvia ácida y smog fotoquímico

en fuentes naturales y no naturales.

Tipo de practica



Horas de la practica 1.5 horas

Temáticas de la práctica Lluvia ácida, smog fotoquímico.


Propósito

Identificar el proceso de lluvia ácida y smog

fotoquímico.

Objetivos

Simular un aspecto atmosférico.

Evaluar el efecto de la lluvia ácida y el smog

fotoquímico en la atmósfera.

Comprender las causas y efectos de la lluvia y

el smog fotoquímico en desarrollo antropogénico y

natual.

Metas

El estudiante está en la capacidad de

idnetificar las causas que llevan a la lluvia ácida y al

smog fotoquímico.

El estudiante logrará relacionar las causas y

efectos del smog fotoquímico y la lluvia ácida en el

desarrollo ambiental.

Identificar las posibles soluciones que se

puedan dar para minimizar las concentraciones del

smog fotoquímico y la lluvia ácida en la atmósfera.

El estudiante estará en la capacidad de

idetificar los reactivos y productos generados en la

rección.

Competencias





65



en este espacio.



práctica.




laboral y social.


El smog, también llamado como niebla tóxica es un tipo de contaminación generada por

el uso de combustibles fósiles en fuentes móviles y fijas. El smog tiene un impacto

ambiental y en la salud que aumentan con la emisión de gases de efecto invernadero.

Existen dos tipos de smog: el primero es el smog clásico, el cual es producido por óxidos

de azufre y partículas sólidas; y el segundo es el smog fotoquímico, cuyo origen se debe

a la producción del ozono troposférico, el cual es un gas contaminante, cancerígeno y

tóxico generado en las capas bajas de la atmósfera, más exactamente en la troposfera,

debido a la emisión de óxido nitrico (ON), compuestos organicos volatiles (COV’s) e

hidrocarburos no quemados que son emitidos a la atmósfera, los cuales reaccionan con

la radiación solar, aumentando la concentración de radicales libres que participan en la

formación del smog fotoquímico, como se muestra en la siguiente reacción:

Por su parte, la lluvia ácida es originada por las emisiones de óxido de azufre (SO2)

generadas en la quema de combustibles fósiles y óxido de nitrógeno (NOx), y se produce

siguiendo la dirección del viento. Cuando el SO2 y NOx llegan a la atmósfera se

transforman en partículas de sulfato y nitrato, las cuales se transforman en ácido sulfúrico

(H2SO4) y ácido nítrico (HNO3) por contacto con el vapor de agua, los cuales entran en

contacto al suelo en forma de lluvia, nieve, llovizna y rocío.


En esta práctica de laboratorio se evalúa la presencia del smog fotoquímico y la lluvia

ácida en la atmósfera.


seco.

66



Material

Lentejas. ● Manguera.

Vaso de Yogurt. ● Puntillas de hierro o cobre.

Piedra caliza

Reactivos

Ácido sulfúrico (H2SO4) ● Ácido Nítrico (HNO3)

Agua.

NOTA: el estudiante deberá llevar la piedra caliza para el desarrollo de la práctica de

laboratorio.



Metodología


1. Realizar previamente dos plantación de lentejas en vasos de yogurt.

2. Diluir ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3) en agua, relación 1:3 ácido :agua.

3. Agregar la solución del numeral anterior en una de las plantaciones realizadas en el numeral uno.

4. La otra planta se regará con agua natural, el cal será el blanco.

5. Agregar la solución del numeral dos en dos tubos de ensayo, e introducir en ellos una puntilla de hierro o cobre, y una pequeña piedra caliza (por separado)

6. Repetir el numeral cinco en tubos de ensayo que contengan agua, los cuales servirán como testigos de la reacción. 7. Anotar las observaciones de las reacciones.

8. Registrar los reactivos y productos generados en las reacciones.

67







PREINFORME










cálculos.


Bibliografía.











Marco teórico.




68


Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.



baja

Valoración


Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco

teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

(0.9)

3. Parte

Experimental

No presenta

parte

experimental

(0.0)

Presenta parte

experimental

incompleta

(0.6)

Presenta

procedimiento

completo

(0.9)

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

coherentes

(0.5)

(0.5)

6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

(0.0)

Presenta

bibliografías

incompletas

(0.3)

Presenta

bibliografías

completas y

ordenadas

(0.7)

(0.7)

7. Presentación Presenta el Presenta el Presenta el

(0.6)

69


documento

desordenado,

con mala

ortografía y

redacción

(0.0)

documento

desordenado

(0.3)

documento

ordenado, con

buena

redacción y

ortografía

(0.6)

TOTAL (5.0)

Retroalimentación



70


PRACTICA No. 08 – Estudio de los Parámetros Cromatográficos a ser

aplicados en muestras ambientales

Tipo de practica

Presencial Autodirigida Remota x



Temáticas de la práctica Parámetros cromatográficos y compuestos

orgánicos


Propósito

Estudiar los parámetros cromatográficos que

aplican para el análisis de mustras ambientales.

Objetivos

Manejar el simulador de HPLC para el estudio

de compuestos orgánicos presentes en muestras

ambientales.

Metas

Indentificar las características necesarias para

el uso del simulador de HPLC.

Identificar cromatográficamente los

compuestos orgánicos presentes en muestras

ambientales.

Competencias

El estudiante deberá desarrollar el uso del

Simulador de HPLC.



en este espacio.



práctica.



importancia de la misma en el campo académico,

laboral y social.

71



La determinación de los parámetros cromatográficos es indispensable para una correcta

separación de analitos por medio de cromatografía líquida de alta eficienica, CLAE

(HPLC, por sus siglas en inglés High Performance Liquid Chomatography). La

optimización de los parámetros cromatográficos, como la composición de la fase móvil,

las características de la fase estacionaria (columna) y la naturaleza química de los

compuestos a separar, permite separaciones eficientes en términos de tiempo, costos y

calidad analítica. Si bien, esta optimización puede llevarse a cabo por medio de diseños

experimentales o a través del ensayos de error. En equipos CLAE, esto implica altas

inversiones de tiempo por parte del analista y costos en el empleo de disolventes, por lo

que el empleo de simuladores constituye una alternativa estratégica en la optimización.

Este es justamente el trabajo que nos convoca: simular por medio de un software libre la

optimización de algunos parámetros cromatográficos, como una interesante introducción

al mundo de las separaciones cromatográficas más usadas en los campos de la

investigación y la industria.

En muestras ambientales este método es altamente utilizado para el estudio de residuos

de plaguicidas en matrices de agua y suelo, por otro lado para las pruebas de aire se

suele utilizar cromatografìa de gases.


Los simuladores son herramientas que nos permiten acercarnos a las condiciones de un

estudio real, en esta oportunidad por medio del uso del HPLC Simulator, el simulador de

cromatografía líquida realizado por la Universidad de Minnesota, cuenta con unas

muestras ya establecidas, compuestos orgánicos ampliamente utilizados en la industria

cosmética y farmacéutica.


Computador


Java 7 y aplicación del HPLC Simulator

72


Metodología

Para el adecuado desarrollo de esta actividad es indispensable que siga con anterioridad

el tutorial en video y desde el programa sobre el manejo del HPLC Simulator, que

encontrará siguiendo el enlace:

Video: http://www.youtube.com/watch?v=wYEDJu0pJy4

Sobre el programa: http://www.hplcsimulator.org/index.php

PARTE I

Reconocimiento de los parámetros cromatográficos en cromatografía líquida de

alta eficiencia (CLAE)

1. Defina y explique cómo se relacionan los siguientes conceptos. Incluya, cuando

corresponda, el símbolo y ecuación que representa al concepto:

2. Factor de separación

3. Resolución

4. Eficiencia

5. Factor de retención

6. Tiempo de retención

7. Tiempo muerto

8. Ancho de banda (sigma total)

9. Cromatografía líquida en fase normal

10. Cromatografía líquida en fase reversa

11. Gradiente de elución

12. Elución isocrática

PARTE II

Efecto de la estructura de los compuestos (solutos) y de la composición de la fase

móvil sobre la retención y la resolución.

1. Dibuje estructuras de los siguientes compuestos utilizando las convenciones de

cuña/slash representando los ángulos de enlace adecuados:

Acetofenona ● Benzofenona ● Etilparabeno

Butilparabeno ● Propiofenona ● Propilparabeno

Ketoprofeno ● 3-nitrofenol ● 4-nitrofenol

2. Sobre la base de sus estructuras:

http://www.youtube.com/watch?v=wYEDJu0pJy4

http://www.hplcsimulator.org/index.php

73


a) Prediga el orden de elución de los compuestos, partiendo del menos al más

retenido en RPLC (Cromatografía líquida en fase reversa). Justifique su respuesta.

b) ¿Cuáles son los principales usos de cada uno de estos compuestos?

3. Abra el HPLC simulator (http://www.hplcsimulator.org/).

4. Configure el simulador así:

Tabla 14. Configuración del HPLC Simulator.

Composición de

la fase móvil

Solvente A:

Agua

Solvente B:

Metanol

Modo de

elución:

Isocrático

Fracción del

solvente B

(%v/v)

50

Propiedades

cromatográficas

Temperatura

(°C):

25

Volumen de

inyección (μL):

10

Flujo (mL/min): 20

Propiedades

generales

Constante de

tiempo (s):

0.1

Desplazamiento

de la señal (min):

0.0

Ruido:

2.0

Puntos

marcados:

300

Propiedades de

la columna

Fase

estacionaria:

Agua

Longitud (mm):

100.0

Diámetro

interno

(mm):

4.6

Tamaño de

partícula

(μm):

3.0

5. Posteriormente, registre para cada compuesto: el tiempo de retención (tR), el factor de

retención (k’) y el ancho de banda (sigma total). Adjunte una imagen del

cromatograma obtenido.

6. Calcule el tiempo muerto (tM o t0).

7. Cambie la composición de la fase móvil de metanol a acetonitrilo como se muestra en

la Tabla 15:

Tabla 15. Segunda configuración del HPLC Simulator.

Composición de

la fase móvil

Solvente A:

Agua

Solvente B:

Acetonitrilo

Modo de

elución:

Isocrático

Fracción del

solvente B

(%v/v)

50

8. Posteriormente, registre para cada compuesto: el tiempo de retención (tR), el factor de

http://www.hplcsimulator.org/

74


retención (k’) y el ancho de banda (sigma total), obtenidos con el cambio de

disolvente. Adjunte una imagen del cromatograma obtenido.

9. Explique por qué se da el cambio en los tiempos de retención y en la separación de

los compuestos cuando el metanol es sustituido por el acetonitrilo. ¿En qué caso se

obtiene una mejor separación?

10. ¿Cuál es la importancia del agua en la composición de la fase móvil?

11. Calcule la diferencia en los cambios de energia libre (ΔΔG) para la retención de los

solutos en las fases móviles MeOH/Agua, 50/50 y ACN/Agua, 50/50, de acuerdo con:

12. ¿Cuáles solutos poseen las diferencias más grandes y más pequeñas en la energía

libre asociada a la retención comparando las fases móviles MeOH/Agua (50/50) y

ACN/Agua (50/50)? Explique la naturaleza de esos cambios.

13. Con los hallazgos realizados hasta ahora, elabore una conclusión sobre el efecto de la

estructura de los solutos y la composición de la fase móvil sobre la retención y la

resolución.

PARTE III

Efecto del porcentaje del modificador en la composición de la fase móvil sobre la

retención y la resolución.

1. En el listado de compuestos, elimine 7 solutos dejando solo a Acetophenone

(acetofenona) y Ethylparaben (etilparabeno).

2. Fije las condiciones del simulador de acuerdo con la Tabla 16.

a) Registre el tiempo de retención, el factor de retención y el sigma total para los dos

compuestos. Adjunte una imagen del cromatograma obtenido.

b) Calcule el tiempo muerto.

c) Calcule la resolución, α, para los dos compuestos.

75


Tabla 16. Tercera configuración del HPLC Simulator.

Composición de

la fase móvil

Solvente A:

Agua

Solvente B:

Metanol

Modo de

elución:

Isocrático

Fracción del

solvente B

(%v/v)

95

Propiedades

cromatográficas

Temperatura

(°C):

25

Volumen de

inyección (μL):

5.0

Flujo (mL/min): 10

Propiedades

generales

Constante de

tiempo (s):

0.1

Desplazamiento

de la señal (min):

0.0

Ruido:

2.0

Puntos

marcados:

3000

Propiedades de

la columna

Fase

estacionaria:

Agua

Longitud (mm):

100.0

Diámetro

interno

(mm):

4.6

Tamaño de

partícula

(μm):

3.0

3. Cambie gradualmente el porcentaje de metanol en intervalos de 10% iniciando en

95% y terminando en 5% (95%, 85%, 75%, …, 5%). ¡Para cada una de las

composiciones obtenidas!:

a) Registre el tiempo de retención, el factor de retención y el sigma total para los dos

compuestos. Adjunte una imagen del cromatograma obtenido.

b) Calcule el tiempo muerto.

c) Calcule la resolución, α, para los dos compuestos.

d) Repita el mismo proceso cambiando el metanol por acetonitrilo.

e) Con los hallazgos realizados en esta sección, elabore una conclusión sobre el

efecto del porcentaje del modificador en la composición de la fase móvil sobre la

retención y la resolución. Si fuera contratado en un laboratorio para separar, por

medio de cromatografía líquida, de una mezcla los compuestos acetofenona y

etilparabeno ¿cuál sería la mejor composición de fase móvil a emplear? Justifique su

respuesta.




76




PREINFORME










cálculos.


Bibliografía.











Marco teórico.




Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.


77



baja

Valoración


Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco

teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

(0.9)

3. Parte

Experimental

No presenta

parte

experimental

(0.0)

Presenta parte

experimental

incompleta

(0.6)

Presenta

procedimiento

completo

(0.9)

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

coherentes

(0.5)

(0.5)

6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

(0.0)

Presenta

bibliografías

incompletas

(0.3)

Presenta

bibliografías

completas y

ordenadas

(0.7)

(0.7)

7. Presentación

Presenta el

documento

desordenado,

con mala

ortografía y

redacción

(0.0)

Presenta el

documento

desordenado

(0.3)

Presenta el

documento

ordenado, con

buena

redacción y

ortografía

(0.6)

(0.6)

TOTAL (5.0)

78


Retroalimentación



79


PRACTICA No. 09 – Determinación de fósforo en muestras de suelo por el

método de Bray II

Tipo de practica



Horas de la practica 2.5 hora

Temáticas de la práctica Análisis de muestras, determinación de fósforo,

método de Bray II.


Propósito

Determinar la cantidad de fósforo en

diferentes tipos de suelo, aplicando conceptos y

métodos expuestos en la práctica número uno y en

el equipo de UV-vis para su respectivo análisis.

Objetivos

Determinar la cantidad de fósforo en

diferentes tipos de suelo empleando el método de

Bray II.

Metas

Indentificar las características necesarias de

preparación de muestras para su respectiva

detemrinación en el laboratorio.

Lograr determinar el fósforo en muestras de

suelo mediante colorimetría.

Mediante tratamiento matemático, determinar

los niveles de fósforo presentes en cada una de las

muestras a estudiar.

Competencias






en este espacio.



práctica.

80





laboral y social.


La determinación de fósforo en los suelos reviste importancia desde el punto de vista de

reserva de ese nutriente. El fósforo se encuentra en los suelos y aguas naturales en

varias formas: ortofosfatos, fosfatos condensados y fosfatos orgánicos.

La determinación de fósforo en suelos es de suma importancia para evaluar la fertilidad

del mismo, ya que juntamente con nitrógeno, potasio y calcio es el elemento más

extraído por los vegetales. El fósforo es necesario para el desarrollo de las raíces, para

controlar la madurez de la planta y la formación de semillas. El fósforo es un componente

esencial de los portadores de energía ADP y ATP, moléculas que tienen un papel

fundamental en la fotosíntesis y también forma parte de ADN y ARN.

La forma del fósforo directamente aprovechable por las plantas es el ortofosfato disuelto

en forma de H2PO4- ó HPO4

2-, dependiendo del pH. La cantidad de ortofosfato disuelto es

habitualmente baja, pero puede ser repuesto rápidamente a partir de otros fosfatos como

los de hierro (Fe) y aluminio (Al), así como a partir del fósforo orgánico. De ello se

desprende que el índice de fertilidad de un suelo responderá más a la cantidad de fósforo

disponible para las plantas que a los valores concretos.

La acidez en suelos es la responsable de la baja solubilidad o disponibilidad de fósforo

para las plantas, principalmente en suelos de pH menores a 5.5 con altas

concentraciones de aluminio intercambiable. Es necesario aplicar grandes cantidades de

fósforo en suelos ácidos de colores pardo amarillentos a pardo rojizos y en suelos negros

paperos derivados de ceniza volcánica, debido a la alta fijación o insolubilización del

fósforo, promovida por las altas concentraciones de Fe y Al frecuentes en dichos suelos.

Debido al fenómeno de fijación del fósforo, cultivos como la papa, cuya necesidad de

fósforo es inferior al 50% a la del nitrógeno (N) y potasio (K), deben recibir en la práctica

de fertilización, mayores cantidades de fósforo que de N y K. La mayor respuesta de los

cultivos a la fertilización con fósforo ocurre en los siguientes casos:

En suelos ácidos con pH menores 5.5 y altas concentraciones de aluminio

intercambiable. Esta situación es común en suelos de los Llanos Orientales donde el

fósforo es el elemento más limitante en la producción de las cosechas.

En suelos negros paperos de ceniza volcánica, donde el fósforo es fijado o

81


insolubilizado en tasas que oscilan entre 76 – 98%.

En suelos cuyo contenido de fósforo soluble sea mayor a 10 ppm.


El estudiante aplicará el proceso descrito en la primera práctica para realizar la

recolección de las muestras de suelos, también deberá anotar las condiciones del terreno

y la ubicación geográfica.


Materiales

Vasos de precipitado de 50, 100 y 150 mL. ● Espatula

Probetas de 50 y 100 mL. ● Balanza analitica

Matraz Erlenmeyer. ● Balón aforado

Bureta. ● Agitador magnético.

Pinza para bureta. ● Plancha de agitación.

Pipetas de 1 mL. ● Pipeteadores.

Cronómetro. ● Embudo.

Celdas de cuarzo o plástico. ● Papel filtro.

Reactivos

Solución de fósforo (50 ppm). ● Solución extractora.

Solución de trabajo ● Agua destilada.

Equipos:

Equipo de UV-vis.

NOTA: la solución extractora y de trabajo, se deben preparar así:

Solución extractora (HCl 0.1N + NH4F 0.03N: Disolver 1.11 g de NH4F y 8.33 mL de

HCl concentrado en agua y llevar a 1 L.

Solución de trabajo: A partir de las soluciones A y B tomar 25 mL de la solución A,

transferir a un Beaker que contenga 800 mL de agua, mezclar y añadir 10 mL de la

solución B, llevando a volumen 1 L con H2O.

Solución A: disolver 60 g de Molibdato de Amonio (NH4)6Mo7O24.4H2O en 200 mL

de H2O. Añadir 1.455 g de tartrato de antimonio y potasio K(SbO)C4H4O6·1/2H2O y

disolver. Agregar lentamente con agitación suave 700 mL de H2SO4 concentrado.

Enfriar y llevar a 1 L.

Solución B: Disolver 61 g de ácido ascórbico (C6H8O6) en agua. Completar a 500

mL.

82


Solución estándar de Fósforo: Disolver 0.2195 g de Fosfato de Hidrógeno y de

Potasio cristalizado (KH2PO4) previamente secado 1 hora a 105ºC. Diluir con agua

en balón a 1 L. La solución contendrá 50 ppm de P.



Metodología

PARTE I

Desarrollo Experimental

La determinación del fosforo en diferentes muestras de suelo, se realizará con el

siguiente procedimiento:

1. Realizar una curva de calibración según la siguiente tabla, y determinar la

concentración de fósforo de cada solución:

Tabla 17. Parámetros para la realización de la curva de calibración.

Solución de

fósforo (mL)

Volumen final

(con agua)

Concentración

de fósforo (ppm)

0

100

8

16

24

2. Tomar 2 mL de las concentraciones de fósforo anteriores y llevar a 20 mL con solución

de trabajo. Realizado el procedimiento se tendrán nuevas concentraciones de fósforo:

Tabla 18. Resultado de Absorbancia y concentración de fósforo (ppm).

Concentración

de fósforo (ppm)

Absorbancia

(AU)

0,0

0,4

0,8

1,2

3. Pesar 2.85 g de cada una de las muestras y disponerlos por separado en vasos de

precipitado.

4. Adicionar a cada muestra 20 mL de solución extractora.

83


5. Agitar las muestras por un tiempo aproximado de 40 segundos con ayuda del agitador

magnético y la plancha de agitación.

6. Filtrar la suspensión inmediatamente pasado el tiempo de 40 segundos, en un vaso de

precipitado de 100 mL.

7. Tomar 2 mL de cada uno de los extractos y transferirlos a un vaso de precipitado de 50

mL.

8. Agregar 18 mL de la solución de trabajo y dejar reposar por 10 minutos.

9. Analizar las muestras en el espectrofotómetro a una longitud de 660 nm.

NOTA: no olvidar realizar blanco por cada muestra que sea analizada.

PARTE II

Tratamiento de datos

1. Determinar la concentración de fósforo.

2. Qué efectos y beneficios tiene un suelo saturado e insaturado con fósforo?

3. Cuáles son los principios de método de Bray II?

4. Describa el ciclo del fósforo.






PREINFORME






84






cálculos.


Bibliografía.











Marco teórico.




Cuestionario.

Conclusiones.

Bibliografía.



baja

Valoración


Puntaje

máximo

1. Objetivos

No presenta

objetivos

(0.0)

Presenta

algunos

objetivos

(0.25)

Presenta todos

los objetivos

(0.5)

(0.5)

2. Marco

teórico

No presenta

marco teórico

(0.0)

Presenta

incompleto el

marco teórico

(0.6)

Presenta marco

teórico

coherente a la

práctica

(0.9)

85


(0.9)

3. Parte

Experimental

No presenta

parte

experimental

(0.0)

Presenta parte

experimental

incompleta

(0.6)

Presenta

procedimiento

completo

(0.9)

(0.9)

4. Resultados y

cálculos

No presenta

resultados ni

cálculos

(0.0)

Presenta

incompletos los

resultados y

cálculos

(0.6)

Presenta

resultados y

cálculos

completos

(0.9)

(0.9)

5. Conclusiones

No presenta

conclusiones

(0.0)

Presenta

conclusiones

incompletas

(0.25)

Presenta

conclusiones

completas y

coherentes

(0.5)

(0.5)

6. Bibliografía

No presenta

parte

bibliografía

(0.0)

Presenta

bibliografías

incompletas

(0.3)

Presenta

bibliografías

completas y

ordenadas

(0.7)

(0.7)

7. Presentación

Presenta el

documento

desordenado,

con mala

ortografía y

redacción

(0.0)

Presenta el

documento

desordenado

(0.3)

Presenta el

documento

ordenado, con

buena

redacción y

ortografía

(0.6)

(0.6)

TOTAL (5.0)

Retroalimentación



86


7. FUENTES DOCUMENTALES

Aragón, R., Gómez, B., & Marín, M. (2002) “Análisis químicos de suelos y aguas:

manual de laboratorio”. Valencia, España. Editorial Universidad Politécnica de

Valencia. p. 115.

Ascencio, V., Franco, M., Jaens, T., & Juarez, M. (2009) “Manual de practicas de

laboratorio de química ambiental II”. Ciudad de México, México. Edición Instituto

Técnico Nacional. p. 56-64.

Castro, F. (1998) “Fundamentos para el conocimiento y manejo de suelos

agrícolas: Manual técnico”. Tunja, Colombia. Edición Instituto Universitario Juan de

Castellanos. p. 274, 275.

Carr P; Boswell P; Stoll D (2000). Web site hplcsimulator.org. Minnesota EU.:

University of Minnesota. Obtenido en: http://www.hplcsimulator.org

Hernandez F.; Beltrán J. (1995). Análisis de residuos de plaguicidas en aguas.

Avances en investigación en zona no saturada, Castellón, España. p. 321-335

Ministerio De Medio Ambiente Colombia. (17 de febrerode 2014). “Memorias de la

segunda comunicación nacional de Colombia ante la CMNUCC”. Obtenido en:

http://www.minambiente.gov.co/documentos/5783_res_ejecut_segun_comun_cam

b_clima.pdf

Manahan, Stanley (2007). “Introducción a la Quimica Ambiental”. Ciudad de

México, México. Universidad Nacional Autónoma de México. Editorial Reverté. p.

421.

Rendina, A., Fabrizo, A., & Bargiela, A. “Determinación de Fósforo total en suelos

de la Pampa deprimida”. Buenos Aires, Argentina: Universidad de Buenos Aires. p.

148.

Ruíz, M. (2002). “Simulación de la contaminación atmosférica generada por

fuentes móviles en Bogotá”. Bogotá, Colombia. Ediciones Universidad Nacional de

Colombia. p. 34.

Seoánez, C. (2002). “Tratado de contaminación atmosférica: problemas,

tratamiento y gestión”. Ciudad de México, México. Ediciones Mundi- prensa. p.

678.

http://66.165.175.209/campus17_20141/mod/resource/view.php?id=3834

http://66.165.175.209/campus17_20141/mod/resource/view.php?id=3834

87


Sreemahadevan P (2009). “A Comprehensive Laboratory Manual for

Environmental Science and Tecnology. New Delhi, India. New Age International .p.

21- 37.

401549- quimica ambiental guia laboratorio

Documents