DETERMINACIÓN MEDIANTE ESPECTOFOTOMETRÍA DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO EN UNA MUESTRA DE AGUA.

Escobar L. L., Ruiz O. J.

UNIVERSIDAD DEL VALLE, FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS

ResumenLa demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro que mide la cantidad de sustancias susceptibles de ser oxidadas por medios químicos que hay disueltas o en suspensión en una muestra líquida. En esta práctica se empleó dicromato potásico como oxidante en presencia de ácido sulfúrico e iones de plata como catalizador. La disolución acuosa se calentó en una placa digestora durante una hora y media a 105°C. La demanda química de oxígeno se calculó basándose en mediciones espectrofotométricas del color producido por la reducción del dicromato a ion Cr3+ posterior a la digestión, determinándose a partir de la curva de calibración hecha a partir de varias muestras de concentración conocida la DQO, dando como resultado 335,016 mg O2/L.

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CÁLCULOS Y RESULTADOS

Gráfica 1. Valores de Absorbancia Vs. Concentración para la determinación de DQO.

Tabla 1. Parámetros de linealización obtenidos para la gráfica 1.

Pendiente (ppm-1) 3,07329 x 10-4

Intercepto 0,01604R2 0,99591

Empleando la ecuación de la recta, por interpolación obtenemos la concentración (ppm=mg/L) de la muestra problema:

Y = bX + a

X = Concentración en ppm de la muestraY = Absorbancia de la muestrab = pendientea = intercepto

X=0,119−0.016043,07329 x10−4

=335,016 ppm

DQO de la muestra problema=335,016mg O2/L

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. Sin embargo el agua apta para el consumo debe cumplir con ciertas condiciones para ser considerada potable.

La contaminación del agua es debida a la incorporación de materias extrañas a esta, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas

residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.

La composición de las aguas residuales se averigua a través de diversas mediciones físicas, químicas y biológicas (microbiológicas); comparando los valores obtenidos con los que determina la normativa vigente.

Las medidas más comunes incluyen la determinación del contenido en sólidos, la DBO, la DQO y el pH, que miden, respectivamente, la materia sólida en suspensión, la concentración de materia orgánica y la acidez de las aguas.

En esta práctica se determinó la DQO en una muestra de agua problema.

La Demanda Química de Oxígeno (DQO) se define entonces como cualquier sustancia tanto orgánica como inorgánica susceptible de ser oxidada, mediante un oxidante fuerte. La cantidad de oxidante consumida se expresa en términos de su equivalencia en oxígeno. 1

En nuestro caso, la DQO es la cantidad de O2

químicamente equivalente al Cr2O72-

consumido en este proceso. Dicha equivalencia queda establecida a partir de las reacciones de reducción-oxidación correspondientes (en medio ácido):

Semireacción para el dicromato:

Cr2O72−¿+14H +¿+6 e−¿→ 2Cr

3+¿+7H2O ¿

¿¿ ¿

(Naranja) (Verde)

Semireacción para el Oxígeno:

O2+4H+¿+4e−¿→2H 2O ¿ ¿

Como se puede observar, cada Cr2O72-

consume 6 electrones al reducirse, mientras que cada molécula de oxígeno consume 4 electrones. Por consiguiente, el consumo de 1 mol de Cr2O7

2- en la oxidación es equivalente al consumo de 1.5 moles de O2.2

Empleando el método de colorimetría (absorción visible-ultravioleta) se pudo determinar de la DQO basándose en los diferentes espectros de absorción del Cr6+ (de color naranja, absorbe en longitudes de onda en torno a 440 nm) y el Cr3+ (de color verde, absorbe en torno a 600 nm), por lo que ambas especies se pueden detectar independientemente.

De esta manera se obtuvieron los datos de absorbancia de cada muestra después de la digestión. Empleando estos valores se construyó la gráfica 1, correspondiente a la curva de calibración, de la cual por simple interpolación fue posible encontrar la DQO de la muestra problema.

Según la literatura, las aguas no contaminadas tienen valores de DQO de 1 a 5 ppm, mientras que las aguas residuales domésticas están entre 260 y 600 ppm.3 De acuerdo a esto y el valor obtenido de DQO para la muestra examinada (335,016mg O2/L), podemos determinar que esta era de tipo residual.

CONCLUSIONES

Se determinó que la demanda química de oxígeno en la muestra problema era de 335,016 mg O2/L.

El método empleado se basa en la reacción de una muestra de agua contaminada con un oxidante enérgico

(K2Cr2O7), en medio ácido sulfúrico con Ag+ como catalizador y la determinación por colorimetría de la cantidad de dicromato consumida en este proceso.

La utilización de la colorimetría la determinación de la DQO en esta práctica se basa en los diferentes espectros de absorción del Cr6+ y el Cr3+ las cuales son especies que se pueden detectar independientemente.

Con la prueba de DQO se acelera artificialmente el proceso de biodegradación que realizan los microorganismos, mediante un proceso de oxidación forzada, utilizando oxidantes químicos y métodos estandarizados.

ANEXOS

Aquí tenemos q hacer la prueba t para excluir el dato de concentración 205.4ppm con absorbancia 0.138,0.137

REFERENCIAS

1. http://www.hannainst.es/biblioteca/index.php?pg=0&CodApartado=54&CodTema=121. [Visitada 06-03-2011]

2. http://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/docencia/TAQ/TAQP4_0506.pdf. [Visitada 08-03-2011]

3. http://www.pnuma.org/recnat/esp/documentos/cap5.pdf. [Visitada 06-03-2011]