Escuela Prof. : Ingeniería Mecánica Eléctrica

VALORIZACIÓN ENERGÉTICA

Informe de laboratorio Nº 2

Docente: Ing. Ysabel Nevado Rojas

Alumnos: Abanto Alarcón jhon.Alcántara Gómez Edwin J.De La Cruz Daniel.De La Fuente Vigil Andrés.Medina Malpartida Jean.Villegas Flores Carmen.

CICLO: 7º ciclo

Chiclayo, 04 de Octubre 2013

CARACTERIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS Y EFLUENTESTRATAMNTOS PRELIMINARES DE LOS EFLUENTES

I. OBJETIVOS

Determinación de rendimientos de las materias primas Aplicar tratamientos preliminares a efluentes Determinación de cloruros, sulfatos en las aguas

II. FUNDAMENTO TEORICO A nivel industrial, el éxito de las mismas depende principalmente de los rendimientos que

cada uno de las producciones logra, por lo que es necesario caracterizar estos antes del planteamiento de la producción para estimar la viabilidad del proceso.

Las aguas residuales recogidas en comunidades o municipios deben ser conducidas a cuerpos de agua receptores o al mismo terreno. Se hace por tanto necesario conocer los contaminantes presentes en estas aguas con el fin de aplicar un tratamiento adecuado que evite la degradación y contaminación de los cauces.

Los Parámetros Principales que es necesario conocer de las aguas residuales , a efectos de la contaminación del recurso son los siguientes: PH, Temperatura, Color, Demanda Bioquímica de oxígeno, Demanda Química de oxígeno, Sólidos en suspensión y sólidos sedimentables, Aceites y grasas, Concentración de tóxicos metálicos, Nitrógeno, Fósforo, Amoniaco, Cloruros etc.

Todos estos parámetros permitirán determinar el tipo de tratamiento físico-químico que deberá darse a los efluentes.

III. MATERIALES Y REACTIVOS

REACTIVOS HCl (con) Indicador azul de bromotimol Cintas pH métricas Agua destilada BaCl2 al 10% AgNO3soluciòn NaCl (solido) Glucosa (sòlido) Carbón activado Al2(SO4)3 sulfato de aluminio

.

MATERIALES Y EQUIPOS

Balanza analítica Sulfhidricador Equipo de filtración Cronómetro Termómetro Baguetas Probetas de 100 ml Vasos de precipitación Mechero Capsulas Licuadora Tubos de ensayo

Muestras (proporcionadas por el estudiante)

½ kg de frejol de palo (lenteja con toda vaina o cáscara) 5 plàtanos( de igual tamaño y madurez) 20 limones.(todos verdes(1er grupo);todos amarillentos(2do grupo);todos verde

limón(3er grupo) 05 maracuyàs ½ kg de papa Hígado de pollo Agua de acequia Agua de pozo Agua de mar Talco Refresco de naranja (sobre) Frasco de agua oxigenada Bolsa plástica nueva transparente de 1kg Cuchillos Colador Tazones medianos y pequeños de plàstico Sobre de sal de Andrews

IV. EXPERIENCIAS A REALIZAR

1. DETERMINACION DE RENDIMIENTOS

EXPERIENCIA 1:Se trabajará con las muestras de frejol de palo (lenteja con toda vaina o cascara) , Plátanos ,limones, maracuyá y papas..-Para la muestra de frejol de palo: Primero registre el peso de muestra, luego deberá quitarse las cascaras para registrar el peso de los granos y de la cascara respectivamente; Luego seleccione los granos dañados y registre el peso de estos y peso de granos buenos.-Para la muestra de plátanos: primero registre el peso de un sólo plátano, indicando sus características de tamaño, diámetro y madurez, luego deberá quitarles las cascaras para registrar el peso de la pulpa y de la cáscara respectivamente.Repita el procedimiento considerando los 5 plátanos como lote.-Para la muestra de limones: Registre el peso de los limones, indicando características de tamaño, color; luego proceda a exprimir el jugo de los limones sobre un colador y registre el volumen y masa del jugo obtenido, en una probeta; registre el peso de las féculas usando un vaso o luna de reloj previamente tarado y de la misma forma la masa de cascaras.-Para muestras de maracuyá: registre el peso de las maracuyás; luego indique sus características y proceda a quitarle las ramas o tallos si los tuviera, luego cortarlas para extraerles la pulpa; separe el jugo de las pepas de la maracuyá. Registre el peso de las cascaras, así mismo registre el peso de los residuos de tallos y otros y registre el volumen y masa de jugo.-Para muestras de papa: registre el peso de las papas con las que trabajará, indique sus características y luego lávelas para quitarle la tierra y vuelva a registrar el peso; luego proceda a pelarlas (evitando quitarle mucha pulpa); registre el peso de cascara y de papas peladas.

DETERMINACION DE RENDIMIENTOS

1. Frejol de Palo:

Procedimiento:

1. Taramos la bolsa2. Después introducimos todo el frejol de palo en la bolsa y lo pesamos, el peso que nos dio fue:

500.7gr.3. Luego se escoge y se pone por separado vainas verdes, vainas amarillas, vainas malogradas y

hojas y tallos.4. Pesamos cada muestra cada uno por separado, dando los siguientes pesos:

Vainas Amarillas 289.3 gr.Vainas malogradas u oxidadas 38.5 gr.Vainas Verdes 167.7 gr.Residuos( hojas y tallos) 1.9gr

5. Se pela las vainas amarillas, malogradas u oxidadas y verdes.6. Se pesa cascara de frejol de palo y granos dando los siguientes pesos:

Granos de Vaina Amarilla 170.8 grGranos de Vaina Oxidada 25.8 grGranos de Vaina Verde 85.4 grGranos Pequeños 0.5 gr

Cascara de Vaina Amarilla 118.7 grCascara de Vaina Oxidada 14.4 grCascara de Vaina Verde 83.8 gr

7. Por último separamos lo bueno y lo malogrado u oxidado de cada bloque y se pesa lo malogrado.

Granos de Vaina Amarilla (Parte Malograda) 9.4 grGranos de Vaina Oxidada (Parte Malograda) 0.5 grGranos de Vaina Verde (Parte Malograda) 10.5 gr

Calculando Porcentajes

Tomando como peso total 500.7gr

Vainas Amarillas 57.78%Vainas malogradas u oxidadas 7.689%Vainas Verdes 33.493%Residuos( hojas y tallos) 0.379%

Tomando como peso total 498.8 gr y no se toma 100% sino 98.96 % porque ya no se toman los residuos:

Granos de Vaina Amarilla 33.85%Granos de Vaina Oxidada 5.12%Granos de Vaina Verde 16.94%Granos Pequeños 0.01%

Cascara de Vaina Amarilla 22,57%Cascara de Vaina Oxidada 3,35%Cascara de Vaina Verde 15,45%

Por tanto el porcentaje a valorar es:

Granos de Vaina Amarilla 34.11%Granos de Vaina Oxidada 5.15%Granos Pequeños 0.1%Cascara de Vaina Amarilla 23.71%Cascara de Vaina Oxidada 2.876%Cascara de Vaina Verde 16.74%Residuos( hojas y tallos) 0.379%Porcentaje Total de Materia Prima a Valorar 83.065%

Gráficos:

En las imágenes se muestra la operación de tarado de las bolsas y el peso total de las vainas de frejol de palo para luego así poder hallar el porcentaje a valorar y luego como adecuadamente se escogen las vainas de frejol, tanto verdes, oxidados y los malogrados, se van separando para luego ser pelados en grupos y pesados por separado, como se muestra en las siguientes imágenes.

CARACTERISTICAS DEL FREJOL DE PALO

Verde amarillento, con gran cantidad de óxido. Peso neto 500 g. Separamos vainas amarillas, verdes, malogradas y residuos.

Frejol de palo.Amarillo Oxidado Verde Residuo Total 289.3 g 38.5 g 167.5 1.9 g 497.2 g

porcentaje 58.2% 7.74% 33.7% 0.38% 100

PROCEDIMIENTO.

Pelamos el frejol AMARILLO, el OXIDADO y el frejol VERDE; cada uno por separado.

Frejol de palo.Amarillo Oxidado Verde Residuo total

Fruto 170.9 g 25.8 g 85.4 g Cascara 118.7 g 14.4 g 83.8 gresiduo 0 0.5 g 0 0.5 gTotal 289.6 g 40.2 g 169.2 g

Amarillo %Fruto 170.9 g 59 %Cascara 118.7 g 41 %residuo 0 Total 289.6 g 100%

Oxidado %Fruto 25.8 g 63.4 %Cascara 14.4 g 35.4 %

residuo 0.5 g 1.22%Total 40.7 g 100 %

CARACTERISTICAS DEL FREJOL DE PALO Verde amarillento, con gran cantidad de óxido. Peso neto 500 g. Separamos vainas amarillas, verdes, malogradas y residuos.

Frejol de palo.Amarillo Oxidado Verde Residuo Total 289.3 g 38.5 g 167.5 1.9 g 497.2 g

porcentaje 58.2% 7.74% 33.7% 0.38% 100

PROCEDIMIENTO.

Pelamos el frejol AMARILLO, el OXIDADO y el frejol VERDE; cada uno por separado.

Frejol de palo.Amarillo Oxidado Verde Residuo total

Fruto 170.9 g 25.8 g 85.4 g Cascara 118.7 g 14.4 g 83.8 gresiduo 0 0.5 g 0 0.5 gTotal 289.6 g 40.2 g 169.2 g

Amarillo %

Fruto 170.9 g 59 %Cascara 118.7 g 41 %residuo 0 Total 289.6 g 100%

Oxidado %Fruto 25.8 g 63.4 %Cascara 14.4 g 35.4 %residuo 0.5 g 1.22%Total 40.7 g 100 %

2. Plátano: Procedimiento:

1. Se describe las características del plátano estas son: Largos Color Amarillo, negros y verdes Medida promedio: 18 cm

2. Portamos cogollos y puntas.3. Pesamos cogollos, puntas y plátanos

Cogollos y Puntas 35.7 grPlátanos con cascara sin cogollos y puntas 696.4 gr

4. Luego volvemos a medir los plátanos cuando ya se cortaron y el promedio de la medida es 13 cm.

5. Pelamos los plátanos y luego pesamos por separado las cascaras y los plátanos pelados.

Cascara de Platano 36.5 grPlatanos Pelados 456.5 gr

Calculando Porcentajes

Tomando como peso total: 732.1 gr

Cogollos y Puntas 4.88%Plátanos con cascara sin cogollos y puntas 95.12%

Tomamos como peso 493 gr y 95.12%pues no se toman el porcentaje de cogollos y puntas

Cascara de plátano 7.04%Plátanos Pelados 88.08%

Aquí sacamos la materia a valorar:

Cogollos y Puntas 4.88%Cascara de plátano 7.04%Total de Materia a Valorar 11.92%

Gráficos:

En las imágenes se muestra el proceso de medir exactamente los plátanos, para luego sacar una diferencia cortándolo en cogote y las puntas, estas imágenes se muestran a continuación.

Cada plátano fue cortado tanto la punta como el cogote, seguido se medio nuevamente para poder hallas la longitud que se podrá valorar.

Plátano.cantidad Peso

total Peso/Cogollo

Peso/cascara

Longitud/Promedio

Peso/Pulpa

Residuo valorar

Plátano. 5 732.3 g 35.6 g 36.5 g 18 cm 456 g Cascara/ cogollo72.1 g

% 100% 4.86% 5% - 62.3% 9.8%

En las imágenes se muestran la balanza y cada parte del plátano, tanto como la parte a valorar y el residuo conformado por el cogote y la punta del plátano.

PLATANO.

Peso total del plátano = 732.3 g

N° de plátanos= 5 unidades

PROCEDIMIENTO

Pesamos todo el paquete de plátanos, luego cortamos los cogollos (extremos).

Pesamos los plátanos ya seccionados (696.3 g).

Medimos el nuevo plátano seccionado; longitud promedio=18cm

Total de cogollo desprendido (5cm).

Pesamos la pulpa= 456.8 g (plátanos pelados).

Pesamos la cascara=36.5 g.

Cogollo pesado= 35.6 g

Finalmente se muestra el plátano ya pelado (materia prima) y las cascaras separadas (parte a valorar)

3. Limones PROCEDIMIENTO

1. Describir las características del limón: Esférico Color verde, amarillo y verde- amarillo Diámetro Promedio: 3.5 cm

2. Pesamos el limón: 223.4 gr

3. Partimos los limones, exprimos los limones en reciepientecpn colador encima teniendo como productos: fécula, semilla, cascara y jugo, además de los limones malogrados.

4.

Limones Malogrados 34.9grSemillas del Limon 3 grFecula de Limon 24.3 grCascara de Limon 95.4 grJugo de limón 53 gr

5. Se vierte el jugo en una probeta para medir su volumen: 51 ml y con el dato de peso y del volumen hallamos densidad.

Calculando Porcentaje

Tomamos el peso total 223.4 gr como el 100%:

Limones Malogrados 15.62%Semillas del Limon 1.34%Fecula de Limon 10.88Cascara de Limon 42.7%Total de Materia Prima a Valorar 70.54%

Gráficos:

4. MARACUYA

PROCEDIMIENTO

1. Describir características del maracuyá: Forma rugosa Color amarillo y naranja

Largo 3.5 cm

2. Peso toda la cantidad de maracuyá: 274.8 gr

3. Se le saca el pedúnculo al maracuyá y se vuelve a pesar el maracuyá y el pedúnculo por separado dando los siguientes resultados:

Pedúnculo 1.2 grMaracuyá sin Pedúnculo 273.6 gr

4. Se corta el maracuyá luego se le saca el jugo, pepas y cascara5. Se pesa el jugo, pepas y cascara por separado dando como resultados:

Jugo 58.4 grPepa 27.6 grCascara 181.8 gr

El jugo para ser pesado primero se tara una probeta graduada y luego se vierte el mismo dentro de la probeta además de pesarlo se mide el volumen del jugo (V= 54.4 ml), con este volumen y el peso hallamos la densidad.

Calculando Porcentaje

Tomando como peso 274 8 gr

Pedúnculo 0.44%Maracuyá sin Pedúnculo 99.56

Tomamos como peso 273 .6 gr y con 99.56%

Pepa 10.04%Cascara 66.16%

Materia a Valorar:

Pedúnculo 0.44%Pepa 10.04%Cascara 66.16%Total de Materia Prima a Valorar 76.64%

Graficos:

6. Papa Procedimiento:

1. Pesamos toda la papa dando como resultado: 509.5gr2. Pelamos la papa y luego pesamos la cascara y la papa pelada dando como resultado:

Cascara de la papa 59.4grPapa pelada 447.9gr

Calculamos PorcentajeTomando como peso total 509.5 gr:

Cascara de la papa 11.66%Papa pelada 87.91%

Materia prima a Valorar (cascara de la papa) 11.66%

Gráficos:

Conclusiones: Del desarrollo de esta experiencia podemos concluir que el frejol de palo es el que posee mayor

materia prima valorable. Se concluye que la papa es el producto que posee menor cantidad de materia prima a valorar. Después del frejol de palo el producto que posee mayor cantidad de materia prima a valorar es el

maracuyá.

II. DENTIFICACIONES CUALITATIVAS

EXPERIMENTO 2: IDENTIFICACIÓN DE IONES CLORURO EN AGUA

1. En dos tubos de ensayo, vaciar por separado unos mililitros de cada una de las muestras de aguas a evaluar.

2. Añadir a cada uno 3 gotas de Nitrato de Plata.

3. Agitar para homogenizar y luego dejar reposar.

4. Observe los resultados e investigue (si las muestras analizadas deberán o no contener cloruros, explique por qué el nitrato de plata permite identificar cloruros, buscar bibliografía al respecto y citarla al momento de realizar las discusiones)

Disoluciones color del precipitado

Abundancia de precipitación

Características del precipitado

Reacción de identificación

Agua de Acequia

MARCO TEORICO.

1. Tratamiento de aguas residuales

Se conoce como operaciones unitarias a los métodos de tratamiento en los que predominan

Los fenómenos físicos y como procesos unitarios a los métodos que la eliminación de los contaminantes se

realiza en base a procesos químicos o biológicos. En la actualidad, estas operaciones y procesos unitarios

se agrupan entre sí para constituir los así llamados tratamientos primarios, secundarios y terciarios (o

tratamientos avanzados).

El tratamiento primario contempla el uso de operaciones físicas tales como la sedimentación y el

desbaste para la eliminación de los sólidos sedimentables y flotantes presentes en el agua

residual.

En el tratamiento secundario se realizan procesos biológicos y químicos, los cuales se emplean

para eliminar la mayor parte de la materia orgánica.

En el tratamiento terciario se emplean combinaciones adicionales de los procesos y operaciones

unitarias para remover esencialmente nutrientes.

2. Características físicas, químicas y biológicas de las aguas residuales

A. Características físicas.

Las características físicas más importante del agua residual es el contenido total de

sólidos, término que engloba la materia en suspensión, la materia sedimentable, la

materia coloidal y la materia disuelta. Otras características físicas importantes son el

olor, la temperatura, la densidad, el color y la turbidez.

Sólidos.- los sólidos sedimentables se definen como aquellos que se sedimentan

en el fondo de un recipiente de forma cónicas (cono de imhoff), se expresan en ml/lf

y constituye una medida aproximada de la cantidad de fango que se obtendrá en la

decantación primaria del agua residual. Los sólidos totales se pueden clasificar en

filtrables o no filtrables (sólidos en suspensión).

Olores.-los olores son debidos a los gases liberados durante el proceso de

descomposición de la materia orgánica. El agua residual reciente tiene un olor algo

desagradable, que resulta más tolerable que el del agua residual séptica. El olor

más característico del agua residual séptica se debe a la presencia del sulfuro de

hidrógeno (huevo podrido) que se produce al reducirse los sulfatos a sulfitos por

acción de microorganismos anaerobios.

Color.- En general el agua presenta colores inducidos por materiales orgánicas de

los suelos vegetales como el color amarillento debido a los ácidos húmicos.

Lapresencia de hierro puede darle un color rojizo y la del manganeso un color

negro.

La eliminación suele hacerse por coagulación- floculación con posterior filtración

(disminuyendo a menos de5 ppm) o la absorción con carbón activado.

B. Características químicas.

Alcalinidad.-La alcalinidad es una medida de la capacidad para neutralizar ácidos.

Contribuye a la alcalinidad los iones bicarbonato, CO3H-, carbonato, CO3= y oxhidrilo,

OH-, pero también los fosfatos y ácido silito u otros ácidos de carácter débil.Los

bicarbonatos y los carbonatos pueden producir CO2

En el vapor, que es una fuente de corrosión enlas líneas de condensado. También puede provocar espumas, o provocar arrastre de sólidos con el vapor.Cuando la alcalinidad es menor de 10 ppm es recomendada para el uso doméstico. Se corrige por descarbonatación con cal; tratamiento con ácido, o desmineralización por intercambio iónico.

Cloruros

El Ion cloruro (Cl-) forma sales muy solubles, suele asociarse con el Ion Na+, esto lógicamente en aguas muy salinas. Las aguas dulces contienen entre 10 y 250 ppm de cloruros, pero también se encuentran valores muy superiores fácilmente. Lasaguas salobres contienen millares de ppm de cloruros, el agua de mar está alrededor de las 20, 000 ppm de cloruros. Las aguas con cloros pueden ser muy corrosivas debido al tamaño

del ión que puede penetrar la capa protectora en la inter fase óxido-metal y reaccionar con el hierro estructural.La determinación argentométrica de los cloruros se basa en la formación de cromato de plata de color rojizo, esto ocurre cuando se adicionan al agua iones cromato como indicador y iones de plata como reactivo precipitante. Titulando con una solución valorada de nitrato de plata se determina la cantidad necesaria para precipitar todos los cloruros como cloruro de plata e inmediatamente se observa la formación de cromato de plata de color rojizo.

SulfatosEl ión sulfato (SO4-), corresponde a sales moderadamente solubles a muy solubles. Las aguas dulces entre 2 y 250 ppm y el agua de mar alrededor de 3000 ppm. Recordemos, cómo ya hemos dicho que el agua pura se satura de SO4Ca a unas 1500 ppm. Lo que ocurre es que la presencia de otras sales de calcio aumenta la solubilidad. En cantidades bajas no perjudica seriamente al agua pero algunos centenares de ppm pueden perjudicar la resistencia del hormigón. Su eliminación se realiza por intercambio iónico.

NitratosEl ión nitrato (NO3-) forma sales muy solubles y estables. En un medio reductor puede pasar a nitritos, nitrógeno gas e incluso amoniaco. Las aguas normales menos de 10ppm, y el agua de mar hasta 1 ppm. Aguas con filtración de zona de riego con contaminación por fertilizantes pueden tener hasta varios centenares de ppm. Concentraciones muy elevadas en agua de bebida puede producir la cianosis infantil.Su presencia junto con fosfato, en aguas superficiales, provocan la aparición de un excesivo crecimiento de algas es lo que se conoce como eutrofización. Su determinación se realiza por espectrofotometría. Se elimina por intercambio iónico, siendo un método no económico en los proceso de potabilización en grandes volúmenes.

Gases disueltos. El dióxido de carbono, CO2, es un gas relativamente soluble que se hidroliza formando iones bicarbonato y carbonato, en función del pH del agua. Las aguas subterráneas profundas pueden contener hasta 1500 ppm pero las superficiales se sitúan entre 1 y30 ppm, un exceso hace que el agua sea corrosiva. Se elimina por desgasificación o descarbonatación. Él oxígeno, O2, por su carácter oxidante juega un papel importante en la solubilidad o precipitación de iones que presenta alguna forma insoluble, su presencia en el agua es vital para la vida superior y para la mayoría de los microorganismos. Su ausencia puede representar la presencia de metano, ácido sulfhídrico y otros gases objecionables. El ácido sulfhídrico, SH2 Causa un olor a huevos podridos y es corrosivo. El amoniaco (NH3) es un indicador de contaminación del agua, y en forma no iónica es tóxico para los peces. Con la cloración produce cloraminas, también tóxicas.

3. Descripción del proceso:

Agua de acequia (muestra).

Procedemos a filtrar el agua de acequia, utilizando un filtro de papel, y observamos los sedimentos que han quedado en el filtro (materia orgánica valorable).

Luego depositamos el agua filtrada “manteniendo turbidez” en un vaso de precipitación.

Agregamos una cucharada de carbón activado, esto permitirá retener:sustancias no polares como aceite mineral, polihidrocarburos aromáticos, cloro y derivados, sustancias halogenadas como I, Br, Cl, H, F, sustancias generadoras de malos olores y gustos en el agua, levaduras, residuos de la fermentación de materia orgánica, microorganismos, herbicidas, pesticidas, etc., todo ello sin alterar la composición original del agua.

Carbón activado y muestra de agua

Luego filtramos el agua y observamos que dicha agua empieza a clarificarse.

4. Formación de flóculos

Nitrato de plata.

Tiene la misma función que los aluminatos. Funcionan como floculantes, ósea forman flóculos o Flocks, que son pequeñas miscelas de materia orgánica rodeada por la parte metálica del nitrato. Al juntarse los flóculos pueden flotar y sedimentarse y de esa manera hacer una separación más fácil.

Nitrato de plata (AgNO3)

El nitrato de plata es una sal inorgánica, de formula AgNO3, comercialmente se vende en polvo, se trata de un polvo blanco amarillento, pero normalmente se utiliza en disolución.

Tiene muchos usos:

Cauterizar heridas, callos de las manos.En el análisis de cloruros.Detección de azucares reductores formandoel espejo de plata.

5. Identificación de cloruros en el agua.Los cloruros son una de las sales que están presentes en mayor cantidad en todas las fuentes de abastecimiento de agua y de drenaje. El sabor salado del agua,  producido por los cloruros, es variable y dependiente de la composición química del agua, cuando el cloruro está en forma de cloruro de sodio, el sabor salado es detectable a una concentración de 250 ppm de NaCl. Cuando el cloruro está presente como una sal de calcio ó de magnesio, el típico sabor salado de los cloruros puede estar ausente aún a concentraciones de 1000 ppm.

El cloruro es esencial en la dieta y pasa a través del sistema digestivo, inalterado.  Un alto contenido de cloruros en el agua para uso industrial, puede causar corrosión en las tuberías metálicas y en las estructuras. La máxima concentración permisible de cloruros en el agua potable es de 250 ppm,

6. Campo de aplicación  Esta determinación, es aplicable para aguas de uso doméstico, industrial y residual.

7. Principios

Para analizar los cloruros, la muestra, a un pH neutro o ligeramente alcalino, se titula con nitrato de plata (AgNO3), usando como  indicador cromato de potasio (K2CrO4).

El pH óptimo para llevar a cabo el análisis de cloruros es de 7.0 a 8.3.El cloruro de plata AgCl, precipita cuantitativamente primero, al terminarse los cloruros, el AgNO3  reacciona con el K2Cr04 formando un precipitado rojo ladrillo de Ag2CrO4.

 

Precipitación del AgCl (cloruro de plata)

I. Identificación de iones sulfatos

Para llevar a cabo la inspección, vigilancia y control, es necesario realizar un seguimiento de las características fisicoquímicas y microbiológicas del proceso de potabilización de agua y del producto terminado.

Los sulfatos en el agua pueden tener su origen en el contacto de ella, con terrenos ricos en yesos, así como por la contaminación con aguas residuales industriales; el contenido de estos no suele presentar problemas de potabilidad en las aguas de consumo humano, pero contenidos superiores a 300mg/L pueden causar trastornos gastrointestinales en los niños

El ion sulfato es abundante en aguas naturales. Un amplio rango de concentraciones se encuentra presente en aguas lluvias y su determinación proporciona valiosa información respecto a la contaminación y a los fenómenos ambientales; adicionalmente, puede aportar datos acerca de la información de ácido sulfúrico proveniente del dióxido de azufre presente en la atmósfera.

El ion sulfato precipita en medio ácido con cloruro de bario formando cristales de sulfato de bario de tamaño uniforme.

Muestra del agua de acequia filtrada

Cloruro de bario

Precipitación del sulfato en el agua de acequia filtrada.

PARA BUSCAR SULFATOS: Utilizaremos el reactivo cloruro de bario

BaCl2 + –SO4 > BaSO4 (sólido)+ 2Cl-

¿Por qué las aguas tienen cloruro?

El ion cloruro (Cl-), es uno de los aniones inorgánicos principales en el agua natural y residual.

Los contenidos de cloruros de las aguas son variables y se deben principalmente a la naturaleza de los terrenos atravesados. Habitualmente, el contenido de ion de cloruro de las aguas naturales es inferior a 50 mg/l.

Explicación de la identificación de cloruro:

Es porque el ion plata del AgNO3 reacciona con el ion Cl y da un precipitado blanco (AgCl) si se observa es que lógicamente aún hay Cl en la muestra, si no aparece el precipitado significa que prácticamente todo el Cl se ha eliminado, La reacción es muy específica.

Disolucionescolor del

precipitadoAbundancia de precipitación

Características del precipitado

Reacción de identificación

Agua de Potable

blanco

Poco precipitado debido a que contiene poco

cloruro

Color blancoViscosa

Cl−+AgNO3−→AgCl↓precipitado blanco+

NO−3

Agua Acequia blanco

Mas precipitado que la del agua potable debido a q contiene más

cloruro

Color blancoViscosa

Cl−+AgNO3−→AgCl↓precipitado blanco+

NO−3

EXPERIMENTO 3: IDENTIFICACIÓN DE IONES SULFATOS EN AGUA

EXPERIENCIA3:I. Lo primero que se hizo fue filtrar el agua de acequia usando el método del papel filtrado.

Muestras agua potable y acequia método de filtrado

II. Se observó que solo separaba los sólidos sedimentados y no sedimentados.

Papel filtro con sedimentación

III. El agua estaba turbia y para eso se usó un floculante para separar las partículas adheridas al agua

Agua turbia floculante

IV. Una vez hecho estos procedimos seguimos los procedimientos del guía de laboratorio que son los siguientes:

1. En dos tubos de ensayo, vaciar por separado unos mililitros de cada una de las muestras de agua a evaluar.

Muestras de agua

2. Añadir a cada uno 3 gotas de Ácido y 3gotas de Cloruro de Bario

Gotas de ácido y gotas de cloruro de bario

3. Agite cuidadosamente

4. Observe los resultados e investigue (si las muestras analizadas deberán o no contener sulfatos, explique por qué el cloruro de bario y el acido permite identificar sulfatos, buscar bibliografía al respecto y citarla al momento de realizar las discusiones)

Muestra de agua potable muestra de agua de acequia con sulfato

¿Por qué las aguas tienen sulfato?

El sulfato (SO4) se encuentra en casi todas las aguas naturales. La mayor parte de los compuestos sulfatados se originan a partir de la oxidación de las menas de sulfato, la presencia de esquistos, y la existencia de residuos industriales. El sulfato es uno de los principales constituyentes disueltos de la lluvia.

Una alta concentración de sulfato en agua potable tiene un efecto laxativo cuando se combina con calcio y magnesio, los dos componentes más comunes de la dureza del agua.

Las bacterias, que atacan y reducen los sulfatos, hacen que se forme sulfuro de hidrógeno gas (H2S).

El nivel máximo de sulfato sugerido por la organización Mundial de la Salud (OMS) en las Directrices para la Calidad del Agua Potable, establecidas en Génova, 1993, es de 500 mg/l. Las directrices de la Unión Europea son más recientes, 1998, completas y estrictas que las de la OMS, sugiriendo un máximo de 250 mg/l de sulfato en el agua destinada al consumo humano.

Explicación de la identificación del sulfato:

Una reacción de precipitación común involucra la formación de sulfato de bario a partir de la combinación de una solución acuosa de cloruro de bario y sulfato de sodio. En esta reacción, los iones cloruro son desplazados por los iones sulfato, formando sulfato de bario, en tanto que los iones cloruro se combinan con los iones de sodio para formar cloruro de sodio. El precipitado, por lo tanto, es el sulfato de bario sólido que se forma a partir del desplazamiento de dos de los iones de las moléculas reactantes:

BaCl2 (aq) + Na2SO4 (aq) -> BaSO4 (s) + 2NaCl (aq).

¿Por qué se agrega HCl a la mezcladeBaCl2yNa2SO4?Básicamente, esto se hace para probar la presencia deSO4(2 -)iones.BaSO4es insoluble en HCl, pero esBaCO3.Por lo tanto, mediante la adición de HCl puede determinarla presencia deSO4(2 -)iones.

Disolucionescolor del

precipitadoAbundancia de precipitación

Características del precipitado

Reacción de identificación

Agua Acequia blanco

Mas precipitado que la del agua potable por el contenido mas

sulfato

Color blancoViscoso

BaCl2 (aq) + Na2SO4 (aq) -> BaSO4 (s) +

2NaCl (aq).

Agua de Pozo blanco

Poca precipitación por el bajo contenido

de sulfato

Color blancoViscoso

BaCl2 (aq) + Na2SO4 (aq) -> BaSO4 (s) +

2NaCl (aq).

III. OPERACIONES PARA EL TRATAMIENTO DE EFLUENTES

EXPERIENCIA 5: - TRATAMIENTO FÌSICO DE LAS AGUAS.

FILTRACIÒN

Se denomina filtración al proceso unitario de separación de sólidos

en suspensión en un líquido mediante un medio poroso, que retiene los sólidos y

permite el pasaje del líquido

- Tomar 20 ml de agua que contenga sólidos suspendidos o sedimentables y

colocarlos en un matraz.

El agua que se vertió en la probeta fue agua de acequia, la cual estaba

muy contaminada, en ella se observaban algunas materias tales como

arena, hojas pequeñas pajillas y algunas sustancias disueltas en el agua.

- Instale el equipo de filtración y vierta el contenido de agua sobre el embudo que

contiene previamente papel filtro.

Como se muestra en la imagen anterior, se coloco el papel filtro encima del

matraz y con lo cual procedimos a verter el agua de acequia.

- Anote observaciones

Al usar el papel filtro se puede observar que los sólidos suspendidos y sedimentables que posee el agua de acequia quedan atrapados en el papel filtro. Mientras que el

liquido sin sólidos pasa a través del papel

Luego del filtrado con el papel filtro, el agua filtrada muestra un color amarillento, observamos que las partículas de mayor tamaño quedaron atrapadas en el filtro.

ADSORCIÒN

La adsorción es un proceso por el cual átomos, iones o moléculas son atrapados

o retenidos en la superficie de un material en contraposición a la absorción, que

es un fenómeno de volumen. Es decir es un proceso en el cual un contaminante

soluble (adsorbato) es eliminado del agua por contacto con una superficie sólida

(adsorbente).

- Tomar 20 ml de agua que contenga turbidez o coloración debido al contenido de

sòlidos disueltos o de diámetro pequeño que no permite ser filtrados y colocarlos

en un matraz .

Tomamos el agua que paso por el papel, esta agua estaba un poco turbia aun.

- Adicione una cucharadita de carbón activado y agite para homogenizar y permitir

la adsorción

- Instale el equipo de filtración y vierta el contenido de agua sobre el embudo que

contiene previamente papel filtro.

- Anote observaciones.

Observaciones

El agua que utilizamos fue el agua que paso por el papel filtro, luego añadimos a la muestra carbón activado como se mostro en imágenes anteriores, el carbón cumple la función de purificar, desodorizar y decolorar el agua que entre en contacto con el carbón activado.

Diferencia entre el agua que paso solo por el papel filtro y por el carbón activado (imagen izquierda) con el agua que solo paso por el papel filtro (imagen derecha).

En ambas muestras de agua se observa que una es mas clara que la otra, cabe mencionar que el agua mas clara o transparente es la que paso por el papel filtro y por el carbón activado.

FLOCULACIÒN

La floculación es un proceso químico mediante el cual, con la adición de sustancias

denominadas floculantes, se aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua, facilitando de

esta forma su decantación y posterior filtrado. Es un paso del proceso de potabilización de aguas de

origen superficial y del tratamiento de aguas servidas domésticas, industriales y de la minería.

- Tomar 50 ml de agua que contenga sòlidos suspendidos y colocarlos en una

probeta de 100 ml .

- Adicione una cucharadita de Al2(SO4)3 y agite para homogenizar y permitir la

floculaciòn dejándolo reposar.

- Registre el tiempo que demora en iniciar y terminar la operación..

- Anote observaciones

Observaciones

Usando una muestra del agua con partículas solidas agregamos algo de 5 gr de floculante, el sulfato de aluminio (Al2(SO4)3), el cual después de un cierto tiempo forma aglomerados de coloides+ floculantes.

Después de un periodo de 5 min, vemos que se forman capas en el agua, en el cual hay sólidos suspendidos atrapados en el floculante así como pequeñas partículas solidas que están suspendidas en el agua. Como se muestran en las siguientes imágenes.

IV. PROCESOS AMBIENTALES

1.- EXPERIENCIA 6.

a) En una bolsa pequeña introducir una muestra de hígado de pollo, quitar el aire que se pudo introducir y añada aprox. ml de agua oxigenada y cerrar inmediatamente en forma hermética la bolsa

Composición del agua oxigenada

Para un litro de producto, de peróxido de hidrogeno de 20 volúmenes:

Peróxido de hidrogeno al 50% (es lo más puro que se consigue)... 440 ml. Ácido clorhídrico concentrado... 2.7 ml. Agua desionizada o desmineralizada... 557.3 ml.

Precauciones: Al agregar el ácido clorhídrico, debe ser por goteo, con mascarilla, lentes de protección y bata gruesa.

Se envasa en recipientes de material oscuro, debido a que s e descompone por la luz solar.

Hígado de pollo.

Figura - Muestras de hígado de pollo, en la cual una se destinara para comparación y otra para el desarrollo de la experiencia.

Anote Observaciones:

Si en el hígado está presente la enzima conocida como catalasa (la cual es una peroxidasa) ocurrirá la siguiente reacción:

2 H2O2 (+ acción de la catalasa) → 2 H2O + O2 

Se observará por lo tanto, la formación de pequeñas burbujas de gas que se forman por el desprendimiento del Oxígeno generado en la reacción catalizada por la enzima mencionada anteriormente.

Figura - Ahora la muestra para el desarrollo de la experiencia se introduce en una bolsa de plástico con agua oxigenada.

Figura - Ahora se comienza a producir una reacción química, que se describirá más adelante.

Figura - A continuación se hace la comparación entre la muestra sumergida en agua oxigenada y la de control

Comparación de un hígado normal y uno metido en agua oxigenada.

Explique lo observado.

El agua oxigenada tiene la característica de corroer, es decir, tomar ciertos electrones de ciertos

átomos y destruir algunos tipos de tejidos.

Se liberan una gran cantidad de oxigeno debido a que las células ya están rotas, de esta manera

actúa la catalasa la cual tiene como función convertir el peróxido de hidrogeno en agua y

oxígeno.

Los antioxidantes pueden ser enzimas que aumentan la velocidad de ruptura de los

agentes oxidantes (radicales libres). Entre ellas se encuentran las enzimas superóxido

dismutasa, glutatión peroxidasa y la catalasa.

La catalasa se obtiene fundamentalmente a partir de microorganismos y su función es

convertir el agua oxigenada (H2O2 ) en agua (H20) y oxígeno (O2):

2H2O2 (+ acción de la catalasa) → 2 H2O + O2

Se observará por lo tanto, la formación de pequeñas burbujas de gas que se forman por

el desprendimiento del Oxígeno generado en la reacción catalizada por la enzima

mencionada anteriormente. El uso de esta enzima permite alargar la vida útil de zumos

de cítricos, cerveza y vino ya que, al degradar el agua oxigenada (un agente oxidante) en

sustancias no reactivas (agua y oxígeno) se inhiben las reacciones oxidativas sin

problemas secundarios.

Este proceso químico se puede relacionar EL SMOG oxidante; en el cual se producen

niveles altos de ozono a nivel del suelo, debido a una compleja serie de reacciones

producidas por contaminantes químicos inducidas por luz (fotoquímicas)

El efecto del ozono en las personas sanas es tan grave como en las que tienen

problemas respiratorios. Mientras que de otros contaminantes los efectos son mayores

en el grupo poblacional de riesgo. Especialmente se sufre los problemas de salud

producidos por el smog cuando las personas realizan actividades en el exterior, y sobre

todo, actividades físicas como trabajo, deporte, esto se debe a su gran efecto oxidante

que tiene.

a) En un tubo sulfhidricador colocar muestra de sal de Andrews, y en otro tubo de

ensayo adicionar aprox. 6ml de agua destilada con tres gotas de indicador azul

de bromo timol o una cinta pH métrica y sumergir en éste, el tubo de

desprendimiento de gases del sulfhidricador que se usará; seguidamente

adicionar 1ml de HCl(con) a la muestra de sal de andrews que está en el

sulfhidricador y tapar inmediatamente .

NaHCO3(solido) + HCl)

Gràfique:

Figura 1 - Tubo sulfihìdricador

Figura 2 - Agua destilada

Figura 3 - Agua destilada

Figura 4 - Virtiendo el agua destilada de la pipeta en el tuvo de ensayo

Figura 5 - Mediante la cinta PH métrica (indicador físico) el cual indica que el agua

destilada tiene un PH neutro.

Figura 5 - Mediante el azul de bromotimol (indicador químico) se confirma que el

PH del agua como neutro, pues se genero una solución rojiza.

Figura 6 - Colocamos en un tubo de ensayo sal de andrews

Figura 7 - Adicionamos ácido clorhídrico a la sal de andrews.

Esquema de la reacción producida por el acido clorhídrica en el tubo

sulfihidricador , la cual va directamente al tubo de ensayo con agua

destilada

Figura 8 - Mediante un Indicador físico de PH podemos decir que el agua destilada

paso de un estado neutro a un acido.

Figura 9 – Comparación de la muestra acida de agua destilada con indicador

químico de acidez.

Anote Observaciones:

La reacción inmediata de la sal de andrews con el ácido clorhídrico.

La generación de un elemento gaseoso en el tubo sulfihidricador.

La acidez en el agua destilada por el elemento gaseoso.

Explique lo observado

Cuando bicarbonato de sodio es mezclado con un ácido, ocurre una reacción

química. La reacción es iniciada por los iones de hidrógeno (H+) que el ácido

produce y divide el bicarbonato de sodio en moléculas de dióxido de carbono

(CO2) y agua (H20). A temperatura ambiente, el dióxido de carbono es un gas, así

que la reacción produce muchas burbujas.

La ecuación de esta reacción es NaHCO3 + H --> Na+ +H20 + C02. De los

compuestos producidos el CO2 en estado gaseoso pasa al tubo ensayo con agua

destilada, con la cual reacciona y forma un nuevo compuesto denominado

H2CO3 (ácido carbónico).

Este proceso químico se relaciona con la formación de la lluvia acida, esta  se

forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno y

el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que

queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor

de agua, estos gases forman ácido sulfúrico , ácidos nítricos y ácidos

carbónicos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra

acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.

La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente

ácido), debido a la presencia del CO2 atmosférico, que forma ácido carbónico,

H2CO3. Se considera lluvia ácida si presenta un pH de menos de 5 y puede

alcanzar el pH del vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la

presencia de ácidos como el ácido sulfúrico, H2SO4, y el ácido nítrico, HNO3.

Estos ácidos se forman a partir del dióxido de azufre, SO2, y el monóxido de

nitrógeno que se convierten en ácidos.

VI. CONCLUSIONES

Podemos observar que en la muestra de frejol de palo más del 50% de la materia prima se

pierde o queda como residuo ya sea separando producto malo y separando las vainas del

producto bueno.Entonces se llega a la conclusión que en una empresa dedicada a procesar este

producto tiene una pérdida promedio del 50 % la cual en el curso de valorización podríamos

reciclar para el bien de la empresa.

En el caso del plátano la pulpa promedia el 60 % en una muestra de 708.1 g de plátanos es decir

las pérdidas al procesar este producto es más rentable que el frejol de palo.

En el caso de los limones podemos observar que la rentabilidad o el mayor porcentaje a utilizar

proviene de los limos amarillos que de los verdes en el caso que la empresa se dedique a al

extracción de jugo de limón (como se pudo observar a pesar de tener poco material de limón

amarillo se pudo obtener mayor cantidad de jugo).

Obtendremos más energía por medio de gases de los materiales o residuos orgánicos que son

desechados en una empresa

En el caso del bicarbonato de sodio obtendremos que el co2 en altas concentración puede volver

acida el agua hasta un PH de 2 la cual es el principal componente de la lluvia acida en el

planeta.

Es importante anotar que el procedimiento empleado es aplicable cuando no se encuentren otros

iones que pudieran dificultar los métodos de separación empleados.

Para poder visualizar mejor el color blanco que indica contenido de Cloruro se le debe extraer los

pigmentos que hacen que el agua sea turbia.

Para poder visualizar mejor el color blanco que indica contenido de Sulfato se le debe extraer los

pigmentos que hacen que el agua sea turbia.

VII. RECOMENDACIONES

En importante separar los tipos de residuos en diferentes depósitos o contenedores por su mayor

estado de degradación.

Tratar de no contaminar el ambiente con CO2 por ser unos de los principales contribuyentes de la

lluvia acida.

Se recomienda que antes de agregar el Nitrato de Plata al recipiente contenida con agua se le

debe extraer las sedimentaciones.

Se recomienda que antes de agregar el Ácido + Cloruro de Bario al recipiente contenida con

agua se le debe extraer las sedimentaciones.

VIII. BIBLIOGRAFÍA

http://rinconciencia.wordpress.com/2011/11/07/qu-hay-en-el-agua-del-grifo/ Tratamiento de aguas residuales/pdf. Aguilera; R. Perez& A. Marañon “Determinación de sulfato por el método turbidimétrico en

aguas y aguas residuales. Validación del método¨. Rev. Cub. Qca. (Cuba). Vol. 22, No. 3, pp. 39-44, 2010.

http://ojs.uo.edu.cu/index.php/cq/article/view/2794/2306

Identificación de Cloruro http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101220133157AAj4XUI http://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/8328/mod_resource/content/1/Analisis_de_aguas_I.pdf http://www.monografias.com/trabajos79/determinacion-cloruros-metodos-precipitacion/

determinacion-cloruros-metodos-precipitacion.shtml

Identificación de Sulfato http://www.ehowenespanol.com/tipos-reacciones-doble-reemplazo-info_208868/ http://www.lenntech.es/sulfatos.htm http://www.google.com.pe/url?

sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCoQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.dspace.espol.edu.ec%2Fbitstream%2F123456789%2F6151%2F6%2FPractica%25206%2520Laboratorio%2520Calidad%2520de%2520Agua.doc&ei=D_qFUdvTDYnj0QHTkoG4Ag&usg=AFQjCNEMtIaaEm0--otbAjbf4HJdbJdJZw