Parámetros de calidad de agua

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Parámetros de calidad de agua

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La calidad del agua se refiere a las características físicas, químicas y biológicas de los cuerpos de agua superficiales y subterráneos. La composición del agua en la medida en que esta es afectada por la concentración de sustancias producidas por procesos naturales y actividades humanas afectan la capacidad del agua para sustentar tanto a las comunidades humanas, como la vida vegetal y animal.

Calidad del agua

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Tabla 3-2, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Contaminantes de importancia en el tratamiento de agua residual

PARÁMETROS CONSTITUYENTES

Sólidos Sólidos disueltos (calcio, sodio y sulfato), sólidos suspendidos

Materia Orgánica Biodegradable Proteínas, Carbohidratos, Grasas Animales (medida como DBO, DQO)

Patógenos Coliformes Fecales

Nutrientes Nitrógeno, Fósforo, Carbono

Materia Orgánica Refractaria

Materia resistente a los métodos convencionales de tratamiento. Tensoactivos, fenoles pesticidas agrícolas

Metales Pesados Plomo, Mercurio, Cromo, Arsénico

16/03/2012 4 Tabla 3-5 y Tabla 3-6, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Compuestos olorosos asociados al agua residual

COMPUESTO FORMULA QUÍMICA TIPO DE OLOR

Aminas CH3NH2, (CH3)3H Pescado Amoníaco NH3 Amoniacal Diaminas NH2(CH2)4NH2, NH2(CH2)5NH2 Carne descompuesta Sulfuro de hidrógeno H2S Huevos podridos Mercaptanos (metilo, etilo) CH3SH, CH3(CH2)SH Coles descompuestas Mercaptanos (butilo, crotilo) (CH3)3CSH, CH3(CH2)3SH Mofeta Sulfuros orgánicos (CH3)2S, (C6H5)2S Coles podridas Eskatol C9H9N Materia fecal

•Biológico: Producto de la descomposición de materia orgánica •Compuestos naturales volátiles (H2S, NH3): procesos de reducción

16/03/2012 5 Tabla 3-12, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Agentes infecciosos presentes en agua residual

Organismo Enfermedad Causada Bacterias Escherichia coli (enterotoxígeno) Gastroenteritis Leptospira (spp.) Leptospirosis Salmonella typhi Fiebre tifoidea Salmonella (2,100 serotipos) Salmonelosis Shigella (4 spp.) Shigellosis (disentería bacilar) Vibrio cholerae Cólera Protozoos Balantidium coli Balantidiasis Cryptosporidium parvum Cryptosporidiasis Entamoeba histolytica Amebiasis (disentería amoébica) Giardia lamblia Giardiasis Helmintos Ascaris lumbricoides Ascariasis T. solium Teniasis Trichuris trichiura Tricuriasis Virus Enterovirus (72 tipos Gastroenteritis, anomalías del Hepatitis A Hepatitis de tipo infeccioso Agente de Norwalk Gastroenteritis Rotavirus Gastroenteritis

16/03/2012 6 Tabla 3-13, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Organismo indicador Características

Bacterias coliformes

Especies de organismos que pueden fermentar lactosa con generación de gases (o producen una colonia diferenciable en un periodo de incubación en un medio adecuado d e 2 4 ± 2 h a 4 8 ± 3 h) a 35 ± 0.5 °C. Del grupo de organismos, el género Escherichia (especie E. Coli.) parece ser el más representativo de la contaminación fecal.

Bacterias coliformes fecales

Se estableció un grupo de bacterias coliformes fecales en función de la capacidad de generar gas (o colonias) a una temperatura de incubación elevada (44,5 ± 0,2 °C) durante 24± 2h.

Klebisella La población total de coliformes incluye el genero Klebisella. La Klebisella termo tolerante también se incluye en el grupo de coliformes fecales. Este grupo se cultiva a 35 ± 0,5 °C durante 24 ± 2 h.

Estreptococos fecales

Este grupo se ha empleado, junto con los coliformes fecales, para determinar las fuentes de contaminación fecal reciente (humana o de animales de granja). Con los procedimientos analíticos habituales no es posible diferenciar los verdaderos estreptococos fecales de algunas de las variedades que se parecen a este grupo, lo cual representa un impedimento para su uso como organismo indicador.

Enterococos

Las dos familias conocidas como enterococos se pueden aislar y cuantificar mediante la eliminación de las familias mediante métodos analíticos. Los enterococos suelen estar presentes en numero inferior al resto de los organismos indicadores; no obstante , sobreviven mejor en agua salada.

Clostridium perfringens Es una bacteria persistente anaerobia formadora de esporas, y sus características la convierten en un indicador útil en los casos en los que se realiza las desinfección del agua.

Pseudomonas aeruginosa y Aeromonas hydrophiala

Estos organismos pueden estar presentes en grandes cantidades en el agua residual. Ambos se pueden considerar como organismos acuáticos y se pueden encontrar en el agua en ausencia de fuentes de contaminación fecal inmediatas.

Organismos específicos propuestos como indicadores de la contaminación humana

16/03/2012 7 Figura 3-5, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Intervalos de tamaños de contaminantes orgánicos presentes en el agua residual

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Sólidos y su tratamiento específico

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Sales disueltas totales (SDT): Sustancias orgánicas e inorgánicas solubles en agua y que no son retenidas en el material filtrante.

Sólidos suspendidos totales (SST): Sólidos constituidos por sólidos sedimentables, sólidos y materia orgánica en suspensión y/o coloidal, que son retenidas en el medio filtrante.

Sólidos totales (ST): Suma de los sólidos suspendidos totales, sales disueltas y materia orgánica. Sólidos totales volátiles (SVT): Cantidad de materia orgánica (incluidos aquellos inorgánicos) capaz de volatilizarse por el efecto de la calcinación a 550°C ± 50°C en un tiempo de 15 a 20 minutos. Sólidos sedimentables: Materiales que se detectan en el fondo de un recipiente debido a la sedimentación de estos.

Sólidos presentes en el agua

16/03/2012 10 Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Técnicas de separación y cuantificación de sólidos

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Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5): Es una estimación de la cantidad de oxígeno que requiere una población microbiana heterogénea para oxidar la materia orgánica de una muestra de agua en un periodo de 5 días. Se mide como mg de Oxígeno consumido por los microorganismos que metabolizan la materia disuelta y/o suspendida por litro de disolución Evaluación :

Tiempo de incubación (básica 5 días), Origen histórico Estabilización completa “demanda ultima” (40 días) Factores ambientales (pH intervalo, temperatura 20°C) Bioecosistema: responsable estabilización, adaptación del efluente

Demanda bioquímica de Oxígeno

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Procedimiento de preparación de botellas para el ensayo de la DBO: (A) agua de dilución sin inóculo y (B) agua de dilución inoculada [23].

Figura 3-11, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Determinación de DBO5

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kLdtdL

=−

kdtL

dL=−

∫∫ =−t

to

L

Lo

dtkL

dL

t kLoLln −=

t ko e LL −=

)eLo(1LLoy t k−−=−=

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

k = Constante cinética de consumo de DBO L = Contenido de DBO en la muestra Lo= DBO última, contenido total de DBO en la muestra antes de la prueba t = Tiempo y = Consumo de DBO en el tiempo t

Consumo teórico de DBO

16/03/2012 14 Figura 3-15, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Esquema de definición de las demandas bioquímica de oxígeno carbonosa y nitrogenada ejercidas por una

muestra de agua residual.

16/03/2012 15 Ejemplo 3-2, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Determinar la DBO de 1 día y la BBO última de la primera fase para un agua residual cuya DBO a los 5 días a 20°C es de 200 mg/l. La constante de la reacción k (base e)= 0,23 día-1

Solución:

1. Determinación de la DBO última:

1. Determinación de la DBO de 1 día:

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Demanda Química de Oxígeno (DQO): Cantidad de materia orgánica e inorgánica en un cuerpo de agua susceptible de ser oxidada por un oxidante fuerte. Se mide en mg de oxígeno equivalente a la fracción orgánica disuelta y/o suspendida por litro de disolución (agua residual)

Materia orgánica (CxHyOzNw) + Cr2O72- → Cr3+ + CO2 + H2O

Compuestos orgánicos que son oxidados por permanganato o dicromato no son necesariamente BIOQUIMICAMENTE oxidables Substancias inorgánicas sulfuros, nitritos y hierro ferroso se oxidan por el dicromato “DQO inorgánico” falseando el valor final DQO independiente de la DBO (valores bajos por compuestos tóxicos) Cloruros interfieren análisis, DQO valores mas altos

6Cl - + Cr2O7 2- +14H + → 3Cl2 + 2Cr 3 + + 7H2O

Demanda Química de Oxígeno

Un efluente industrial contiene como principal contaminante glucosa (no recuperable) a una concentración de 1500 mg/L. La relación DBOu/DQO es igual a 0.732. Con base en estos datos, la DTeO (en este caso considerada igual a la DQO) y la DBOu.

C12H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

LOmg1171.2366DBO

LOmg1600.05000.732DBO

DQO0.7320DBO0.7320DQODBOque sabe Se

2U

2U

UU

=⇒

=

=⇒=

glucosamgOmg1.0667

glucosagOg1.0667

glucosag180glucosamol1

Omol1Og32

glucosamol1Omol6 22

2

22 ==

LOmg1600.0500DTeO

Lglucosamg1500

glucosamgOmg1.0667DQODTeO 22 =

==

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16/03/2012 18 Ejemplo 3-4, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Determinar la DTeO para la glicina (CH2(NH2)COOH) aceptando como validas las siguientes suposiciones:

1. En la primera fase, los átomos de carbono se oxidan a CO2 mientras que el nitrógeno se convierte en amoniaco.

2. En la segunda y tercera fase, el amoniaco se oxida a nitrato y nitrito.

3. La DTeO es la suma del oxígeno requerido en cada una de las fases. Solución:

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Figura 3-19, Metcalft y Eddy (1996) Ingeniería de Aguas Residuales. Tomo 1, McGrawHill

Ilustración de los métodos empleados para la realización de recuentos de bacterias: (a) utilización de un medio líquido, y (b) empleo de un medio sólido [23]

(a)

(b)

Métodos para el recuento de bacterias

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La alcalinidad en agua residual resulta de la presencia de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos de elementos tales como calcio, magnesio, sodio, potasio y amoniaco. La alcalinidad se determina por titulación con un ácido estándar, los resultados se expresan en mg/L de CaCO3 Alcalinidad se define como la suma de todas las bases titulables hasta un pH de 4.5. (Davis y Cornwell, 1991)

Titulación de una base

Alcalinidad

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Alcalinidad = [HCO3-] + 2[CO3

2-] + [OH-] - [H+]

H2CO3 ⇔ H+ + HCO3- pk1 = 6.35

HCO3- ⇔ H+ + CO3

2- pk2 = 10.33

Debajo de pH 4.5 todos los carbonatos son H2CO3 y la alcalinidad es negativa (debido a los H+) A un pH entre 7.5 y 8.3 todos los carbonatos son HCO3

- Por encima de un pH 11.5 todos los carbonatos son CO3

2- y la alcalinidad es igual a 2[CO32- ] + [OH-].

Los [OH-] pueden no ser significativos a ese valor de pH

Davis & Cornemell (1991) Introduction to Environmental Engineering. McGrawHill, 2nd Ed., Singapore, p.p. 135-136

Cálculo de alcalinidad

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Un agua contiene 100 mg/L CO32- y 75 mg/L HCO3

- a un pH de 10. 1) Calcular la alcalinidad exacta; 2) Aproxime el cálculo ignorando las concentraciones de [H+] y [OH-]

CO32 -: PM= 60; n=2; PE=30; 100(50/30)=167

HCO3-: PM= 61; n=1; PE=61; 75(50/61) = 61

H+ : PM= 1; n=1; PE=1; 10-7(50/1 )= 5x10-6 OH- : PM= 17; n=1; PE=17; 1.7(50/1) = 5.0

mg H+/L = (10-10 moles/L)(1 g/mol)(103 mg/g) =10-7

mg OH-/L = (10-4 moles/L) (17 g/mol)(103 mg/g) =1.7

Alcalinidad exacta: 61+167+5.0-(5x10-6 )= 233 mgCaCO3/L Alcalinidad aprox.: 61 + 167= 228 mgCaCO3/L (2% de error)

mgCaCO3/L

Davis & Cornemell (1991) Introduction to Environmental Engineering. McGrawHill, 2nd Ed., Singapore, p.p. 135-136

Cálculo de alcalinidad

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Dureza Total: La dureza se entiende como la capacidad de un agua para precipitar al jabón y esto está basado en al presencia de sales de los iones calcio y magnesio.

Generalmente se admite como DUREZA TOTAL (TH) la suma de las concentraciones de calcio y magnesio expresadas en mgCaCO3/L La dureza total (TH) se divide en DUREZA CARBONATADA y NO CARBONATADA. La primera es llamada DUREZA TEMPORAL pues se remueve por calentamiento (los carbonatos precipitan). La dureza no carbonatada o DUREZA PERMANENTE se calcula como el exceso de la dureza total con respecto a la alcalinidad. Si la alcalinidad es igual o más grande que la dureza total, no hay dureza no carbonatada

Davis & Cornemell (1991) Introduction to Environmental Engineering. McGrawHill, 2nd Ed., Singapore, p.p. 137

Dureza

16/03/2012 24 Davis & Cornwell (1991) Introduction to Environmental Engineering. McGrawHill. 2nd ed. Singapore, pp. 175

Diagrama para resolver problemas de ablandamiento

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Davis & Cornwell (1991) Introduction to Environmental Engineering. McGrawHill. 2nd ed. Singapore, pp. 172

Resumen de reacciones para ablandamiento

16/03/2012 26 Davis & Cornemell (1991) Introduction to Environmental Engineering. McGrawHill, 2nd Ed., Singapore, p.p. 137

Un agua tiene una alcalinidad de 200 mg/L como CaCO3. La concentración de Ca2+ es de 160 mg/L y la Mg2+ es de 40 mg/L. Encuentre la dureza total, la temporal y la permanente

Ca2+: PM=40; n=2; PE= 20; 160(50/20)=400 Mg2+: PM=24; n=2; PE=12; 40(50/12)= 166.67

TH = 400 + 167 = 567 mgCaCO3/L

TH > Alcalinidad ∴ Dureza temporal = 200 mgCaCO3/L

Dureza permanente = 567 - 200 = 367 mgCaCO3/L

Cálculo de la dureza

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Determinar la cantidad de Cal y soda (en mg/L de CaCO3) necesaria para suavizar el agua hasta 90.00 mg/l de CaCO3

Análisis de agua

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Teniendo en cuenta la siguiente composición de agua. Determinar la cantidad (mg/L) de CaO al 90 por ciento de pureza y de Na2CO3 al 97 por ciento de pureza que deben adquirirse para tratar el agua a una dureza final de 85 mg/L; 120 mg/L

Análisis de agua

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El fósforo generalmente se encuentra en aguas naturales, residuales y residuales tratadas como fosfatos. Éstos se clasifican como ortofosfatos, fosfatos condensados y compuestos órganofosfatados. Estas formas de fosfatos provienen de una gran cantidad de fuentes, tales como productos de limpieza, fertilizantes, procesos biológicos, etc. El fósforo es un nutriente esencial para el crecimiento de organismos, por lo que la descarga de fosfatos en cuerpos de agua puede estimular el crecimiento de macro y microorganismos fotosintéticos en cantidades nocivas. Ciclo del fósforo

Fósforo total

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La química del nitrógeno es compleja debido a los diferentes estados de oxidación que presenta, en muy diferentes formas químicas en las aguas naturales y contaminadas. En los análisis habituales se suele determinar el NTK (nitrógeno total Kendahl) que incluye el nitrógeno orgánico y el amoniacal. El contenido en nitratos y nitritos se da por separado.

Varios compuestos de nitrógeno son nutrientes esenciales. Sin embargo su presencia en exceso en el agua es causa de eutrofización.

Nitrógeno total

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Nitritos: Los nitritos se consideran como una etapa intermedia en el ciclo del nitrógeno que puede estar presenten en el agua como resultado de la descomposición biológica de materiales protéicos. Su concentración en aguas superficiales y subterráneas es normalmente más baja de 0.1 mg/L.

Nitrato: Es una de las formas de nitrógeno que se presenta generalmente a nivel de trazas en el agua de superficie, pero puede alcanzar niveles elevados en las subterráneas.

Nitrógeno Total Kjeldahl: Es la suma de nitrógeno orgánico y nitrógeno amoniacal.

Compuestos más comunes formados por nitrógeno en el agua

Nitrógeno

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Ciclo del Nitrógeno

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N

N N

N

OO P O P O P O CH2

O O--

OO

O-

NH2

OH

O

OH

-

Adenosin trifosfato (A.T.P.) es un constituyente fundamental de la materia viva. Está implicada en las actividades metabólicas y desaparece inmediatamente después de la muerte de la célula (NAM, 1978). Es un nucléotido compuesto por adenina, ribosa y fosfatos.

El ATP interviene en la mayor parte de las reacciones bioquímicas. En las reacciones exotérmicas, la energía liberada puede ser almacenada bajo la forma de ATP. En las reacciones endotérmicas, la hidrólisis del ATP en ADP (Adenosina difosfato) aporta la energía necesaria.

ATP

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La cantidad de ATP es relativamente constante en la célula viva y varía según las bacteria entre 10-8 et 10-10 µg/célula (Andrews, 1971 citado por BOURBIGOT et al. 1981). La dosificación de ATP es comúnmente utilizada como indicadora de la concentración de biomasa debido a que se tienen las siguientes ventajas: 1) El A.T.P. está presente en todo organismo vivo; 2)La relación de materia seca (o de cualquier otra medida de biomasa) con respecto al ATP

es relativamente uniforme en todas las células (Carbón celular/A.T.P. = 286);

3) El ATP no se encuentra en las células muertas y no se adsorbe en los detritus;

4) Si la velocidad de crecimiento de los microorganismos disminuye a causa de una deficiencia de nutrimentos, el nivel celular de ATP no es significativamente diferente de aquel de las células que se encuentran en crecimiento exponencial.

5) Las modificaciones del medio ambiente son rápidamente detectables al nivel de las bacterias por una variación de la concentración de ATP (HOLM-HANSEN, 1973).

ATP

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Hidrocarburos totales del petróleo (HTP’s): Son los compuestos orgánicos que son extraídos de la muestra con tetracloruro de carbono, no son adsorbidos en sílica gel y absorben energía de un número de onda de 2,930 cm-1.

Hidrocarburos totales del petróleo

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Calcular los hidrocarburos de petróleo en la muestra usando la siguiente ecuación: Ecuación 1: mg/L de hidrocarburos totales del petróleo = (R x V x D) / M donde: R es la concentración obtenida de la curva de calibración en mg/L; V es el volumen de tetracloruro de carbono usado para la extracción en mL; M es el volumen de muestra en mL, y D es el factor de dilución. Todos los valores obtenidos se deben reportar en unidades de mg/L con la precisión correspondiente.

Cálculo de hidrocarburos totales del petróleo

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Grasas y Aceites: Son los compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos de origen animal y vegetal, así como de hidrocarburos del petróleo que son extraídos de la muestra utilizando hexano como disolvente.

Estructura química de grasas vegetales presentes en agua

Grasas y aceites

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Calcular las grasas y aceites recuperables (G y A) en la muestra usando la siguiente ecuación: G y A (mg/L)= (A - B) / V donde: A es el peso final del matraz de extracción (mg); B es el peso inicial del matraz de extracción (mg), y V es el volumen de la muestra, en litros. Restar al resultado obtenido de la muestra el valor del blanco de reactivo. Reportar los resultados del análisis en mg/L.

Cálculo de grasas y aceites

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El carbón orgánico total (COT) y los ensayos correspondientes se basan en la oxidación del carbono de la materia orgánica a dióxido de carbono, y determinación del CO2 por adsorción en Hidróxido de Potasio o por análisis instrumental (análisis infrarrojo).

Teniendo en cuenta que la demanda teórica de oxigeno (DTEO) mide oxigeno y que el carbono orgánico teórico (COTE) mide carbono, la relación entre la DTO y COTE se calcula rápidamente de acuerdo con los cálculos estequiométricos de la ecuación de oxidación la ecuación siguiente nos representa la oxidación total de la sacarosa:

C12H22O11 + 12O2----- 12CO2 + 11H2O

Peso molecular 12*12 12*32

DTEO/COTE = (12*32)/(12*12) = 2.67

Carbón orgánico total

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El principio de operación de los analizadores de COT es la combustión de la materia orgánica para finalmente obtener CO2 y H2O

Los gases de combustión se hacen pasar através de un analizador de infrarrojo sensibilizado para CO2 y la respuesta se recoge en un registrador

Analizador TOC

Carbón orgánico total

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TÉCNICAS PARA LA DETERMINACIÓN DE CALIDAD DE AGUA

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Una gran cantidad de compuestos orgánicos e inorgánicos son oxidados con una mezcla de ácido crómico y sulfúrico a ebullición. La muestra se coloca a reflujo en una disolución de ácido fuerte con un exceso conocido de dicromato de potasio (K2Cr2O7). Después de la digestión, el dicromato no reducido se mide por titulación o espectrofotométricamente para determinar la cantidad de dicromato consumido y finalmente calcular la materia oxidable en términos de oxígeno equivalente.

El método involucra el uso de Dicromato el cual es preferible sobre procedimientos que utilizan otros oxidantes debido a su mayor potencial Redox y su aplicabilidad a una gran variedad de muestras.

El método a reflujo abierto es conveniente para aguas residuales en donde se requiere utilizar grandes cantidades de muestra. El método a reflujo cerrado es más económico en cuanto al uso de reactivos, pero requiere una mayor homogeneización de las muestras que contienen sólidos suspendidos para obtener resultados reproducibles.

Principio del método.

Determinación de la demanda Química de Oxígeno

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La muestra se debe analizar inmediatamente después de su toma, en caso contrario debe conservarse en refrigeración a 4°C, además de la adición de ácido sulfrúrico hasta pH < 2. El tiempo máximo de almacenamiento previo al análisis es de 28 días.

Recolección, preservación y almacenamiento de muestras.

Determinación de la demanda Química de Oxígeno

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La demanda bioquímica de oxígeno (DBO5): Es una estimación de la cantidad de oxígeno que requiere una población microbiana heterogénea para oxidar la materia orgánica de una muestra de agua en un periodo de 5 días. El método se basa en medir el oxígeno consumido por una población microbiana en condiciones en las que se han inhibido los procesos fotosintéticos de producción de oxígeno en condiciones que favorecen el desarrollo de los microorganismos.

El método se basa en medir la cantidad de oxígeno que requieren los microorganismos para efectuar la oxidación de la materia orgánica presente en aguas naturales y residuales y se determina por la diferencia entre el oxígeno disuelto inicial y el oxígeno disuelto al cabo de cinco días de incubación a 20°C.

Principio del método.

Determinación de la demanda bioquímica de Oxígeno

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En el caso de aguas naturales se debe tomar un mínimo de 1L de muestra en un envase de polietileno o vidrio. En el caso de aguas residuales (DBO5 mayores de 50 mg/L) deben tomarse mínimo 100 mL. Pueden utilizarse muestras simples o compuestas. No se debe agregar ningún preservador a las muestras. Sólo deben conservarse a 4°C hasta su análisis. El tiempo máximo de almacenamiento previo al análisis es de 24 h.

Recolección, preservación y almacenamiento de muestras.

Determinación de la demanda bioquímica de Oxígeno

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Determinación de hidrocarburos totales del petróleo (HTP’s) La determinación de compuestos orgánicos de origen del petróleo es de suma importancia en aguas residuales y naturales por su efecto de disminuir el contenido de oxígeno en el agua. Así mismo disminuyen la tensión superficial del agua, por lo que se afecta a los ecosistemas.

Fig. 1. Ejemplo de los productos obtenidos al reaccionar cadenas de hidrocarburos con oxigeno

Hidrocarburos Totales del Petróleo

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El método se basa en la extracción de los compuestos orgánicos no polares de la muestra, principalmente hidrocarburos de origen del petróleo por su afinidad al tetracloruro de carbono. Los hidrocarburos disueltos en el tetracloruro de carbono se determinan cuantitativamente por comparación de la absorbancia leída a un número de onda de 2,930 cm-1 (correspondiente a la región media infrarroja del espectro electromagnético), con una curva de calibración preparada con tres tipos de hidrocarburos.

Estructura química del Tetracloruro de carbono Cromatógrafo de gases empleado para la determinación de Hidrocarburos totales

Hidrocarburos Totales del Petróleo

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Debe colectarse un volumen de 2L de muestra en un frasco de vidrio de boca ancha con tapa de teflón. Como pueden ocurrir pérdidas de hidrocarburos totales del petróleo por el equipo de muestreo, no se permite la colecta de una muestra compuesta y no deben tomarse alícuotas de la muestra para realizar otro tipo de análisis porque se ocupa la muestra entera para éste. Un retraso entre el muestreo y el análisis mayor de 4 horas, requiere que el total de la muestra sea preservada por la adición de ácido clorhídrico (1:1) hasta llevar a ésta a un vapor de pH < 2. Un retraso mayor de 48 horas requiere refrigeración para la preservación de las muestras a 4°C. El tiempo máximo de almacenamiento previo al análisis es de 28 días.

Recolección, preservación y almacenamiento de muestras.

Hidrocarburos Totales del Petróleo

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En la determinación de grasas y aceites no se mide una sustancia específica sino un grupo de sustancias con unas mismas características fisicoquímicas (solubilidad). Entonces la determinación de grasas y aceites incluye ácidos grasos, jabones, grasas, ceras, hidrocarburos, aceites y cualquier otra sustancia susceptible de ser extraída con hexano.

Estructura Química del Hexano

Determinación de grasas y aceites. Este método permite una estimación del contenido de grasas y aceites en aguas naturales, residuales y residuales tratadas al determinar gravimétricamente las sustancias que son extraídas con hexano de una muestra acuosa acidificada. La determinación de grasas y aceites es indicativa del grado de contaminación del agua por usos industriales y humanos.

Grasas y Aceites

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Este método se basa en la adsorción de grasas y aceites en tierra de diatomeas, los cuales son extraídos en un Soxhlet empleando hexano como disolvente. Una vez terminada la extracción se evapora el hexano y se pesa el residuo que ha quedad en el recipiente, siendo este valor el contenido de grasas y aceites.

Equipo Soxhlet empleando hexano

Principio del método.

Grasas y Aceites

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De la superficie del cuerpo de agua, colectar un volumen de aproximadamente 1L de muestra en un frasco de vidrio de boca ancha y tapa de cubierta de politetrafluoroetileno, poliamida, PVC polietileno o metálica. Ya que pueden ocurrir pérdidas de grasas y aceites por el equipo de muestro, no se permite la colecta de una muestra compuesta. Dado que la muestra entera se ocupa en esta prueba, no se pueden tomar alícuotas de la muestra para realizar otro tipo de análisis. En caso de existir la presencia de aceites emulsionados en el agua a muestrear, la muestra se toma de 20 cm a 30 cm de profundidad, cuando no haya mucha turbulencia para asegurar una mayor representatividad. La muestra debe preservarse por acidificación con ácido clorhídrico 1:1 a un valor de pH menor a dos y refrigerarlas 4°C. El tiempo máximo de almacenamiento previo al análisis es de 28 días.

Recolección, preservación y almacenamiento de muestras.

Grasas y Aceites