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  • 7/22/2019 Determinacin de Turbidez.docx

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    Determinacin de Turbidez

    1.- Generalidades

    La turbidez es la expresin de la propiedad ptica de la muestra que causa que

    los rayos de luz sean dispersados y absorbidos en lugar de ser transmitidos en

    lnea recta a travs de la muestra.

    La turbiedad en el agua puede ser causada por la presencia de partculas

    suspendidas y disueltas de gases, lquidos y slidos tanto orgnicos como

    inorgnicos, con un mbito de tamaos desde el coloidal hasta partculas

    macroscpicas, dependiendo del grado de turbulencia. En lagos la turbiedad es

    debida a dispersiones extremadamente finas y coloidales, en los ros, es debido a

    dispersiones normales.La eliminacin de la turbiedad, se lleva a cabo mediante procesos de

    coagulacin, asentamiento y filtracin.

    La medicin de la turbiedad, en una manera rpida que nos sirve para saber

    cuando, como y hasta que punto debemos tratar el agua para que cumpla con la

    especificacin requerida.

    La turbiedad es de importante consideracin en las aguas para abastecimiento

    pblico por tres razones:

    Esttica: Cualquier turbiedad en el agua para beber, produce en elconsumidor un rechazo inmediato y pocos deseos de ingerirla y utilizarla

    en sus alimentos.

    Filtrabilidad: La filtracin del agua se vuelve ms difcil y aumenta su

    costo al aumentar la turbiedad.

    Desinfeccin:Un valor alto de la turbidez, es una indicacin de la

    probable presencia de materia orgnica y microrganismos que van a

    aumentar la cantidad de cloro u ozono que se utilizan para la desinfeccin

    de las aguas para abastecimiento de agua potable.

    El lmite mximo permisible en el agua potable es de 10 NTU (unidades de

    turbidez nefelomtricas)

    1.1.- Almacenaje de la muestra

    Determine la turbidez del agua el mismo da que fu muestreada.

    Si esto no es posible, las muestrasse pueden conservar en la obscuridad hasta

    por 24 horas, refrigeradas a 4 C.

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    Para tiempos de almacenamientos ms prolongados, la muestra se puede

    preservar con la adicin de 1 g de cloruro mercrico por litro.( no es

    recomendable )

    1.2.- Campo de aplicacin

    Este mtodo de prueba es aplicable para la medicin de turbidez en muestras de

    agua de uso domstico, industrial y residual. El intervalo de medicin es de 0.05

    a 40 NTU.

    Valores de turbidez mayores a 40 se pueden determinar, diluyendo la muestra

    proporcionalmente, con agua destilada.

    2.- Principios

    Algunos de estos instrumentos dependen de comparaciones visuales, otros

    utilizan una celda fotoelctrica que miden la luz dispersada a 90 a la trayectoria

    del rayo de luz en la muestra ( nefelometra). Dichos aparatos son los que

    actualmente se estn usando, por su mayor precisin .

    El turbidmetro de Hellige, que es el utilizado en este mtodo es del tipo

    nefelomtrico, se basa en el efecto de Tyndall. Se compara un rayo de luz que se

    hace pasar hacia arriba por la muestra, con la luz dispersada hacia arriba por las

    partculas suspendidas de la solucin turbia, la cual es iluminada lateralmente a

    90 .

    La unidad de turbiedad, fu definida "como la obstruccin ptica de la luz,

    causada por una parte por milln de slice en agua destilada",

    1 unidad nefelomtrica de turbiedad (NTU) = 7.5 ppm de Si02

    Actualmente, la unidad utilizada es laNTU, Unidad Nefelomtrica de Turdidezy que equivale a ;

    1 unidad nefelomtrica de turbidez (NTU) = 1 ppm de formazina estandar

    Los valores de turbiedad pueden variar desde cero hasta varios miles de unidades

    en aguas altamente turbias, consecuentemente no hay un mtodo de

    determinaciones que abarque tan amplio intervalo. Existen tres mtodos

    comunmente empleados.

    a) Mtodo del Turbidmetro Hellige.

    b) Mtodo del Nefelmetro Fotoelctrico.

    c) Mtodo Turbidimtrico de Buja de Jackson .

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    La unidad utilizada normalmente es la NTU ( Unidades nefelomtricas de

    turbidez ), otras unidades que an se usan se pueden trasformar utilizando la

    siguiente tabla:

    Unidad JTU NTU SiO2mg/l

    JTU 1.0 19 2.5

    NTU 0.053 1 0.3

    SiO2mg/l 0.4 7.5 1

    2.1 Interferencias

    La determinacin de turbidez es aplicable a cualquier muestra de agua que este

    libre basuras y partculas gruesas que puedan asentarse con rapidez.

    Se obtienen resultados falsos por material de vidrio sucio, por la presencia de

    burbujas y por los efectos de vibracin que puedan alterar la visibilidad en la

    superficie de la muestra de agua.

    3.- Aparatos

    Turbidmetro Hellige

    Fabricantes

    4.- Material

    Recipientes para muestreo.

    Matrces de aforo de 1000, y 100 ml

    Pipeta volumtricas de 10 ml

    Probeta de 100 ml

    4.1.- Reactivos

    a) Agua destilada libre de turbidez

    Preparada filtrando el agua a travs de una membrana de 0.2 m

    b) Solucin patrn de turbidez, de 400 NTU

    Solucin I

    Disuelva 1.000 g de sulfato de hidrazina ( NH2)H2SO4en agua destilada y afore

    a 100 ml .

    http://arturobola.tripod.com/fabrican.htmhttp://arturobola.tripod.com/fabrican.htmhttp://arturobola.tripod.com/turbi.htmhttp://arturobola.tripod.com/fabrican.htm
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    Solucin II

    Disuelva 10.00 g de hexametilenotetramina ( CH2)6N4en agua destilada y afore

    a 100 ml .

    En un matraz volumtrico de 100 ml, mezcle 5.0 ml de la solucin I con 5 ml de

    la solucin II.Deje reposar por 24 horas a una temperatura de 25 +/- 3 C.

    Diluya a la marca de 100 ml con agua destilada. Esta suspensin tiene una

    turbidez de 400 NTU.

    Estas soluciones se deben preparar cada mes.

    Solucin patrn de 40 NTU de turbidez

    En un matraz aforado de 100 ml, diluya 10 ml de solucin patrnde 400 NTU y

    afore a la marca.

    Diluya proporcionalmente para obtener otros valores de turbidez.

    Esta solucin se debe preparar semanalmente.

    5.- Estandarizacin

    Verifique dos o tres puntos de la tabla de calibracin del turbidmetro para

    asegurar que las lecturas son confiables. Haga las correcciones correspondientes.

    6.- Procedimiento

    Conectar el aparato a la corriente elctrica

    Agitar la muestra problema y llenar el tubo hasta 120 ml . Prender el foco, mover la escala y observar por el visor hasta que

    desaparezca el punto central negro.

    Con la lectura de la escala y con la carta de turbidez, calcular las unidades

    de turbidez reales.

    Verificar la confiabilidad de las lecturas con las soluciones patrn

    diariamente.

    7.- Clculos

    Con la lectura de la escala del turbidmetro y con la carta de turbidez, calcular lasunidades de turbiedad.

    Si se diluyo la muestra, multiplique por el factor de dilucin correspondiente.

    8.- Precisin:

    La precisin de este mtodo esta en estudio y an no se cuenta con datos

    definitivos.

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    9.- Bibliografa:

    American Society for testing and Materials. Annual book of Standards 1994

    Determinacin de turbidez en agua. Metodo ASTM D1889-88a

    Determinacin de turbidez en agua. Standard methods for the examinatin of

    water and waste water publicado por la APHA. Mtodo 2130 A-B/1995

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    La turbidez:Qu es la turbidez ycmo se mide?

    Introduccin a la turbidez

    La turbidez es una caracterstica ptica o propiedad de un lquido, que en trminos

    generales describe la claridad u opacidad del lquido. La turbidez siempre se bas en la

    observacin humana y a la vez que este fenmeno es cuantificable de diferentes formas,

    todava se discute mucho acerca de las diferentes tcnicas de medicin de turbidez de losfluidos.

    La turbidez no tiene que ver con el color, sino que se relaciona ms con la prdida detransparencia debida al efecto de partculas en suspensin, material coloidal, o ambos. Una

    falta de turbidez resulta en la pureza ya que es, en parte, el efecto de estos diversos

    materiales en suspensin sobre la luz que atraviesa el lquido.

    Un cuerpo de agua, como un lago, es un ejemplo natural de

    turbidez. Todos hemos visto lagos que son muy claros al ojo, y aveces nos fascina la profundidad que alcanzamos a ver. Por otra

    parte, tambin encontramos aguas terrosas en donde no se puede ver

    ni la propia palma a la distancia de un brazo. La profundidaddetectable de un objetivo visual, llamado disco Secchi, es unatcnica de medicin que todava se utiliza para mediciones de

    claridad basadas en turbidez de lagos y ros.

    Un disco Secchi siendosumergido en un lago.Clasificada como propiedades pticas, la direccin de la

    iluminacin, luz parsita, fondo, y la longitud del recorrido ptico,

    pueden afectar la medicin de turbidez, pero no el color mismo.

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    Algunos constituyentes de la turbidez son sensibles a la

    temperatura, y puede que precipiten slo cuando la solucin seenfra, o que se disipen cuando se calienta. Otros componentes

    basados en protenas pueden precipitar como un compuesto al

    reaccionar con otros materiales disueltos. Si bien el cambio de color

    alterar el efecto de la luz que atraviese ese lquido, la turbidezmisma no cambiar slo por un cambio de color.

    Qu es la turbidez del procesado?

    La turbidez del procesado es una medicin de la claridad del producto que se fabrica y

    procesa en un sistema de produccin continuo o por lotes. Medido tpicamente contra un

    parmetro de base de control de calidad, o como una medicin del desarrollo delprocesado.

    Turbidmetro en lnea optek, TF16-N

    A menudo, se toma un muestreo del procesadolquido y se realiza un anlisis real de turbidez en

    laboratorio de manera visual o con una multitudde turbidmetros de laboratorio. El muestreo

    permite que otros elementos como el tiempo,precipitado y temperatura afecten la lectura de la

    muestra. Cuando la muestra se retira de la lnea

    de procesado para medir su turbidez, ya no esms una medicin del "procesado". Estando esto

    dicho, la turbidez del procesado no es una

    medicin de laboratorio, realizada en equipos

    ajenos al procesamiento o que requiera muestreo.

    Recientemente, los turbidmetros en lnea y en tiempo real que toman una medicin pticadentro o fuera de la tubera que transporta el procesado han sido utilizados ms seguido yaque estos sistemas son ms automticos.

    Las mediciones electrnicas de turbidez

    se realizan a medida que el producto esfabricado o refinado. La ventaja de estas

    mediciones en lnea es que los

    resultados de la medicin suceden de

    manera continua, en tiempo real, y

    ofrecen una evaluacin msrepresentativa de las condiciones reales

    del procesado.

    Un turbidmetro optekTF16 instalado en latubera del resultantemonitorea el desempeode clarificacin delcentrfugo e inicia laeliminacin deelementos semislidos.

    Se puede accionar de manera inmediata cuando las condiciones del procesado cambian o

    estn por fuera de las especificaciones definidas. Las mediciones de turbidez delprocesado tambin se pueden realizar en una lnea de desviacin o paralela. Las corrientes

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    paralelas han sido una prctica comn debido a las limitaciones de tamao o los

    requerimientos de mantenimiento de algunos instrumentos. Si bien esto es consideradocomo una medicin de turbidez del procesado, la utilizacin de una lnea de corriente

    secundaria no es deseable ya que pueden ocurrir variaciones entre la lnea principal y la de

    medicin que hagan variar la concentracin de partculas o la distribucin del tamao.

    De manera adicional, la disminucin de temperatura en la lnea paralela puede tener un

    efecto profundo en los niveles detectables de opacidad. In las aplicaciones sanitarias, en

    las que los instrumentos de procesamiento se limpian en el lugar (CIP), las lneassecundarias presentan nuevos y adicionales obstculos a la limpieza, y deben ser evitadas.

    El desempeo de los turbidmetros de procesado se comprueba o valida con frecuencia

    usando mtodos de medicin en laboratorio. Es importante notar que estos estudios de

    correlacin deben ser evaluados a conciencia para verificar la inalterabilidad de la tcnica,temperatura, color, preparacin de muestreo y cualquier otro posible error de

    procedimiento.

    Diferencias en el diseo ptico, amplitud de onda o luz utilizada, ngulo de medicin, y

    las tcnicas referenciales utilizadas (o no utilizadas) entre los distintos instrumentos de

    turbidez afectarn inevitablemente la precisin y repetibilidad de los resultadosindividuales. Histricamente esto fue y contina siendo un desafo. Si es posible, deben

    utilizarse los mismos ngulos de medicin, mtodos y tcnicas en ambos, el procesado, y

    la evaluacin de laboratorio, para minimizar cualquier desviacin y crear correlaciones

    viables.

    http://www.optek.com/es/Turbidity.asp

    AguasDETERMINACIN DEL CLORO RESIDUAL

    El cloro es el desinfectante de mayor uso debido a su bajo coste, a su fcil comercializacin,y a que tiene sobre el agua efecto residual.

    La reglamentacin tcnico-sanitaria espaola establece que las aguas distribuidas paraconsumo humano debern contener en todo momento cloro residual libre o combinado, uotros agentes desinfectantes.

    http://www.optek.com/es/Turbidity.asphttp://www.optek.com/es/Turbidity.asphttp://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/index.asphttp://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/index.asphttp://www.optek.com/es/Turbidity.asp
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    La presencia excesiva

    de cloro en el agua incrementael uso de agua embotellada.

    La presencia de cloro residual en el agua provoca, con frecuencia, un fuerte rechazo de lamisma por parte del consumidor. El umbral de deteccin de sabor es de 0,5 ppm. El cloropresente en el agua no representa ningn peligro para el consumidor.

    El cloro no slo es un importante desinfectante, sino que tambin reacciona con el amoniaco,hierro, manganeso y sustancias productoras de olores y sabores; por lo que, en general,mejora notablemente la calidad del agua.

    En el proceso de cloracin se obtiene dos tipos de cloro residual, el cloro libre residual, cloromolecular, cido hipoclorito e in hipoclorito, y el cloro combinado residual, monocloramina,dicloramina y tricloramina.

    El cloro residual combinado se forma cuando el agua tiene amonaco y productos orgnicos.Esta forma de cloro es un agente oxidante ms dbil y su accin bactericida es ms lenta.

    La determinacin del contenido de cloro residual, tanto libre como combinado, es de inters ydebe hacerse diariamente en las aguas de distribucin para consumo humano.

    La determinacin de cloro activo libre y combinado puede hacerse mediante:

    Clormetros. Test rpido colorimtrico cuantitativo. Con patrones estables entre 0 y 1

    ppm de cloro residual. Mtodo de la otolidina.

    Test rpido de cloro mediante juegos de reactivos con escala de colores. Contenidos decloro entre 0,1 y 1,5 ppm.

    Mtodo iodomtrico para la determinacin del contenido de cloro activo enconcentraciones elevadas, superiores a 1 mg/l.

    Determinacin volumtrica mediante el reactivo N, N-dietil-p-fenilendiamonio, DPD.Adecuado para concentraciones de "cloro activo libre" entre 0,1 y 4 mg/l o ppm.

    Mtodo colorimtrico de la ortotolidina para concentraciones entre 0,01 y 1 ppm de cloro

    libre residual.

    Mtodo amperomtrico.

    La determinacin volumtrica es un mtodo aplicable a la determinacin de cloro residual enaguas de consumo con concentracin comprendida entre 0,1 y 4 mg/l.

    En presencia de cloro, la DPD produce, entre 6,2 y 6,5 una coloracin roja susceptible devaloracin volumtrica.

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    Producen interferencias los iones de cobre en concentraciones superiores a 5 mg/l y los ionesde hierro en concentraciones superiores a 100 mg/l. Tambin interfiere el manganeso.

    El mtodo de ortotolidina es aplicable a aguas de consumo pblico para las que se utilizacomo desinfectante el cloro que queda en el agua en forma de cloro residual libre ocombinado. El contenido de cloro debe estar entre 0 y 1 ppm.

    Al aadir ortotolidina a un agua que contenga cloro residual, libre o combinado, se produceuna coloracin amarilla, susceptible de medir espectrofotomtricamente.

    El contenido de cloro en mg/l se obtiene directamente a partir de la curva patrnpreviamente trazada.

    Interfieren en la determinacin de cloro por el mtodo de la ortotolidina, concentracioneselevadas de hierro, manganeso y nitritos.

    http://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/Determinacion_del_cloro_resi

    dual.asp

    Formas activas del cloro

    El cloro con la materia orgnica existente forma derivados clorados,

    algunos de los cuales como las cloraminas (combinacin de cloro y

    amonaco) tienen tambin un cierto poder desinfectante.

    Distinguiremos entre las siguientes formas activas del cloro:

    http://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/Determinacion_del_cloro_residual.asphttp://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/Determinacion_del_cloro_residual.asphttp://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/Determinacion_del_cloro_residual.asphttp://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/Determinacion_del_cloro_residual.asphttp://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/aguas/Determinacion_del_cloro_residual.asp
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    Cloro libre

    Es el cloro que se halla disuelto

    en agua y que no est asociadocon la materia orgnica.

    Cloro combinado

    Es el cloro que est asociado

    con materia orgnica (formado

    principalmente cloraminas) y

    que an tiene un determinadopoder desinfectante.

    Cloro activo

    Es la parte del cloro libre que est en forma de cido hipocloroso. Es la forma del cloro ms act

    para la desinfeccin y su concentracin depende del valor del pH del agua.

    Cloro total

    Es la suma del cloro libre y el cloro combinado.

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    Dosis de aplicacin

    La dosis de aplicacin depende de las caractersticas microbiolgicas del

    agua as como del valor del pH. Para la desinfeccin inicial del agua se

    utilizan generalmente dosis de cloro libre alrededor de 1,0 - 2,0 mg/L o

    incluso superiores en funcin de las caractersticas del agua.

    Para mantener la desinfeccin y evitar la recontaminacin del agua

    hasta su consumo se utilizan generalmente dosis de cloro libre alrededor

    de 0,2 - 0,6 mg/L

    Tiempo de contacto requerido para la desinfeccin

    Es importante tener presente que el cloro precisa de un tiempo de

    contacto mnimo de 20 a 45 minutos para desinfectar el agua. Todo

    sistema basado en cloro debe permitir este tiempo de contacto

    (generalmente en un depsito de acumulacin) para garantizar la

    desinfeccin del agua.

    Subproductos de reaccin

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    Los principales y ms conocidos son los que se generan a partir de la

    materia orgnica existente. Entre ellos podemos citar los derivados

    organohalogenados y lostrihalometanos. Estos tipos de derivados

    estn considerados como txicos y posiblemente cancergenos.El Real

    Decreto 140/2003sobre la calidad del agua de consumo humanoestablece las concentraciones mximas admisibles de trihalometanos.

    Regulacin y control del cloro residual en depsitos de agua

    El cloro, como todos los gases, tiene tendencia a pasar al aire

    (especialmente en pocas de altas temperaturas) disminuyendo

    progresivamente su concentracin en el agua hasta llegar a ser nula.

    Por este motivo cuando existe un depsito de acumulacin, a pesar de

    que el agua de red venga ya clorada, normalmente es necesario realizar

    un control y una regulacin del valor de cloro residual para podergarantizar la desinfeccin del agua.

    Adems en el depsito el agua tambin perder progresivamente el

    cido carbnico (anhdrido carbnico + agua) que lleva disuelto con lo

    cual el valor del pH se elevar progresivamente (puede llegar hasta

    valores de 8,5 - 8,9).

    De esta forma en un depsito tendremos dos efectos adversos:

    El cloro se evaporar progresivamente y su concentracin disminuir

    El gas carbnico se evaporar tambin, el pH se elevar y la eficaci del

    cloro disuelto disminuir en forma muy significativa

    As pues, en todo sistema de desinfeccin basado en cloro / hipoclorito

    es importante disponer de un control y regulacin no solamente delcloro sino tambin del valor del pH del agua para poder garantizar la

    eficacia de la desinfeccin sin necesidad de utilizar elevadas

    concentraciones de cloro.

    Regulacin y control del cloro residual en depsitos de agua (2)

    http://www.quimicadelagua.com/Quimico.Trihalometanos.htmlhttp://www.quimicadelagua.com/Quimico.Trihalometanos.htmlhttp://www.quimicadelagua.com/Leyes.Descripcion.htmlhttp://www.quimicadelagua.com/Leyes.Descripcion.htmlhttp://www.quimicadelagua.com/Leyes.Descripcion.htmlhttp://www.quimicadelagua.com/Leyes.Descripcion.htmlhttp://www.quimicadelagua.com/Leyes.Descripcion.htmlhttp://www.quimicadelagua.com/Leyes.Descripcion.htmlhttp://www.quimicadelagua.com/Quimico.Trihalometanos.html
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    La regulacin y control del valor de cloro y del pH del agua puede

    realizarse de varias formas, no obstante, lo ms frecuente es utilizar un

    equipo electrnico que controle dichos valores en el depsito de

    acumulacin y en caso necesario ponga en marcha una bomba

    dosificadora que inyecte hipoclorito sdico y, cuando sea preciso, uncido hasta conseguir el valor deseado. Para conseguir una correcta y

    homognea distribucin de los reactivos en el depsito se acostumbra a

    utilizar un circuito de recirculacin con bomba (con un caudal de

    recirculacin aproximado entre 1/4 y 1/10 del volumen del depsito en

    una hora), que mantiene peridicamente el agua en movimiento y en

    donde se instalan las sondas de control.

    Medicin del nivel de cloro residual

    Cuando se analiza el contenido en cloro es muy importante tener

    presente los conceptos anteriormente indicados ya que van a afectar al

    resultado de la medicin.

    Los principales sistemas que se utilizan normalmente son:

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    Sistemas qumicos basados en cambios de color.

    Sistemas basados en electrodos.

    Los sistemas qumicos (como, por ejemplo, el mtodo de la DPD) se

    basan generalmente en reacciones qumicas de cambio de color. La

    concentracin de cloro se determina posteriormente en una escala de

    colores o mediante un fotmetro. Estos sistemas permiten

    analizarcloro total, cloro combinado y cloro libre, pero no

    distinguen entrecloro libre y cloro activo (cido hipocloroso).

    Los sistemas basados en electrodos analizan exclusivamente elcloro

    activo (cido hipocloroso)y su precisin en la lectura es bastante

    elevada.

    Los problemas derivados de los distintos sistemas de medicin se

    presentan especialmente cuando se desean comparar resultados y

    especialmente cuando se calibra (como es habitual) un equipo que

    funciona con un electrodo a partir del valor obtenido mediante un

    reactivo qumico. Para una correcta calibracin se debe tener presentes

    todos los conceptos indicados y en particular calibrar siempre a un valor

    de pH similar y manteniendo un rango de pH entre aproximadamente

    7,2 y 7,5.

    http://www.quimicadelagua.com/Conceptos.Analiticos.Cloro.4.html

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