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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 .

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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.

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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.

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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:

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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.

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