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Séptima Unidad
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Calidad del Agua,
Análisis Químico |
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 INTRODUCCIÓN
El término "calidad del
agua" es una expresión de empleo muy generalizado cuyo espectro es de un
significado muy amplio. Cualquier personaa
está interesada en el agua desde su muy especial punto de vista;
que puede implicar a sus aplicaciones comerciales, industriales,
recreativas, etc. Como las características deseables del agua
varían según la utilización a la que se la quiera destinar,
y además de que la calidad del agua es dinámica,
y sus parámetros están en constante evolución es una exigencia
que el técnico en aguas se mantenga en contacto permanente con
muchos sectores del mundo científico. En el año de 1900 el agua
de bebida de la máxima calidad que podía obtenerse de un río
quedó definida por los experimentos que se llevaron a cabo en la
Lawrence Experimental Station de Cambridge (Massachussets).
Dichos estudios revelaron que un tratamiento por filtración
lenta en arena de un río local era capaz de reducir los
Escherichia coli a 66 por cada 100 ml. Para 1914 el estándar de
la Escherichia coli se redujo a 2 por 100 ml. Esto es tan
solo un ejemplo del aspecto dinámico de la calidad del agua. Para el caso de
la industria el agua se emplea como un ingrediente en un producto acabado,
como medio de transporte, como agente de limpieza, como refrigerante o como
fuente de vapor, para calefacción o producción de energía. Las exigencias de
calidad de las aguas de los procesos industriales varían, según el tipo de la
industria y la función del agua en cuestión. El agua de una calidad que se aproxima a la del agua destilada es
deseable para empleos industriales tales como alimentación de calderas de alta
presión,
 y el tratamiento de productos farmacéuticos. Las
industrias de alimentación, papel y pulpa y textil pueden
necesitar agua de una calidad biológica superior a la de la
potable debido a la presencia de organismos saprofíticos, tales
como las cromo bacterias y las seudomonas que pueden provocar la
destrucción de los alimentos o de la sacarosa; por otro lado las
bacterias no patógenas, las algas y los hongos pueden afectar de
modo adverso a la calidad de ciertos productos textiles y papeles.
Propósito
Para lograr los
objetivos propuestos en esta unidad, es indispensable estudiar
prolijamente el experimento que se va a realizar desde el punto
de vista teórico y práctico, para que con base a ello, al método
experimental, al material, al tiempo y reactivos disponibles, se pueda diseñar
el experimento más idóneo que logre los fines propuestos en esta unidad.
Se
recomienda que el Profesor sea quien presente alguna propuesta, además se
sugieren a continuación algunos proyectos básicos.
De acuerdo a lo anterior, el
propósito de esta unidad está encaminado a que el estudiante sea capaz de:
- Resolver un
problema real relacionado con su comunidad.
- Aplicar una
metodología científica tanto en la revisión bibliográfica
como en la experimentación.
- Trabajar en grupos
interdisciplinarios.
- Realizar análisis
químicos específicos
- Exponer en
seminarios para comunicar los resultados de la
investigación bibliográfica y experimental.
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Objetivos
Al terminar
esta unidad, el alumno será capaz de:
-
Definir y
diferenciar los siguientes conceptos:
-
Factor gravimétrico
-
Precipitación y
factores que involucra
-
Evaporación
-
Filtración
-
Punto final de una
titulación
-
Punto de
equivalencia
-
Indicadores
-
Curva de titulación
-
Solución patrón
-
Aplicar estos términos
en los experimentos de la unidad.
-
Diferenciar los
diversos indicadores
-
Aplicar un criterio
para seleccionar un indicador
-
Explicar qué
sucede en un proceso de valoración
-
Interpretar por
medio de ecuaciones matemáticas, lo que sucede en un
proceso de valoración.
-
Resolver problemas
relacionados con el factor gravimétrico y de curvas de
titulación.
-
Aplicar el método
experimental al realizar la parte experimental
-
Preparar
disoluciones normales y molares.
-
Realizar análisis
gravimétricos y volumétricos.
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Trabajo de
Laboratorio
En esta unidad se
propone un problema real, con
un fin práctico, en este caso, a la determinación de algunas características
químicas del agua (se recomienda que sea de tipo industrial), para que se
apliquen los principios aprendidos en las demás materias y en el mismo
Laboratorio de Ciencia Básica. Un ejemplo de ello sería el Principio del
Equilibrio, de uso común en la química del agua, o sea, a las aguas naturales y
contaminadas, así como a los procesos de tratamiento de aguas y desechos. Para
que se presente la oportunidad de incrementar el acervo científico, de estimular
la habilidad en la búsqueda de interés y la iniciativa por la solución de
problemas reales aún cuando esto implique una tarea difícil, pero alcanzable.
Para que esta
unidad se pueda realizar con todo éxito, es necesario iniciar
con una propedéutica de gravimetría y otra de volumetría en la
que se revisen concretamente la parte teórica y la práctica
para comprender tanto lo que se realice en laboratorio como los
procedimientos teórico – prácticos. Por tanto el contenido
de esta unidad contempla:
- Generalidades de
gravimetría
- Cálculos de análisis
gravimétricos
- Factor gravimétrico
- Análisis
indirectos
- Métodos gravimétricos
- Generalidades de
volumetría
- Preparación de
soluciones valoradas
- Indicadores
- Principios de
neutralización
- Equilibrio de
formación de complejos
- Volumetría de
formación de complejos
- Generalidades de
argentometría
- Ejercicios
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 Bibliografía
sugerida para teoría:
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-
A.S.T.M, Water quality parameter
A.W.W. A, Control de calidad y
tratamiento de aguas.
-
Gilbert H. Ayres,
Análisis Químico Cuantitativo, Editorial Harla Harper & Row
Latinoamericana, México, 1982.
-
Bergman,
Handbook of Water Resources and Pollutionl Coutrol
-
Enciclopedia
de la Química Industrial
-
Dirck, Química
Analítica.
-
Kolthoff,
Quantitative Chemical analysis
-
Kolthoff,
Treatise on Cbemical Analysis
-
Ortega-Vera,
Análisis Químico.
-
Orozco, Análisis
Químico Cuantitativo
-
R.D.
Fischer y D.G. Peters, Compendio de Análisis Químico Cuantitativo,
Interamericana, México, 1971.
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Vogel. S.
Química analítica Cuantitativa.
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Vernon L.
Snoeyink, David Jeankins, Química del Agua, 5ª.
Reimpresión, Editorial Limusa, S.A. de C.V., México,
1999, pp.508.
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Vogel, S.
Textbook Quantitative Inorganic analysis.
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1975.
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G.G. Hess
y U. Kask, Química General Experimental, CECSA, México, 1973.
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R. L.
Pecsok y L. D. Shields, Métodos Modernos de Análisis Químicos, Limusa
México, 1983 p. 32 a 34.
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E. Rodríguez
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S. A. Barcelona, España, 1972
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Esther
Zarco Rubio, Seguridad en laboratorios, Editorial
Trillas, México D.F. 1990. Pág. 64, 65, 78, 85,
86, 97, 98
-
Francisco
Buscarons U., Análisis Inorgánico Cualitativo Sistemático,
Editorial Martínez Roca S.A., España, 1971.
-
F. Villarreal, D.
Butruille y J. Rivas R., Experimentos de Química, parte I, ANUIES,
México, 1974.
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Control de
Calidad y Tratamiento del Agua, Manual de Abastecimientos
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N.A. Lange and G.M. Forker, Handbook of
Chemistry, McGraw-Hill, New York, 1961
E. R. Planket, Manual de Toxicología
Industrial, Urmo, S A , Bilbao, España, 1974
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The Van
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Nev York, 1963
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M Windholz
et al, The Merck Index, Ed Merck and Co., Inc Rahvay, New York, 1976
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The Merck
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-
Gessner, G
Hawley, Diccionario de química y de productos químicos,
Editorial Omega S.A., Barcelona España 1993, 1775p.p.
-
Lang's
Handbook of Chemistry
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Bibliografía para determinar
las Propiedades de Compuestos
Químicos:
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CONTENIDO
EXPERIMENTAL
Esta unidad es la culminación del trabajo de Ciencia Básica
para estudiantes de ingeniería química, por lo que debe de tenerse presente
que todo lo
aprendido introduce al estudiante al campo de la química analítica cuya importancia tiene
repercusiones en los semestres propios de esta licenciatura.
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Web Bibliografía
sugerida:
