AMbiente

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
Reporte 7, Prueba de Jarras
Autora: Larissa Pérez González
Managua, Nicaragua
Julio, 2017

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TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN .......................................................................................................................................5
1. INTRODUCCION......................................................................................................................6
2. OBJETIVOS.............................................................................................................................7
3. MARCO TEORICO...................................................................................................................8
3.1 Prueba de Jarra...............................................................................................................8
3.2 Coagulante.......................................................................................................................8
3.3 Floculacion ......................................................................................................................9
4. MARCO METODOLOGICO...................................................................................................11
4.1 Procedimiento...............................................................................................................11
4.1.1 Preparacion de los Reactivos..............................................................................11
4.1.2 Procedimiento........................................................................................................11
5. Actividades a Realizar......................................................................................................19
6. CONCLUSIONES...................................................................................................................20
7. RECOMENDACIONES ..........................................................................................................21
8. LISTADE REFERENCIA.......................................................................................................22

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Índice de Tablas
Tabla1. Tabla de resultados ………….……………………………………….19

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Índice de Figura
Figura 1. Coagulacion….………….……………………………………….9
Figura 2. Tipos de Floculacion….………….……………………………10
Figura 3. Prueba de Jarra….………….………………………………….12

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RESUMEN
El presente informe es sobre la prueba de jarra este método permite realizar ajustes en el
pH, las variaciones en la dosis de coagulante o polímero, alternando velocidades de
mezclado, o la prueba de coagulante o diferentes tipos de polímeros, a pequeña escala
con el fin de predecir el funcionamiento de una operación a gran escala de
tratamiento. Una prueba de jarras simula los procesos de coagulación y floculación que
fomentan la eliminación de los coloides en suspensión y materia orgánica que puede
conducir a problemas de turbidez, olor y sabor.

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1. INTRODUCCION
Las partículas suspendidas absorben calor de la luz del sol, haciendo que las aguas
turbias se vuelvan más calientes, y reduciendo así la concentración de oxígeno en el
agua (el oxígeno se disuelve mejor en el agua más fría). Además algunos organismos
no pueden sobrevivir en agua más caliente, mientras que se favorece la multiplicación
de otros. Las partículas en suspensión dispersan la luz, de esta forma decreciendo la
actividad fotosintética en plantas y algas, que contribuye a bajar la concentración de
oxígeno más aún.
Como consecuencia de la sedimentación de las partículas en el fondo, los lagos poco
profundos se colmatan más rápido, los huevos de peces y las larvas de los insectos son
cubiertas y sofocadas, las agallas de los peces se tupen o dañan.
El principal impacto de una alta turbidez es meramente estético: a nadie le gusta el
aspecto del agua sucia. Pero además, es esencial eliminar la turbidez para desinfectar
efectivamente el agua que desea ser bebida. Esto añade costes extra para el tratamiento
de las aguas superficiales. Las partículas suspendidas también ayudan a la adhesión de
metales pesados y muchos otros compuestos orgánicos tóxicos y pesticidas.
La turbidez es la dificultad del agua, para trasmitir la luz debido a materiales insolubles
en suspensión, coloidales o muy finos, que se presentan principalmente en aguas
superficiales. Son difíciles de decantar y filtrar, y pueden dar lugar a la formación de
depósitos en las conducciones de agua, equipos de proceso, etc. Además interfiere con
la mayoría de procesos a que se pueda destinar el agua. La turbidez nos da una noción
de la apariencia del agua y sirve para tener una idea acerca de la eficiencia de su
tratamiento.
Ejemplo: Un cuerpo de agua, como un lago. Todos hemos visto lagos que son muy claros
al ojo, y a veces nos fascina la profundidad que alcanzamos a ver. Por otra parte, también
encontramos aguas terrosas en donde no se puede ver ni la propia palma a la distancia
de un brazo. La profundidad detectable de un objetivo visual, llamado disco Secchi, es
una técnica de medición que todavía se utiliza para mediciones de claridad basadas en
turbidez de lagos y ríos.
La turbidez puede impactar los ecosistemas acuáticos al:
• afectar la fotosíntesis (limita el paso de la luz solar),
• Respiración y la reproducción de la vida acuática.
La turbidez es considerada una buena medida de la calidad del agua.
(Barrera, s.f.)

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2. OBJETIVOS
 Determinar experimentalmente la combinación óptima de dosis de coagulante y pH de
una muestra de agua cruda para remover materia orgánica y color.

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3. MARCO TEORICO
En este capítulo se abordan los conceptos teóricos basados en los análisis de la Prueba
de Jarra en una muestra de agua cruda.
3.1 Prueba de Jarra
Este método permite realizar ajustes en el pH, las variaciones en la dosis de coagulante
o polímero, alternando velocidades de mezclado, o la prueba de coagulante o diferentes
tipos de polímeros, a pequeña escala con el fin de predecir el funcionamiento de una
operación a gran escala de tratamiento. Una prueba de jarras simula los procesos de
coagulación y floculación que fomentan la eliminación de los coloides en suspensión y
materia orgánica que puede conducir a problemas de turbidez, olor y sabor.
3.2 Coagulante
La coagulación es un proceso que permite incrementar la tendencia de las
partículas de agregarse unas a otras para formar partículas mayores y así
precipitar más rápidamente. Los coagulantes son agentes que ayudan a la
precipitación. Muchas partículas, como los coloides son sustancias tan
pequeñas que no sedimentarán en un tiempo razonable y además no pueden
ser eliminadas por filtración.
(Juberzay & Gilceria, 2011)

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Figura 1.Coagulacion
Fuente: (Juberzay & Gilceria, 2011)
3.3 Floculacion
Consiste en la agitación de la masa coagulada que sirve para permitir el crecimiento y
aglomeración de los flóculos recién formados, con la finalidad de aumentar el tamaño y
peso necesario para sedimentar con facilidad.
La floculación es favorecida por el mezclado lento que permite juntar poco a poco los
flóculos; un mezclado demasiado intenso los rompe y raramente se vuelven a formar
en su tamaño y fuerzas óptimas.

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Figura 2. Tipos de Floculacion
Fuente: (Juberzay & Gilceria, 2011)

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4. MARCO METODOLOGICO
En este capítulo se presenta la metodología que se implementó para el desarrollo de la
práctica del laboratorio 7, desde la preparación de reactivos hasta la medida de la
turbiedad.
4.1 Procedimiento
4.1.1 Preparación de los Reactivos
 Solución coagulante: disolver 20 g de Al2(SO4)3 x 18H2O en 1 000 mL de agua
desionizada.
 Agua cruda: tomar 14 litros del agua de grifo y adicionarle 5 g de arcilla o tierra y 0,1 g de
ácido húmico para incrementar la turbiedad y la intensidad del color
4.1.2 Procedimiento
Cada grupo de estudiante determinará el pH del agua cruda, el pH de cada jarra a las diferentes
dosis de coagulante aplicado y posteriormente encontrará la dosis óptima. Además deberá medir
al agua cruda y agua tratada; el color, la demanda química de oxígeno (DQO), turbiedad,
conductividad y sólidos totales disueltos (STD).
 Mezcle el agua en el contenedor antes de usar. Llene seis beaker grandes con dos litros
de agua cruda, use la probeta graduada plástica de 1 000 mL. Coloque los beaker en el
equipo mezclador (Figura 3), mida el pH, la turbiedad, color, DQO, conductividad y STD
del agua cruda. Rotule los beaker con todos los datos iniciales y la dosis de coagulante a
aplicar.

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Figura 3. Prueba de jarra.
Fuente: (Garcia, Guia de Laboratorio 7, Prueba de Jarra)
 Adicione los volúmenes requeridos de coagulante (0, 1, 2, 3, 4, 5 o 10 mL) a cada beaker
que corresponden a las concentraciones de (0, 20, 40, 60, 80, 100 ó 200 mg/L
respectivamente) mientras se agita vigorosamente a 150 rpm. Trate de adicionar el
coagulante tan rápido como sea posible. Use los beaker de 100 mL para adicionar las
dosis. Después de adicionado, continúe el rápido mezclado por hasta completar un
minuto.
 Ponga el agitador en 10-15 rpm y deje la solución que se agite lentamente por un período
de 20 minutos. Observe el fenómeno de floculación en los beaker, note la aparición de
los primeros flóculos visible, forma de los flóculos y tamaño de éstos.
 Después de 20 minutos del mezclado lento, apague el equipo y deje que los flóculos se
sedimenten por 20 minutos.
 Tome 50 mL de muestra por medio de una pipeta un cm debajo de la superficie del agua
y transfiérala a un beaker rotulado de 100 mL. Use una nueva pipeta por cada beaker.
 Mida el pH, la turbiedad residual, el color remanente, la demanda química de oxígeno
(DQO), conductividad y sólidos totales disueltos (STD) de cada muestra.
Los procedimientos para la medición de los parámetros antes mencionados se describen a
continuación:
a. Turbiedad
Previo a realizar la medición de la turbiedad, el equipo debe calibrarse introduciendo los
estándares de calibración para los tres siguientes rangos: 0-10, 10-100 y 100-1000 NTU.

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Para esto se enciende el equipo, se abre la tapa del compartimento y se introduce la celda
que contiene el estándar más bajo y se presiona el botón cal, cuando aparece en la pantalla
el icono SO presione la tecla read y aparecerá un valor, si este se encuentra dentro del rango
de 0-10 presione la tecla edit. Se saca la celda con el estándar y se coloca una nueva celda
que contenga el segundo estándar siguiendo el mismo procedimiento anterior. Repetir con el
tercer estándar.
1. Recolecte una muestra de agua en un recipiente limpio. Llene una celda de 10 mL con
esta agua, tenga el cuidado de tomar la celda por arriba.
2. Limpie la celda con una toalla de papel suave para remover marcas de grasa o cualquier
otra suciedad en la superficie de la celda.
3. Presione el botón 1/0. El turbidímetro se encenderá. Coloque el turbidímetro en una
superficie plana al momento de hacer las mediciones.
4. Ponga la muestra en el compartimento del equipo para tal fin, de modo que el diamante
de la celda este de frente, cierre la tapa del compartimento.
5. Seleccione un rango (RANGE) adecuado de trabajo esto dependerá de cuan oscura vea
su muestra de agua. La pantalla mostrará AUTORNG.
6. Seleccione SIGNAL AVERAGE. La pantalla mostrará SIG AVG.
7. Presione READ, la pantalla mostrará la turbiedad en NTU. Tome el valor de turbiedad
después que el icono de la lámpara desaparezca.
b. pH
El pH metro debe calibrarse usando las soluciones buffer 4,7 y 10. Siempre se comienza con
la solución buffer más baja y debe asegurarse que todas las soluciones estén a temperatura
ambiente. Se enciende el pH metro y se sumerge el electrodo en la solución buffer de pH 4,
se presiona la tecla mode, cuando esté listo aparecerá el valor y la palabra ready (listo),
edítelo tocando la palabra edit, después continué con las soluciones de pH 7 y 10.
1. Presione el botón POWER para encender el equipo.
2. Introduzca el electrodo en 100 mL de la solución a analizar asegurándose que los orificios
del electrodo quedan completamente sumergidos en el líquido. Agite suavemente para
que salga cualquier burbuja de aire atrapada.
3. Deje el electrodo en la solución hasta que se estabilice la lectura. Esto toma sólo algunos
segundos si la temperatura de la solución y el electrodo son iguales. Pero si la diferencia
de temperatura es mayor puede tardar hasta dos minutos para estabilizarse.
4. Cuando aparezca la palabra ready, significa que ese es el valor de pH de la muestra que
usted está analizando.

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c. Conductividad
El conductivímetro debe calibrarse usando una solución calibradora a base de KCl. Se
enciende el equipo, se sumerge el electrodo en la solución calibradora y se presiona la tecla
CAL; aparecerá en la pantalla varios rangos de medición, con la tecla que dice arrow
seleccione el rango de acuerdo a susolución calibradora, presiones edit, le aparecerá el valor
y la palabra ready (listo), edítelo tocando la tecla que dice yes. El equipo está listo para leer
las muestras.
1. Presione el botón ON para encender el equipo. Ponga el control de coeficiente e
temperatura en 2% en el valor deseado.
2. Coloque el electrodo en 100 mL de la solución a analizar asegurándose que los orificios
del electrodo quedan completamente sumergidos en el líquido. Agite suavemente para
que salga cualquier burbuja de aire atrapada.
3. Presione el botón 199.9 S. Observe el número que aparece en la pantalla del equipo.
4. Si la lectura es más alta que el rango seleccionado, aparecerá el número uno a la
izquierda de la pantalla. Entonces presione un botón con un rango más alto hasta que
aparezca una lectura correcta.
5. Deje el electrodo en la solución hasta que se estabilice la lectura. Esto toma sólo algunos
segundos si la temperatura de la solución y el electrodo son iguales. Pero si la diferencia
de temperatura es mayor puede tardar hasta dos minutos para estabilizarse.
6. El resultado es la conductividad de la solución a 25o
C expresada como microsiemens
(S) o milisiemens (mS) dependiendo del rango seleccionado.
7. Moviendo la flecha hacia el botón que dice TDS (Sólidos Totales Disueltos) se determina
la concentración de estos.
d. Color
1. Ensamble el sistema de filtración al vacío y coloque el papel filtro Whatman 934-AG, Ø 47
mm.

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2. Enjuague el papel filtro con 50 mL de agua desionizada. Haga succión con la bomba de
vacío, descarte el agua filtrada de enjuague.
3. Coloque otros 50 mL de agua desionizada a través del filtro. Efectué succión con la bomba
de vacío. Reserve el agua desionizada filtrada.
4. Llene una celda cuadrada de 10 mLcon el agua filtrada en el paso anterior. Le llamaremos
blanco.
5. Coloque 50 mL de la muestra y fíltrela haciendo succión con la bomba de vacío.
6. Llene una segunda celda de 10 mL con la muestra filtrada.
7. Limpie la celda que contiene el blanco y la celda que contiene la muestra con papel toalla
para eliminar cualquier interferencia que afecte la lectura.
8. Asegúrese de que antes de hacer las lecturas del blanco y la muestra, inserte el adaptador
multiceldas con la cara de la celda hacia adelante. Seleccione el número del programa a
utilizar.
9. Coloque la celda que contiene el blanco y presione la tecla que dice Zero, la pantalla del
espectrofotómetro mostrará 0 units Pt-Co.
10. Coloque la celda que contiene la muestra, presione la tecla read, los resultados estarán
en mg/L Pt-Co.

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e. Demanda Química de Oxígeno (DQO)
1. Homogenice 100 mL de muestra por 30 segundos en una licuadora, si la muestra no
contiene sólidos suspendidos no es necesario hacer este paso.
2. Coloque la muestra homogenizada en un beaker de 250 mL con un magneto y agite.
3. Encienda el aparato de digestión a una temperatura de 150o
C y prográmelo para un
periodo de dos horas.
4. Destape dos viales que deberán estar colocados en una rejilla, la concentración de los
viales deberá ser de 0 mg/L a 150 mg/L.
5. Coloque cada vial en una ángulo de 45º. Use una pipeta volumétrica de dos mL para
adicionar la muestra del efluente industrial al primer vial. Tape el vial e inviértalo de arriba
hacia abajo varias veces de manera suave. La reacción es exotérmica y por tanto el vial
se calentará, tenga cuidado.
6. Repita el mismo paso para el segundo vial que contendrá el otro tipo de efluente, es decir
el del tipo doméstico.
7. Repita el mismo paso pero con agua desionizada, este vial será el blanco o testigo.
8. Rotule bien cada vial.

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9. Active el proceso de digestión por dos horas a 150o
C.
10. Pasada las dos horas, apague el equipo.
11. Saque los viales y colóquelos en una rejilla por 20 minutos hasta que se enfríen.
12. Encienda el espectrofotómetro HACH DR 5000 y seleccione el programa 430 CD LR.
13. Limpie el vial llamado blanco con un papel toalla suave y tómelo de la tapa. Colóquelo en
el espectrofotómetro y presione la tecla zero, en la pantalla aparecerá 0.00 mg/L.

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14. Limpie el vial que contiene la muestra, tómelo de la tapa y colóquelo en el
espectrofotómetro. Presione la tecla read, en la pantalla aparecerá el valor de DQO en
mg/L.

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5. Actividades a Realizar
 Liste todo los resultados en la siguiente tabla y haga una discusión de los resultados
obtenidos y que propone como tratamiento para mejorar la calidad del agua.
100ml de agua cruda en cada beaker
Se agita
20g Al2(SO4) .18 H2O /(1L de H2O x (1000 ml/1L)) = 0.02g/mL (gramos de sal / mL de líquido que
tomo)
Tabla 1. Tabla de Resultados
 Basados en estos resultados, prepare la figura de turbiedad residual:
Turbiedad inicial agua cruda = 198 NTU
0
50
100
150
200
250
0 100 200 300 400 500 600 700
TURBIEDAD
CONCENTRACION
Curva de Coagulante
Volumen Añadido
(mL)
Dosis de Aluminio
(mg/L)
Turbiedad
(NTU)
0.5 100 58
1.0 200 45
1.5 300 37
2 400 31
2.5 500 30
3 600 48

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6. CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos demuestran que la concentración óptima es la de 400 ya
que los aniones y los cationes en ese punto están equivalentes y no hay cationes ni
aniones en exceso.

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7. RECOMENDACIONES
 Volver hacer este laboratorio sin omitir las pruebas de pH, color, DQO,
Conductividad y STD ya que el equipo no está funcionando bien para seguir
adquiriendo conocimientos para nuestro desarrollo.

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8. LISTADE REFERENCIA
Barrera, Y. S. (s.f.).Obtenidode http://turbiedaddelagua.blogspot.com/p/contexto.html
Garcia, P. I.(s.f.). Guia de Laboratorio 7,Prueba de Jarra. Managua.
Juberzay,C.,& Gilceria,G.(11 de Noviembre de 2011). Slideshare. Obtenidode
https://es.slideshare.net/guillermo150782/coagulacion-y-floculacion