MANUAL DE MÉTODOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS BÁSICOS EN AGUAS

MANUAL DE MÉTODOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS BÁSICOS EN AGUAS

Carlos Alberto Severiche Sierra (CV)
Marlon Enrique Castillo Bertel (CV)
Rosa Leonor Acevedo Barrios(CV)

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5. Conductividad – Salinidad

Se busca determinar conductividad eléctrica y salinidad a muestras de agua por método electrométrico.

5.1. Fundamento
La conductividad es una medida de la capacidad de una solución acuosa para transportar una corriente eléctrica. Esta capacidad depende de la presencia de iones disueltos, sus concentraciones absolutas y relativas, su movilidad y su valencia y de la temperatura y la viscosidad de la solución. Este parámetro sirve para estimar el contenido total de constituyentes iónicos. La medición física practicada en una determinación en el laboratorio suele ser de resistencia medida en ohmios. En el Sistema Internacional de Unidades el recíproco del ohmio es el siemens (S) y la conductividad se expresa en mS/m, siendo la correspondencia 1mS/m=10 mmhos/cm. La salinidad que es adimensional, se concibió inicialmente como la determinación de la masa de sales disueltas en una masa dada de solución, pero esta determinación experimental mediante desecación, presenta dificultades a causa de las pérdidas de algunos componentes. La única manera real de determinar la salinidad real o absoluta de un agua natural es realizar un costoso análisis químico completo, cuya precisión no siempre es satisfactoria. Así, se optó por determinarla indirectamente a través de diferentes métodos, entre ellos, la conductividad. Este presenta la mayor precisión pero responde sólo a solutos iónicos.

5.2. Ámbito de aplicación
El método es aplicable a todo tipo de aguas: crudas, de proceso y tratadas, aguas residuales y naturales, incluidas las marinas. Para estas últimas, es preferible medir salinidad. Uno de sus objetivos básicos es verificar el cumplimiento de la legislación vigente para aguas potables en lo referente a la conductividad. En el control del agua potable distribuida, permite descubrir variaciones causadas por infiltraciones de aguas de mineralizaciones diferentes y a menudo, contaminadas. En las aguas residuales es necesario considerar que, a pesar de que se puedan presentar altas concentraciones de sólidos disueltos, los valores de conductividad pueden ser bajos porque las materias orgánicas y coloidales son, en general, malas conductoras de la corriente eléctrica.

5.3. Interferencias
Conductividad: pueden causar variación la actividad biológica presente en el agua, al igual que la exposición de la muestra a la atmósfera, al facilitar la pérdida o ganancia de gases disueltos.  La presencia de materias en suspensión de tamaño considerable y/o de aceites o grasas, puede causar fallos en los electrodos al cambiar la constante de la celda, efecto que sólo puede comprobarse mediante la verificación del ajuste. El agua de mar presenta numerosas dificultades en su medición, por la alta mineralización del medio y la gran diversidad de iones presentes; esto último hace difícil de definir la variación de la conductividad en función de la temperatura.
Salinidad: en principio, puede afectarse por las mismas causas que la conductividad, especialmente por sustancias que interfieran en los electrodos.

5.4. Descripción de la metodología analítica

5.4.1. Colección, preservación y almacenaje de muestras:

  • Tanto salinidad como conductividad es preferible determinarlas in situ.
  • Si es necesario colectarlas, es preferible hacerlo en frascos plásticos; de utilizar envases de vidrio, evitar que sean de vidrio sódico. Los frascos deben quedar bien cerrados y llenos para evitar el intercambio de gases. No se conoce agente de conservación adecuado. Las medidas deben hacerse lo antes posible una vez recogida la muestra, aunque éstas pueden conservarse hasta 28 días en refrigeración.

5.4.2. Equipos y materiales:
Conductímetros o sondas multiparamétricas (de mesa o portátil), aunque no todos permiten leer salinidad.

5.4.3. Reactivos:

  • Solución estándar de Cloruro de Potasio 0.01 M: a 25ºC posee una conductividad de 1412 mS/cm. Puede adquirirse comercialmente o prepararse mediante disolución de 745.6 mg de KCl en agua desionizada y enrase a 1 L en matraz aforado y guardar en frasco plástico o de vidrio.
  • En los equipos que sea posible y con el fin de obtener mayor exactitud, se recomienda calibrarlos con soluciones cuya conductividad se encuentre en el mismo intervalo que el esperado para las muestras.
  • Soluciones de trabajo de concentración conocida: se estandarizan con el equipo previamente calibrado respecto a KCl 0.01 M y sirven para verificar su correcto funcionamiento.

5.4.4. Procedimiento:
Las condiciones ambientales no son críticas para la realización de este ensayo.

  • Para mediciones in situ, éstas deben realizarse directamente en el cuerpo de agua. En los casos que esta operación se dificulte y se obtenga una muestra con algún dispositivo de muestreo (como frasco, botella muestreadora o balde), debe medirse a la mayor prontitud posible directamente en dicho dispositivo para así minimizar cualquier variación.
  • Al analizar muestras en el Laboratorio (como las de la red de agua potable), debe dejarse que previamente adquieran la temperatura ambiental.
  • Para aguas residuales, donde la probabilidad de contaminar el electrodo puede ser importante, debe verificarse el funcionamiento del equipo mediante lectura frecuente de la solución de KCl.

5.5. Presentación de resultados:
Con la compensación automática de temperatura, la lectura se corrige automáticamente, por lo que debe informarse el resultado que aparece en la pantalla del equipo.

5.6. Parámetros de calidad del método
Intervalo de trabajo: el específico de cada equipo. Habitualmente este es lo suficientemente amplio cubriendo varios órdenes de magnitud, en conductividad desde mS/cm hasta decenas de mS/cm y en salinidad hasta al menos 50.0.

Bibliografía

  • APHA-AWWA-WEF (2005) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21th Edition. New York, 2-44 a 2-48, método 2510 y 2-48, método 2520.
  • AENOR (1997) Calidad del agua. Medio Ambiente - Tomo 1. Recopilación de Normas UNE. Madrid, 175-189.
  • Rodier, J (1990) Análisis de las aguas: aguas naturales, aguas residuales, agua de mar. Ediciones Omega, S. A., Barcelona, 51-56, 509, 609, 613-615.