Métodos de Laboratorio para Caracterización del Agua y Fundamentos de Materiales Conglomerantes

Procedimientos de Laboratorio para la Caracterización del Agua

Determinación de la Concentración de Cloruros (Cl⁻)

El procedimiento se realiza mediante valoración para determinar la concentración de iones cloruro en la muestra de agua.

1. En un Erlenmeyer de 100 ml, colocamos 25 ml de agua medidos con una pipeta.
2. Añadimos unas gotas de solución de cromato potásico al 10% hasta que adquiera un color amarillo.
3. Valoramos con AgNO₃ 0,1 N hasta que cambie a color rojo persistente.
4. Agitamos durante todo el proceso.

Medición de la Alcalinidad del Agua

La alcalinidad se determina mediante valoración utilizando naranja de metilo como indicador.

1. Colocamos 25 ml de agua en un vaso de precipitado de 100 ml, medidos con una pipeta.
2. Añadimos unas gotas de indicador naranja de metilo al 0,01% hasta que cambie a color amarillo.
3. Valoramos con HCl 0,01 N hasta que el indicador alcance el color rojo.

Cálculo de la Alcalinidad

La alcalinidad se calcula en meq/L o mg/L con la siguiente fórmula:

Alc = (V_ac × N_ac) / V_muestra

• V_ac: Volumen de ácido gastado.
• N_ac: Normalidad del ácido.
• V_muestra: Volumen de la muestra de agua.

Determinación de la Mineralización (Conductividad)

1. Colocamos aproximadamente 25 ml de agua en un vaso de precipitados de 50 ml.
2. Medimos los valores de conductividad con el conductímetro, tomando 3 medidas para obtener una media.
3. Importante: Limpiar bien el electrodo (célula) con agua destilada antes de cada medición.
4. Anotamos los resultados y calculamos la mineralización utilizando la tabla conductividad-mineralización.

Conceptos Fundamentales de Química del Agua

Capacidad Tampón (Buffer)

Se refiere a la habilidad del agua para mantener estable el pH cuando se le añaden ácidos o bases.

Definiciones Químicas

Ácido

Sustancia donadora de protones [H⁺] en una reacción química. Ejemplos: ácido sulfúrico (H₂SO₄), ácido nítrico (HNO₃).

Base

Sustancia aceptadora de protones [H⁺] en una reacción química. Ejemplos: hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido de calcio (Ca(OH)₂).

Materiales y Procesos de Construcción

Conglomerante

Material capaz de unir fragmentos de uno o varios materiales y dar cohesión al conjunto mediante transformaciones químicas en su masa que originan nuevos compuestos.

Fraguado

Proceso de solidificación y pérdida de la plasticidad inicial que tiene lugar en el hormigón, mortero, cemento, etc., por la desecación y cristalización.

También se entiende como la suma de las hidrataciones parciales de los compuestos constituyentes de la cal hidráulica, que en ningún caso necesitan el aire para endurecer.

Yeso

Es un aglomerante derivado de la deshidratación parcial o total del aljez o piedra de yeso. Su componente esencial es el sulfato cálcico dihidratado (CaSO₄ · 2H₂O).

Cemento Portland

Producto resultante de la cocción hasta fusión de mezclas rigurosamente homogéneas de caliza (CaCO₃) y arcilla, obteniéndose Clinker. Este, una vez molido con adición de yeso en proporción adecuada, reúne todas las características de un conglomerante, capaz de fraguar y endurecer tanto en aire como sumergido en agua.

Propiedades Físicas del Agua

Viscosidad

Resistencia que ejerce un líquido o gas al desplazamiento de una parte sobre otra cuando fluye. La viscosidad está relacionada con la temperatura.

• Unidad: Poises (P)
• Viscosidad del agua (aprox.): 8,90 milipoises

Tensión Superficial

Se define como la energía por unidad de área para expandir la superficie del líquido. El valor alto del agua (72,75 dina · cm⁻¹) se origina por los enlaces o puentes de hidrógeno.

• Unidad: dina · cm⁻¹
• Valor del agua: 72,75 dina · cm⁻¹

Capacidad Calorífica

Capacidad para almacenar energía calorífica. Es bastante elevada (1 cal/gr ºC), lo que le confiere al agua un importante efecto como regulador de temperatura.

Punto de Fusión

Temperatura a la que el sólido y el líquido coexisten a una presión dada. La temperatura de fusión varía con la presión: a mayor presión, la temperatura de fusión es más baja.

• Punto de fusión del H₂O: 0 ºC

Calor de Vaporización

Energía requerida para transformar agua líquida a gas.

• Valor del H₂O (a 100 ºC): 539,5 cal/gr