miércoles, 17 de febrero de 2010

Tratamiento de aguas municipales

Tratamiento de Aguas Municipales

El agua necesaria para uso doméstico y agrícola y para los procesos industriales se toma de lagos, ríos y fuentes subterráneas de origen natural, o bien de represas. Gran parte del agua que llega a las redes municipales de agua es agua “usada” que ya ha pasado por uno o más redes de alcantarillado o instalaciones industriales. En consecuencia es necesario tratar esta agua antes de distribuirla a las tomas domesticas. El tratamiento de aguas municipales comprende normalmente cinco etapas: filtración gruesa, sedimentación, filtración por arena, aereación y esterilización.
Después de una filtración gruesa a través de un tamiz, se deja reposar el agua en grandes tanques de sedimentación donde se asienta la arena finamente dividida y otras partículas diminutas. Para facilitar la eliminación de las partículas muy pequeñas, se puede alcalinizar primero ligeramente agregando oxido de calcio para después añadir sulfato de aluminio. El sulfato de aluminio reacciona con los iones oxidrilos OH- para formar un precipitado gelatinoso y esponjoso de hidróxido de aluminio. Este precipitado se sedimenta lentamente, arrastrando consigo las partículas en suspensión, con lo cual se elimina casi toda la materia finamente dividida y la mayor parte de las bacterias. A continuación, se filtra el agua a través de un lecho de arena, después de lo cual se puede lanzar al aire en forma de rocío para apresurar la oxidación de las sustancias orgánicas disueltas.
La etapa final de la operación consiste normalmente en tratar el agua con un agente químico para asegurar la destrucción de las bacterias. El ozono es el más eficaz, pero se debe generar en el lugar donde se utiliza. El cloro, Cl2 es por tanto mas conveniente. El cloro se puede transportar en tanques en forma de gas licuado y dosificar desde los tanques, a través de un dispositivo de medición, directamente en el abasto de agua. La cantidad que se utiliza depende de la presencia de otras sustancias con las que el cloro podría reaccionar y de las concentraciones de bacterias y virus por eliminar. Probablemente la acción esterilizante del cloro no se debe al cloro Cl2, sino al ácido hipocloroso, que se forma al reaccionar el cloro con el agua.

Fuente: Aguamarket

Termómetros infrarrojos

Termómetros infrarrojos

Un termómetro infrarrojo estima la temperatura de los cuerpos, de acuerdo con la cantidad de radiación infrarroja que emiten, tomando como base un valor estándar el cual corresponde a 0.91 se puede conocer su emitancia.
La emisividad se define como la relación entre la energía emitida por un objeto a una cierta temperatura y la emitida por el radiador negro perfecto (o cuerpo negro) en la misma temperatura. Cuanto más reflectante sea la superficie a medir, menor precisión tendrán las mediciones. Así, el valor de emisividad de la mayor parte de materiales orgánicos y de superficies toscas u opacas está en torno a 0.95, y es, por lo tanto, adecuado para mediciones de IR.
La medición con termómetros infrarrojos es recomendada para mediciones por contacto de la temperatura de la superficie, con una sonda tradicional. Las posibles aplicaciones de termómetros infrarrojos incluyen: la medición (sin penetración) de productos alimenticios, maquinaria en movimiento o en superficies con temperatura muy alta o con voltaje elevado.
Como en los últimos años ha cobrando mayor aceptación el empleo de sistemas de termometría corporal por aplicación de una sonda en el conducto auditivo externo. Entre las ventajas que presenta se argumenta una lectura rápida de la temperatura, en casi un segundo, una aplicación sencilla, cómoda e higiénica, su reproducibilidad y el no trabajar con materiales potencialmente peligrosos en caso de romperse (vidrio o mercurio). Todo ello los hace especialmente indicados en servicios de urgencias pediátricos, unidades con elevada carga asistencial y pacientes poco colaboradores.
El termómetro infrarrojo especial para medir la temperatura en el tímpano consiste en un especulo en forma de otoscopio con un sensor infrarrojo en el extremo que permite captar la energía infrarroja liberada por una fuente de calor, que en el conducto auditivo suele ser la membrana timpánica y la transforma en grados centígrados.

Fuente: Aguamarket

Oxígeno disuelto y calidad del agua

Oxígeno disuelto y calidad del agua
La cantidad de oxígeno disuelto es un importante indicador de la calidad del agua. El agua totalmente saturada de aire a 1 atm y 20°C contiene alrededor de 9 ppm de oxigeno. El oxígeno es necesario para los peces y muchas otras formas de vida acuática. Los peces de aguas frías necesitan que el agua contenga al menos 5 ppm de oxígeno disuelto para sobrevivir. Las bacterias aerobias consumen el oxígeno para oxidar materiales orgánicos y satisfacer así sus necesidades de energía. De la materia orgánica que las bacterias pueden oxidar se dice que es biodegradable. Esta oxidación se lleva a cabo por un complejo conjunto de reacciones químicas, y la materia orgánica desaparece poco a poco.

Las cantidades excesivas de materiales orgánicos biodegradables en el agua son perjudiciales porque privan el agua del oxígeno necesario para sustentar la vida animal normal. Entre las fuentes típicas de estos materiales biodegradables, que se conocen como residuos que demandan oxígeno, están las aguas negras, los residuos industriales de instalaciones procesadoras de alimentos y fábricas de papel, y el efluente (residuo líquido) de las empacadoras de carnes.

En presencia de oxígeno el carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo del material biodegradable terminan principalmente en forma de dióxido de carbono, agua, bicarbonatos, nitratos, sulfatos y fosfatos. En ocasiones la formación de estos productos de oxidación reduce la cantidad de oxígeno disuelto hasta el punto en que las bacterias aerobias ya no sobreviven. Es entonces que las bacterias anaerobias se hacen cargo del proceso de descomposición y forman metano, amoniaco, acido sulfhídrico y otros productos varios de los cuales contribuyen al desagradable olor de ciertas aguas contaminadas.

Los nutrimentos de las plantas, en particular el nitrógeno y el fósforo, contribuyen a la contaminación del agua al estimular el crecimiento excesivo de plantas acuáticas. Los resultados más visibles del crecimiento vegetal excesivo son algas flotantes y aguas turbias. Sin embargo, algo más significativo es que, cuando el crecimiento vegetal llega a ser excesivo, la cantidad de materia vegetal muerta y en descomposición aumenta rápidamente, proceso que se conoce como eutrofización. Las plantas en descomposición consumen oxígeno al ser biodegradadas, lo que origina el agotamiento del oxígeno del agua. Sin una provisión suficiente de oxígeno, el agua, a su vez, es incapaz de sustentar cualquier forma de vida animal. Las fuentes más importantes de compuestos de nitrógeno y fósforo en el agua son las aguas negras domesticas (detergentes que contienen fosfatos y residuos corporales nitrogenados) y las aguas que escurren de terrenos agrícolas (fertilizantes que contienen nitrógeno y fósforo) y de terrenos donde se cría ganado (residuos animales nitrogenados).

Fuente: Aguamarket

Medición de pH y Uso del pH metro

Medición de pH y Uso del pH Metro
El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. El termino pH indica el “potencial del hidrogeno”. El químico danés Sørensen lo definió como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Matemáticamente se expresa así:

Ph= -log10 [aH3O+]

En disoluciones diluidas la actividad se le puede reemplazar por la concentración molar del ion hidrógeno.
La escala de pH va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH igual a 7 indica que la disolución es neutra (en la disolución, el disolvente es agua)
El pH de una disolución se mide con rapidez y exactitud por medio de un pH metro. Para entender cabalmente como funciona este importante dispositivo son necesario conocimientos de electroquímica. Un pH metro se compone de un par de electrodos conectados con un dispositivo capaz de medir pequeñas diferencias de potencial, del orden de los milivoltios. Cuando los electrodos se introducen en una disolución se genera una diferencia de potencial voltaje, que varia con el pH. El pH metro lee esta diferencia de potencial la cual se expresa como una lectura de pH.
Los electrodos que se utilizan en los medidores de pH son de muchas formas y tamaños, según el uso la que se les destina. Incluso se han ideado electrodos tan pequeños que se pueden insertar en células vivas individuales para medir el pH del medio celular. También se dispone de medidores de pH de bolsillo que se usan en estudios ambientales, para vigilar efluentes industriales y en trabajos de agricultura.

Fuente: Aguamarket

Los Polímeros

Los Polímeros

Un polímero es un compuesto molecular que se distingue por tener una masa molar grande, que abarca desde miles a millones de gramos, y por estar formado por muchas unidades que se repiten.
Los polímeros pueden ser naturales y sintéticos. Entre los polímeros naturales figuran las proteínas, los ácidos nucleicos, la celulosa y el hule. La mayor parte de los polímeros sintéticos son compuestos orgánicos. Los ejemplos mas comunes son el nylon, poli (hexametilenadipamida), el dacrón o poli(etilen tereftalato) y la lucita o Plexiglás, poli(metil metacrilato).
Cuando se logro entender la estructura de estas macromoléculas se abrió el camino parta la fabricación de polímeros que ahora se manifiestan en casi todos los aspectos de nuestra vida diaria. Alrededor de 90% de los químicos actuales, incluidos los bioquímicos trabajan con polímeros.
Los polímeros orgánicos sintéticos están formados por Monómeros o unidades simples repetidas. Los polímeros sintéticos se obtienen se obtienen al unir Monómeros, uno cada vez, mediante reacciones de adición y condensación. Los polímeros hechos de un solo tipo de Monómeros, como el polietileno, se denominan homopolímeros. El teflón o politetrafluoroetileno y el poli (cloruro de vinilo) PVC también son homopolímeros.

Tuberias de  PVC

El empleo de tuberías de PVC ha alcanzado una amplia difusión en cualquier tipo de red de distribución de agua para riego, debido principalmente a su bajo coste y gran resistencia, así como por su ligereza y facilidad de acoplamiento, que simplifican el montaje de las mismas.
Son tubos de plástico rígido fabricados a partir de materia prima compuesta de una resina sintética de policloruro de vinilo, estabilizantes, lubricantes y pigmentos. No tiene protección contra la radiación solar por lo que deberá enterrarse o protegerse con alguna pintura o recubrimiento.
La demanda de productos de PVC se ha incrementado continuamente de acuerdo con el desarrollo social. En la actualidad, el consumo mundial está llegando a 30 millones de toneladas por año y se espera que el crecimiento global supere el 4 % anual. Una proporción significativa de este crecimiento es en cañerías de PVC, los cuales constituyen alrededor del 27% del mercado de PVC en Europa.
Las cañerías de PVC se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, tales como cloacas, agua potable, desagües y gas. En estas áreas, las cañerías plásticas frecuentemente reemplazan a los materiales tradicionales. El PVC continúa dominando el mercado mundial de tubos plásticos.
Estas cañerías se utilizaron en diferentes aplicaciones como tuberías para agua potable, tubos transparentes para el contacto con alimentos (aplicaciones en la industria cervecera) así como en cañerías industriales (aplicaciones químicas en laboratorios y plantas).
Paralelamente con el aumento en los volúmenes de producción, se desarrollaron los primeros estándares para los tubos plásticos y se produjeron productos que cumplieran con ellos.
A pesar de que la industria del plástico es un segmento de materiales relativamente joven, la producción de volúmenes industriales de polímero de PVC y de tubos de PVC-U tiene ahora alrededor de 70 años, con lo cual estamos cerca del final de la vida útil pronosticada de 100 años para las aplicaciones de tubos de PVC.

¿Que es la Electrólisis?

¿Que es la Electrólisis?

Electrólisis

Es el proceso por el cual se utiliza energía eléctrica para conseguir que se lleven a cabo una reacciones redox no espontáneas. Los procesos de este tipo, que son impulsados por una fuente externa de energía eléctrica, se llaman reacciones de electrólisis y se llevan a cabo en celdas electrolíticas.

Por ejemplo, se puede utilizar electricidad para descomponer cloruro de sodio fundido en los elementos que lo componen.

Una celda electrolítica consiste en dos electrodos inmersos en una sal fundida o en una disolución. Una batería, o alguna otra fuente de corriente eléctrica directa, actúa como bomba de electrones que empuja los electrones hacia un electrodo y los toma del otro. Al igual que en las celdas voltaicas, el electrodo en el que se lleva a cabo la reducción es el cátodo y aquel en que se efectúa la oxidación es el ánodo. En la electrolisis de cloruro de sodio fundido, los iones sodio recogen electrones y se reducen a sodio en el cátodo. A medida que se agotan los iones sodio cerca del cátodo, otros iones sodio se aproximan para tomar su lugar. De forma análoga hay un movimiento neto de iones cloro hacia el ánodo, donde se oxidan. El electrodo de la celda electrolítica que esta conectado al borne negativo de la fuente de voltajes el cátodo de la celda; recibe electrones que se emplean para reducir una sustancia. Los electrones que son extraídos durante el proceso de oxidación en el ánodo viajan hacia el borne positivo de la fuente de voltaje, con lo cual se completa el circuito de la celda.
La electrólisis de sales fundidas es un importante proceso industrial para la producción de metales activos como sodio y aluminio.

Electrometalurgia


Muchos procesos de reducción de menas metálicas o de refinación de metales se basan en la electrólisis. En conjunto, estos procesos se describen como electrometalurgia. Los procedimientos electrometalúrgicos se pueden diferenciar a grandes rasgos de acuerdo a que la electrólisis se aplique a una sal fundida o a una disolución acuosa.
Los métodos electrolíticos son importantes para obtener los metales más activos, como sodio, magnesio y aluminio. Estos metales no se pueden obtener de soluciones acuosas porque el agua se reduce con más facilidad que los iones metálicos.
Para formar estos metales por reducción electroquímica, por tanto, es necesario emplear como medio, una sal fundida, en la cual el ion metálico de interés es la especie que se reduce con más facilidad.

Fuente: "Aguamarket"