Coordinadora UAH:
Irene Bustamante
Colaboradores:
Pedro Letón
Antonio Rodríguez
Elvira García
Carolina Llanos
Teresa Varela
Fuente: VI Feria Madrid por la Ciencia
Dirigido a: ESO, Bachillerato y Universidad
Materiales
- Equipo de
coagulación-floculación
«Flocumatic» de
6 plazas con set de
agitadores mecánicos
con control de
velocidad y tiempo.
Este equipo se puede
reemplazar por
agitadores magnéticos.
Idealmente, hacerlo
en serie de tres más
un blanco. Por tanto,
será necesario
disponer de los
correspondientes
imanes
- 6 vasos de
precipitados
de 1.000 mL
- 6 probetas
de 1.000 mL
- Pipetas graduadas
de 5, 10 y 15 mL
Reactivos:
- Solución de sulfato
de aluminio, 30 g/L
- Solución de cloruro
de hierro, 30 g /L
Fundamento científico
La coagulación-floculación es parte del proceso físico-químico de tratamiento de aguas,
y tiene por objeto retirar el material coloidal del agua. Consta de las etapas de coagulación,
floculación y sedimentación.
El mezclado es la distribución uniforme y rápida del coagulante en el agua antes de que se
verifiquen reacciones químicas en proporción apreciable. La coagulación es la desestabilización
del coloide mediante la formación de coágulos, originados por la adición al agua de
un producto capaz de neutralizar la carga eléctrica de las partículas coloidales, generalmente
electronegativas. La floculación es un proceso de agitación suave y continua que
permite a las partículas o coágulos suspendidos aglomerarse unos a otros para formar
flóculos de tamaño y densidad apropiados para su separación por gravedad. Cabe recordar
que, junto a estas partículas precipitadas, se adhiere, además de microorganismos, parte de
la materia orgánica presente en el agua. Finalmente, la sedimentación de las partículas en
forma de lodos permite la separación del agua por decantación.
Las operaciones de coagulaciónfloculación-
sedimentación, que se
realizan en las plantas de tratamiento
y purificación de aguas para la eliminación
del material coloidal que puedan
contener, se pueden simular en
el laboratorio para determinar el tipo
y dosis óptimas de coagulante más
adecuado para una determinada
masa de agua.
La experiencia descrita se puede
realizar con material habitual
de trabajo, como se observa
en la fotografía: agitador magnético,
vasos de precipitados y probetas.
Desarrollo
- En la muestra de agua homogeneizada determinamos color, turbidez, pH, alcalinidad
y dureza. El pH debe estar comprendido entre 6 y 7; en caso contrario, se puede ajustar
con solución de NaOH o HCl 0,10 N
- Encendemos el equipo, los agitadores y estabilizamos su rotación a 150 rpm
- Adicionamos 800 mL de agua a los vasos de precipitados de 1.000 mL
- Dosificamos el coagulante seleccionado a los primeros cinco vasos, en volúmenes crecientes
y simultáneamente (2, 4, 8, 10 y 12 mL). Utilizamos el sexto vaso como blanco
- Mantenemos la agitación de las aspas a 150 rpm durante un minuto (mezcla rápida o
coagulación) y luego disminuimos la velocidad de agitación a 50 rpm y la mantenemos
durante 15 minutos más (mezcla lenta o floculación)
- Una vez transcurrido el tiempo, suspendemos la agitación y retiramos los agitadores de
los vasos. Transferimos su contenido a las probetas y dejamos el sistema en reposo
30 minutos durante los cuales debemos observar la apariencia y consistencia de los
flóculos y su velocidad de sedimentación
- Repetimos utilizando el otro reactivo coagulante
- Finalmente, determinamos el coagulante y la dosis óptima seleccionando el vaso en
donde los valores de color y turbidez sean los más bajos y en el que la velocidad de
sedimentación y la consistencia de los flóculos sean los mejores
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