ANÁLISIS DE LOS CONSTITUYENTES QUÍMICOS ORGÁNICOS DE UNA MUESTRA DE AGUA RESIDUAL

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Resultados y discusión.

- Grasas y Aceites

La determinación de A&G se realizó mediante la extracción con disolventes orgánicos líquido-líquido por intimo contacto, y posterior cuantificación gravimétrica por recuperación de solventes mediante destilación. [pic 5]

Ilustración 2. Extracción Líquido-líquido.

Inicialmente se llevó a cabo la extracción de las grasas y aceites de la muestra de agua residual procedente del lavado de implementos de cocina con residuos de alimento de alta cantidad de proteína, el disolvente utilizado fue éter de petróleo, debido a la miscibilidad entre estos compuestos a causa de la apolaridad de los mismos. Al añadir éter de petróleo al agua residual en el balón de decantación y agitar se produce una separación de las capas por la inmiscibilidad entre el agua y el éter de petróleo, las sustancias con características apolares que no forman puentes de hidrogeno y son insolubles en agua, en este caso las A&G (esteres de la glicerina y ácidos carboxílicos superiores) se transfieren a la fase orgánica.

Este proceso se llevó a cabo tres veces decantando el agua producto de la extracción líquido-líquido, posteriormente se llevó a cabo una destilación simple para recuperar el éter utilizado como disolvente que tiene un punto de ebullición 30-50 oC.

[pic 6]

Ilustración 3. Destilación A&G

La cuantificación de las grasas se realizó mediante métodos gravimétricos, masando el balón de recolección de la fase orgánica inicialmente, y luego del proceso de destilación y secado en estufa a 105o C.

Tabla 1. Masas determinación gravimétrica A&G

Masa balón tarado y vacío (m1)

40,5026 g

Masa del balón + A&G (m2)

40,5110 g

La concentración de grasas y aceites en la muestra de agua residual se determina de la siguiente manera:

[pic 7]

[pic 8]

De acuerdo a la procedencia de la muestra las grasas y aceites presentes en la misma pueden asociarse a grasas de origen animal y vegetal procedentes de la cocción de carne, estas grasas tienen alto contenido de ácido palmítico (saturado, 16 C), esteárico (saturado, 18 C), oleico y linoleico (ácidos insaturados, cadenas carbonadas de 18 C) (Magro & Rodriguez Rivera, 2008).

Según la resolución 0631 de 2015 la concentración limite permisible para grasas y aceites es de 20 ppm, lo que implica que la concentración de grasas y aceites en la muestra supera la legislación establecida, estas concentraciones de grasas y aceites pueden generar en las aguas residuales películas en la superficie del agua que impiden el intercambio gaseoso y la incidencia de la luz solar generando interferencia en los procesos de reaireación y fotosíntesis, además la presencia de grasas y aceites inhibe los procesos de tratamiento biológico en las aguas residuales (Villalobos Moreto, Sepulveda, & Ramos, 2003).

- Demanda química de oxigeno (DQO)

Fue cuantificada por medio de un método espectrofotométrico fundamentado en la oxidación de la materia orgánica por un oxidante fuerte en medio ácido (Dicromato de potasio en ácido sulfúrico) produciendo una coloración verde característica del ion Cr3+, siguiendo la reacción 1.

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Esta determinación estima el equivalente de oxigeno necesario para oxidar completamente la materia orgánica (M.O), razón por la cual, la demanda química de oxigeno permite analizar indirectamente la concentración de la M.O.

La lectura espectrofotométrica es realizada a 400nm en la cual, se encuentra una máxima absorción de para el ion Cr6+, de tal manera que las muestras con menor absorbancia presentaran el equilibrio totalmente hacia la derecha debida a la alta concentración de materia orgánica que ha sido oxidada, teniendo en cuenta la Ley de Beer-Lambert en la que se relaciona la concentración con la cantidad de luz absorbida.

Fue construida la curva de calibración, por medio de un patrón 1000ppm de biftalato de potasio calculado de acuerdo a la ecuación 1.

Posteriormente fueron preparados 5 patrones, adicionando la solución de biftalato, dicromato de potasio y ácido sulfúrico, completados con agua desionizada, de acuerdo con la tabla 2.

[pic 16]

[pic 17]

CURVA DE CALIBRACIÓN

Solución

Absorbancia

Blanco-Abs

Blanco

1,749

-

50ppm

1,672

0,077

100ppm

1,188

0,561

150ppm

0,903

0,846

200ppm

0,606

1,143

300ppm

0,325

1,424

Muestra 1

0,359

1,39

Muestra 2

0,348

1,401

Tabla 2. Datos curva de calibración DQO.

Teniendo