Hidrología
Componente Práctico Virtual
Profesora: PhD Priscila Valverde
Correo: priesval@espol.edu.ec
LABORATORIO DE HIDROLOGÍA
Conductividad eléctrica
pH
Oxígeno disuelto
Acerca de esta clase práctica
Objetivo de aprendizaje: ¿qué?, ¿cómo? y ¿para qué?
Aprender sobre la conductividad, pH y O2 del agua
mediante pruebas virtuales de laboratorio
para diferenciar tipos de agua
INTRODUCCIÓN
Parte de la Hidrología consiste en estudiar el
agua de la tierra, su distribución, circulación,
características como las propiedades
físico-químicas y su interacción con el
ambiente.
INTRODUCCIÓN
Entre las aplicaciones prácticas de Hidrología se encuentran el
diseño y operación de:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Estructuras hidráulicas
Abastecimiento de agua
Disposición y tratamiento de aguas residuales
Riego y drenaje
Control de inundaciones
Uso recreacional del agua
Control de la salinidad
INTRODUCCIÓN
Por lo tanto, uno de los principales roles de la Hidrología es:
Ayudar a analizar los problemas en las áreas
mencionadas anteriormente y proveer una guía
para la planificación y gestión de los recursos
hídricos.
CALIDAD DE AGUA
Qué entiende por calidad
de agua?
CALIDAD DE AGUA
Es un conjunto de condiciones físicoquímicas, biológicas, microbiológicas a
niveles aceptables para asegurar la
protección de los recursos hídricos y la
salud de la población.
PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS
Propiedades físicas:
• Sabor
• Olor
• Color
• Turbidez
• Conductividad eléctrica
• Temperatura
PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS
Propiedades químicas:
• pH
• Dureza
• Alcalinidad
• Cloruros, sulfatos, nitritos, nitratos,
• Entre muchos otros
PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS
Gases disueltos:
• Oxígeno disuelto
• Dióxido de carbono
• Sulfuro de hidrógeno
• Amoníaco
PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS
• Conductividad eléctrica
• pH
• Oxígeno disuelto
Conductividad eléctrica
Qué es la conductividad eléctrica?
Conductividad eléctrica (CE)
¿Qué es la CE?
La capacidad que tiene un cuerpo de agua para
conducir electricidad a través de los iones disueltos.
Por lo cual, para que esto sea posible el cuerpo de
agua debe contener sales disueltas o iones.
Conductividad eléctrica (CE)
¿Qué hace que el agua conduzca electricidad?
https://www.youtube.com/watch?v=8DHbFiIvZWg
Conductividad eléctrica
 Molécula de agua
Para que conduzca
electricidad
Debe contener sales
disueltas o iones
Antes de disolverse
Conductividad eléctrica
https://www.edumedia-sciences.com/es/
Usuario: covid19
Contraseña: edumedia
Unidades de la conductividad eléctrica
S/m
µS/cm
mS/cm
Cuáles son los principales responsables de la CE?
Tabla. Algunos electrolitos (compuestos que se disuelven en el agua) que
pueden encontrarse en el agua.
Cationes
Calcio (Ca2+)
Sodio (Na+)
Potasio (K+)
Magnesio (Mg2+)
Aniones
Cloruros (Cl-)
2−
Sulfatos (𝑆𝑂4 )
2−
Carbonatos (𝐶𝑂3 )
−
Bicarbonatos (𝐻𝐶𝑂3 )
Tipos de agua y su conductividad
Tipo de agua
Agua pura
Agua destilada
Nieve fundida
Agua de lluvia
Cuerpos de agua dulce
Agua de mar
Conductividad (µS/cm)
0.055
0.5 - 5
2 - 42
50
100 - 250
55000
Conductividad eléctrica: Actividad
https://www.webwhiteboard.com/board/rtf8ebp9
Importancia: conductividad eléctrica
¿Por qué es importante la conductividad del agua?
Porque es uno de los parámetros más comunes para determinar la
calidad del agua. Al ser un método accesible, fácil y útil es una medida
usada en plantas industriales, plantas de tratamiento, y también puede
ser para uso doméstico.
Con el fin de tener un monitoreo de la calidad del agua, se mide la
conductividad en tuberías, canales, corrientes, y lagos. En la industria, se
mide la conductividad en varios puntos por donde fluye el agua, para
llevar un control sobre el agua utilizada en procesos, servicios o
residuales.
Importancia: conductividad eléctrica
La mayoría de los cuerpos de agua mantienen una
conductividad razonablemente constante. Esto puede ser
usado como una línea base de comparación para estudios.
Cambios significativos en la CE pueden deberse a inundaciones,
evaporación o contaminación antropogénica.
Fuentes de conductividad
Tipo de agua
Agua dulce
Agua de mar
Fuentes de conductividad
La geología del lugar. Por ejemplo las
arcillas (clay) contribuyen a la
conductividad.
Escorrentía, sedimentos, actividad
tectónica (volcanes submarinos),
evaporación, la lluvia puede contener
ácido carbónico (cuando entra en
contacto con el suelo y las rocas
también puede disolver minerales).
Conductividad vs. Temperatura
Por cada 1 ℃ de incremento
en la temperatura, la CE
aumenta del 2 al 4%.
Experimento: medición de conductividad
http://eqf_web.webs.uvigo.es/eqf_conductividad.htm
Potencial de hidrogeniones o pH
𝑝𝐻 = − log [𝐻+ ]
𝑝𝑂𝐻 = − log [𝑂𝐻− ]
𝑝𝐻 + 𝑝𝑂𝐻 = 14
Potencial de hidrogeniones o pH
Disolución ácida: [𝐻+ ] > [𝑂𝐻− ] > 10−7
pH < 7
Disolución neutra: [𝐻+ ] = [𝑂𝐻− ] = 10−7
pH = 7
Disolución básica: [𝐻+ ] < [𝑂𝐻− ] < 10−7
pH > 7
pH: ejercicio
Se conoce que la concentración promedio de iones hidroxilo
(OH-) a lo largo de un río fue de 10-10. A partir de este dato
calcular el pH promedio de este cuerpo de agua.
Actividad en clase: 1 punto extra por participaciòn.
Experimento: simulación de medición de pH
Demostración
https://www.edumediasciences.com/es/media/754-analisis-de-ph
Taller
Usuario: covid19
Contraseña: edumedia
http://www.glencoe.com/sites/common_assets/science/virt
ual_labs/E22/E22.html
Cargar sus resultados: https://www.webwhiteboard.com/board/xpfb8eg6
pH en los cuerpos de agua
La mayoría de los ambientes naturales tienen un pH que varía entre 5 a 8.5.
Tipo de agua
Rango de pH
Agua destilada
5.8 – 6.5
Por qué?
𝐶𝑂2 + 𝐻2 𝑂 → 𝐻2 𝐶𝑂3 (ácido carbónico)
pH en los cuerpos de agua
La mayoría de los ambientes naturales tienen un pH que varía entre 5 a 8.5.
Tipo de agua
Rango de pH
Agua destilada
5.8 – 6.5
Por qué?
𝐶𝑂2 + 𝐻2 𝑂 → 𝐻2 𝐶𝑂3 (ácido carbónico)
• Depende del equilibrio carbonato y actividad vital de
los organismos acuáticos.
Agua superficial
6.0 – 8.5
Por ejemplo: Un pH ácido puede ocurrir por el aporte
natural de H2S y ácidos húmicos producto de la
mineralización (descomposición de la materia orgánica).
Otro ejemplo: La actividad fotosintética de los
microorganismos reduce el contenido de CO2 disuelto en
el agua, aumentando el pH. DÍA
NOCHE?
pH en los cuerpos de agua
Tipo de agua
Agua superficial (lagos y
embalses)
Rango de pH
6.5 a 8.5
Por qué?
• pH experimenta evolución temporal y espacial.
Ejemplo: Relación con la dinámica térmica del
lago (estratificación térmica). La temperatura
afecta el pH disminuyéndolo. Lo cual quiere decir
que aguas más profundas experimentarán una
disminución del pH.
Ejemplo: en la superficie del agua, el fitoplancton
utiliza el CO2 como alimento, por lo cual el pH es
más alto en al superficie que en la profundidad.
pH en los cuerpos de agua
Tipo de agua
Rango de pH
Agua de mar
7.4 a 8.5
Por qué?
• Por la cantidad de elementos que contiene. Ej:
varios aniones Ca, Mg, Na, K, Cl, S, Br.
• Evaporación
Oxígeno disuelto
https://www.youtube.com/watch?v=d40weEoS988
Taller: oxígeno disuelto
http://www.phschool.com/science/biology_place
/labbench/lab12/avail.html
Oxígeno disuelto: en resumen
El oxígeno disuelto disminuye cuando:
 La temperatura es alta.
 La presión parcial disminuye (aumento de la
altura).
 A menores profundidades.
 Desechos humanos y animales.
Oxígeno disuelto: en resumen
Oxígeno disuelto: En resumen
Cuándo existe sobresaturación de O2?
Crecimiento algal (o de algas) esto quiere decir
que cuando las algas crecen pueden producir
una mayor producción de O2 lo cual puede ser
utilizado o liberado a la atmósfera.