UD 3: TÉCNICAS ANALÍTICAS EN EL

CONTROL F-Q DE CALIDAD DEL AGUA

1. ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS
ORGANOLÉPTICAS

1.1 Turbidez
La turbidez en el agua se debe a la presencia de materias en suspensión
finamente divididas como arcillas, limos, materia orgánica, etc. Se recomienda
realizar “in situ”.

➢ MÉTODO DE SECCHI: Se utiliza un disco de porcelana blanca de 20cm

de diámetro o en su defecto un trozo de loza. El procedimiento consiste
en dejar descender el disco y medir la profundidad a partir de la cual
deja de ser visible.

➢ TURBIDÍMETRO: El turbidímetro realiza la medición mediante un

emisor de infrarrojos. Realiza la medición en un rango de 0 a 1000 UNF
(Unidades Nefelométricas de Turbidez).

MÉTODO NEFELOMÉTRICO
La intensidad de la luz difractada depende del nº, dimensión de las partículas y
del índice de refracción. Se recoge sobre la célula fotoeléctrica originando una
corriente eléctrica en función de la intensidad de la luz difractada, y obteniendo la
turbidez de la muestra.

4,0 UNF Agua en depósito, y red de

distribución.

TURBIDEZ 0,8 UNF Salida de ETAP, y depósito

cabecera.

0,3 UNF Salida del proceso de

filtración en la ETAP.

1.2 Color
● COLOR VERDADERO: se debe a las sustancias en solución.
● COLOR APARENTE: se debe a las sustancias que tiene en suspensión.

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La determinación del color de un agua se realizará comparando la muestra de agua
con una solución de Cloruro de cobalto y Cloroplatinato de potasio. También se
puede determinar por espectrofotometría.

500 UNIDADES HAZEN = 500 mgPt/L

PREPARACIÓN DEL REACTIVO PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

● Cloroplatinato potásico 1,246gr Eliminar por centrifugación o filtración
● Cloruro de cobalto 1gr las posibles partículas en suspensión.
● Ácido clorhídrico (35%) 100ml
● Agua destilada hasta 1L DETERMINACIÓN
Llenar un tubo Nessler hasta la marca
de 50ml con la muestra y comparar

15 mg/L Pt/Co No es de calidad

COLOR
30 mg/L Pt/Co No es apta para consumo

1.3 Olor y Sabor

● La detección del olor y del sabor en el agua se realiza de forma simultánea;
ya que se realiza por la detección de los sentidos del olfato y del gusto.
● Tiene por tanto un carácter SUBJETIVO.

2
 OLOR Índice de dilución 3 Apta para el consumo

SABOR Índice de dilución 3 Apta para el consumo

2. ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS

FÍSICO-QUÍMICAS DEL AGUA

2.1 Temperatura
La temperatura se realiza mediante la inmersión de un termómetro
convencional o eléctrico hasta alcanzar el equilibrio térmico. Se
realiza “in situ”.

El valor de temperatura es frecuente que acompañe a otros valores

como la turbidez, conductividad o pH.
TEMPERATURA < 40ºc Superior a 40ºC no es apta

2.2 Conductividad
● Mide la capacidad para conducir la electricidad de una solución acuosa que
aumenta cuando la solución contiene electrolitos (sales disueltas).
● En aguas con un bajo contenido de electrolitos, se expresa en μS/cm.
● La conductividad del agua nos permite conocer la calidad del agua de una
cierta zona. Es una medida usada en plantas industriales, plantas de
tratamiento y plantas de potabilización. Permite evaluar el desempeño de
equipos de desmineralización y otros tratamientos.

0 μS/cm Agua pura

200 a 800 μS/cm Agua potable

5 S/cm Agua de mar

CONDUCTIVIDAD
2500 μS/cm a 20ºC Es apta para uso (riego,
industria, etc…)

4000 μS/cm a 20ºC No es apta

2.3 Sólidos en suspensión

Se puede realizar mediante dos métodos:
● Filtración
■ Filtración al vacío
■ Filtración in situ con jeringa portafiltros y botella

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 ● Por evaporación (residuo seco)
● Po: peso de la cápsula vacía (g)
● P1: peso de la cápsula tras el procedimiento (g)
RESIDUO SECO (RS) : (P1 – Po) mg/L vol de muestra

2.4 Salinidad
La salinidad se mide mediante el uso del refractómetro, el cual
dará la cantidad de sal presente en el agua en unidades brix.

REFRACTÓMETRO DIGITAL PORTÁTIL

➢ Mide la salinidad del agua de mar natural o artificial.
➢ Muestra resultados en unidades de salinidad práctica (PSU), salinidad en
partes por mil (ppt) y gravedad específica.
➢ La alta exactitud y la operación sencilla del instrumento proporcionan
resultados fiables.
➢ Todas las lecturas se compensan automáticamente por las variaciones de
temperatura y se muestran en un tiempo de respuesta de 1.5 segundos.
➢ El prisma de vidrio flint y el depósito para muestra de acero inoxidable son
fáciles de limpiar.

3. ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL

AGUA

VOLUMETRÍA
● Proceso que permite medir y determinar volúmenes: análisis cuantitativo.
● Consiste en medir qué volumen de un reactivo se debe gastar hasta que se
genere una cierta reacción en la sustancia que está siendo analizada.
● Hay un reactivo que se denomina valorante, cuya concentración ya se
conoce y se emplea para que reaccione al estar en contacto con una solución
del analito.

REACCIÓN DE VALORACIÓN
● Formación de complejos. Se basa en la reacción de formación de un
complejo entre la sustancia valorante y el analito.
● Precipitación. Se basa en una reacción de precipitación. La más reconocida
es la argentometría (determinación de cloruros)
● Ácido-base. Se basa en la reacción de neutralización entre una disolución
ácido o base y el analito.
● Redox. Se basa en una reacción de oxidación-reducción, donde entran en
juego la disolución oxidante y el analito

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GRAVIMETRÍA
La gravimetría es un método de análisis cuantitativo que se basa en la medición de
la masa de un reactivo. Se emplea en el laboratorio para determinar la cantidad de
un analito en una muestra. Existen varios métodos de gravimetría:
1. Métodos de Precipitación Química: Se llevan a cabo sobre la muestra en
disolución, agregando un reactivo que forma un precipitado insoluble con el
analito. Luego, el precipitado se separa por filtración, se lava, se seca o
calcina, y se pesa el residuo final.
2. Métodos Electrogravimétricos: Se genera un precipitado sólido mediante la
aplicación de corriente eléctrica, depositándolo en la superficie de un
electrodo. Pesando el electrodo antes y después de la reacción, se obtiene el
peso total de la sustancia depositada.
3. Métodos de Volatilización: Se utilizan cuando el analito puede volatilizarse
fácilmente. En lugar de formar un precipitado sólido, se volatiliza, y se
determina su cantidad por diferencia de pesos o recogiendo la especie
volatilizada y pesándola posteriormente.

La gravimetría por precipitación se fundamenta en transformar el analito en una

nueva sustancia insoluble, que se aísla en estado puro y se pesa.

Para garantizar la precisión de este método, se requieren ciertas condiciones: que la

precipitación sea completa y única, que el precipitado sea fácilmente separable por
filtración, que no sea higroscópico y que sea selectivo para el analito de interés.
Se suele utilizar para determinar sulfatos en agua.

3.1 pH
El pH indica lo ácida o alcalina que es una muestra.
● ESPECIAL ATENCIÓN al control del pH en todas las fases del tratamiento
del agua para garantizar la clarificación y desinfección (pH < 8 si el
desinfectante es cloro).
● CONTROLAR el pH del agua en el sistema de distribución para reducir al
mínimo la corrosión del sistema de fontanería en las instalaciones
domésticas.
● VALORES DE pH EXTREMOS como consecuencia de vertidos accidentales.

pH < 8 Si el desinfectante es
cloro
pH
6,5 a 9,5 pH Apta para el consumo

<4,5 y >10 pH No es apta para el consumo

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INTERFERENCIAS
● Temperatura, gases y materiales
orgánicos.
● Materiales suspendidos en la
muestra.
● Es necesaria la limpieza regular
de los electrodos.

REACTIVOS
● Agua libre de dióxido de carbono
● Disoluciones reguladoras de pH
de referencia
● Electrolito de referencia

IMPORTANTE
● Medir pH lo más rápidamente posible (no más de 6 h después del
muestreo).
● Enjuagar el recipiente con la muestra.
● Llenar el recipiente evitando la presencia de aire.
● Reportar el pH con dos cifras decimales y la temperatura a la cual se efectuó
la medición.

3.2 Nitratos, nitritos y amonio

Los nitratos, nitritos y amonio son sustancias no deseadas en el agua debido a
sus efectos adversos en la salud y el medio ambiente.

● Nitratos: Son sales del ácido nítrico y se encuentran en aguas residuales

domésticas recientemente contaminadas. Son nutrientes para organismos
autótrofos fotosintéticos y pueden favorecer el crecimiento de algas,
causando eutrofización.
● Nitritos: Son sales de ácido nitroso y, a pH alto, pueden transformarse en
nitrosaminas, algunas de ellas cancerígenas. En concentraciones elevadas,
pueden provocar enfermedades como la metahemoglobinemia en lactantes.

Valores altos de nitritos, implicarán un mayor consumo de cloro en la

potabilización y harán más agresiva el agua para las conducciones de cobre.

● Amonio: Se encuentra en aguas superficiales y residuales debido a la

descomposición de la urea y compuestos orgánicos, vertidos industriales y
metabolismo bacteriano de los nitritos.

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 50 mg/l Nivel máximo tolerable

25 mg/l Nivel de calidad

Nitrato
menos de 15 mg/l y no Aguas de bebida
superior a 30 mg/l envasadas
NITRATO,
NITRITO Y Nitrito 0,5 mg/l Agua de mar
AMONIO
0,5 mg/l Es apta
Amonio
1 mg/l Reduce la eficacia de
la desinfección

● No existe ningún inconveniente en la utilización de aguas ricas en nitratos

para higiene corporal, baño en piscinas, lavado de ropa,etc…
● Hervir el agua no hace desaparecer los nitratos.

Nitratos Nitritos Amonio

Métodos oficiales Espectrofotometría Espectrofotometría Espectrofotometría

λ=220 nm λ=425 nm λ= 410 nm

In situ: Tiras reactivas, Colorimetría en tubo, espectrofotometría

Otros métodos de campo, reflectometría

En el laboratorio: Cromatografía de iones

3.3 Oxidabilidad
La oxidabilidad es útil para cuantificar la materia orgánica de una muestra de agua.
Su valor corresponde a la cantidad de oxígeno necesario para oxidarla.

1 mg/l Agua de muy buena calidad

Oxidabilidad 5 mg/l Nivel de calidad

7 mg/l No es apta para el consumo

El método oficial para determinar la oxidabilidad es la permanganimetría en

condiciones normalizadas: valoración usando una solución de permanganato 0,01N
como valorante y ácido oxálico como indicador en la muestra con el analito. Se
vierte hasta la coloración de la muestra de agua a rosa-púrpura.

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3.4 Cloro
● El cloro se usa para desinfectar agua potable, de recreo y residual debido a
su eficacia, bajo costo y efecto residual.
● Mejora la calidad del agua al reaccionar con contaminantes.
● Aunque puede causar rechazo por su sabor, en cantidades seguras no
representa riesgos para la salud (umbral de detección de detección de
sabor 0,5ppm).
● La normativa exige medir el cloro residual en el agua tratada con este
desinfectante.

Métodos oficiales Otros métodos

- Espectrofotometría de absorción - Tiras reactivas

(más usado) - Reflectometría
- Titrimetría (yodometría) - Colorimetría por coloración en
escala

MÉTODO DE LA N,N-DIETIL- P-FENILENDIAMINA

Mide el cloro residual en el agua mediante una reacción
que produce una coloración. Se puede utilizar
espectrofotometría u otros métodos como titulación y
tiras reactivas. Se presenta en un kit y los resultados se
comparan con una escala de colores patrón. Este método
detecta tanto el cloro libre como el combinado

Cloro combinado 2 mg/l Apto para el consumo

residual

Cloro libre residual 1 mg/l Apto para el consumo

3.5 Otros parámetros no incluidos en el análisis control

3.5.1 Oxígeno disuelto

El oxígeno disuelto en el agua es esencial para la vida acuática, ya que su ausencia
puede desencadenar procesos anaerobios y generar sustancias tóxicas como el
sulfuro de hidrógeno.

La solubilidad del O2 en el agua es inversamente proporcional a la temperatura y

a la dosis de cloro (en aguas potables de consumo público) y directamente
proporcional a la agitación de la masa de agua.

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MÉTODO ELECTROMÉTRICO PARA DETERMINAR EL
OXÍGENO DISUELTO
El método utiliza un electrodo de membrana protegido por una
membrana de plástico especial permeable al oxígeno. Este
método es comúnmente utilizado en el análisis de campo, ya
que no requiere la toma de muestras y se puede realizar in situ.
El dispositivo utilizado para la medición se llama oxímetro, y los
resultados se expresan en mgO2/l, junto con la temperatura.

YODOMETRÍA
● Se basa en la producción de yodo en cantidad proporcional al oxígeno
presente en la muestra y su posterior valoración con tiosulfato sódico como
valorante, y almidón como indicador, que virará de azul a incoloro.
● Se utiliza cuando se precisa exactitud y fiabilidad y cuando se sospecha
que pueden interferir sustancias.
● La toma de la muestra debe hacerse cuidadosamente en una botella
Winkler, evitando la agitación y la presencia de burbujas de aire.

3.5.2 Residuo seco a 180ºC

Los componentes más habituales del residuo seco (rs) son carbonatos y sulfatos de
calcio y magnesio, cloruros, nitratos y materia orgánica, pudiendo aparecer
cualquier compuesto que no se volatilice o descomponga a la temperatura de 180ºC

1500 mg/l Valor máximo admisible

Residuo seco a 180ºC
500 mg/l Valor recomendado

3.5.3 Dureza
Es un parámetro que informa de la cantidad de sales de calcio y magnesio que
contiene el agua (carbonatos, bicarbonatos, sulfatos y cloruros).

500 mg CaCO3 /l Apto para el consumo

Dureza 600 mg CaCO3 /l No recomendable para

consumo

Mínimo 55 mg CaCO3 /l Aguas desalinizadas

Métodos oficiales Otros métodos

- Complexometría - Tiras reactivas

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Tipos de Dureza
● Dureza temporal: Se le atribuye a la concentración de carbonatos y
bicarbonatos de calcio y magnesio. (Precipitan fácilmente)
● Dureza permanente: Corresponde a los sulfatos de calcio y magnesio.
(Permanecen tras la ebullición)
● Dureza total: Es la suma de las dos durezas anteriores.

COMPLEXOMETRÍA
● Se trata de una valoración con EDTA (ácido etilen-diamino
tetracético) disódico dihidratado como valorante, con negro de
eriocromo T, como indicador.
● Existe disolución de EDTA ya calibrada para determinar la dureza
del agua por complexometría (1 ml equivale a 56 mg de CaO/l)

3.5.4 Cloruros
Determinar los cloruros es muy útil para evaluar la salinización de las aguas y
decidir sobre su posible utilidad para el riego u otros menesteres. (Los valores
elevados de cloruros no son recomendables en ningún caso).

>200 mg/l + Na Puede ser rechazada

Cloruro
250 mg/l Valor paramétrico
Ante niveles de cloruro superiores al valor paramétrico, se recomienda la valoración
del potencial corrosivo del agua (índice de langelier)

ÍNDICE DE LANGELIER
El agua tiene una tendencia corrosiva si IL es negativo (favorece crecimiento
legionella), incrustante si es positivo y estará en equilibrio si IL es nulo.

Índice de Langelier +/- 0,5 pH Rango de aptitud

TITRIMETRÍA: MÉTODO ARGENTOMÉTRICO DE MOHR

● Consiste en la valoración de la muestra con nitrato de plata
como valorante y cromato potásico como indicador.
● Los cloruros reaccionan con el nitrato de plata formando
cloruro de plata (color blanco) cuando se agotan el nitrato de
plata reacciona con el indicador dando lugar a cromato de
plata (coloración roja)

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Métodos oficiales Otros métodos

De campo De laboratorio

- Titrimetría - Tiras reactivas - Método del nitrato mercúrico

(Método Mohr) - Colorimetría de tubo y escala - Método potenciométrico
patrón - Método del ferrocianuro
- Colorimetría con - Cromatografía iónica
espectrofotómetro portátil (método oficial)
- Titrimetría portátil

3.5.5 Sulfatos
Son compuestos muy abundantes en la naturaleza. Las aguas que atraviesan
terrenos ricos en sulfatos, como los suelos yeseros, presentarán valores altos.

250 mg SO4 /l Valor paramétrico

Sulfatos > 300 mg SO4 /l Agua agresiva frente a

hormigones.

500 mg SO4 /l Inservible para el riego

Métodos oficiales Otros métodos

De campo De laboratorio

- Espectrofotometría - Tiras reactivas - Cromatografía iónica

- Gravimetría - Colorimetría de tubo y (método oficial)
escala patrón
- Colorimetría con
espectrofotómetro portátil

ESPECTROFOTOMETRÍA
● Consiste en la reacción del ion sulfato presente en la muestra con cloruro de
bario en medio ácido, formando un precipitado de sulfato de bario.
● La absorbancia se mide a 420 nm

3.5.6 Fósforo
El fósforo está presente en forma de fosfatos en detergentes, jabones, abonos
agrícolas.

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 400µg de P2O3 /l Nivel guia
Fósforo
5000µg de P2O3 /l Concentración máxima
admisible

Métodos oficiales Otros métodos

De campo De laboratorio

- Espectrofotometría - Tiras reactivas - Cromatografía iónica

de absorción - Colorimetría de tubo y (método oficial)
escala patrón
- Colorimetría con
espectrofotómetro portátil.
- Reflectometría

Valores limitados en algunos cauces de agua con riesgos de eutrofización

PRUEBA DEL ÁCIDO VANADOMOLIBDOFOSFÓRICO

● Es preciso extremar la limpieza para eliminar trazas de
fosfatos presentes en los detergentes
● Si se van a determinar concentraciones bajas es importante
eliminar cualquier resto de detergente, lavando con HCl
diluido en caliente.
● consiste en hacer reaccionar los fosfatos de la muestra con
vanadomolibdato de amonio en medio ácido
● La absorbancia se mide a 450-470 nm

3.5.7 Metales
Excepto Ca, Mg, K, Na y Al, el resto de los metales son considerados por la
normativa, bien como componentes no deseables, bien como sustancias tóxicas.
Sus concentraciones máximas admisibles se expresan en µg /l.

4. ANÁLISIS DE AGUAS RESIDUALES

Los análisis de aguas residuales son esenciales
para evaluar el proceso de depuración, ya que
proporcionan información sobre el estado del agua
antes, durante y después del tratamiento, incluyendo
la cantidad de materia en suspensión.

Estos análisis ayudan a tomar decisiones sobre el

destino final de las aguas depuradas y los lodos.

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4.1 Sedimentalidad
● Valora la cantidad de sólidos sedimentables que contiene el agua
o presente en fango.
● Se determina sobre muestras de agua bruta informando sobre la
carga existente en la entrada de la planta de tratamiento y en el
licor de mezcla del tratamiento biológico, aportando datos sobre
de la evolución del tratamiento.
● Se utilizan los conos imhoff.
● El resultado se expresa en ml/litro.

4.2 Sólidos en suspensión (SS)

● Se determinan por filtración de un volumen de muestra exacto y posterior
gravimetría, una vez seco el filtro.

4.3 Sólidos totales (ST)

● Valora la cantidad de materia sólida presente en el fango y su evolución
informa del estado de los fangos a lo largo del proceso de tratamiento.
● La prueba consiste en la desecación y pesada de una muestra de fango.

4.4 Sólidos volátiles (SV)

● Valora la cantidad de materia orgánica presente en la muestra y consiste
en filtrar un volumen exacto de muestra, calcinar y gravimetría.

4.5 Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

● Mide el oxígeno consumido en la degradación de sustancias oxidables del
agua por la acción microbiológica. Se expresa en mgO2 /l. El subíndice 5
indica el número de días en que se realiza la medida.
● Valora la cantidad de materia orgánica biodegradable que contiene una
muestra.

Método clásico Método electrónico

Registra la diferencia de presión provocada Oxitop®

por el consumo de oxígeno mediante
manómetros de mercurio.

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 Nivel DBO (en ppm) Calidad del agua

Muy Buena
1-2 No hay mucho desecho orgánico
presente en la muestra de agua

3-5 Aceptable
Moderadamente limpia

Mala
6-9 Algo Contaminada Generalmente indica
que hay materia orgánica presente y
que las bacterias están
descomponiendo este desecho.

100 o más Muy Mala

Muy Contaminada Contiene desecho
orgánico.

4.6 Demanda Química de Oxígeno (DQO)

● Mide la cantidad de oxígeno consumido en la oxidación de la muestra
mediante un oxidante fuerte (dicromato potásico).
● Valores elevados de DQO indica que en el agua hay muchas sustancias
oxidables.
● La muestra es sometida a oxidación con dicromato potásico a alta
temperatura (150°C), durante un tiempo prolongado (2h).
● Existen dos métodos de determinación: clásico, que utiliza una valoración
por retroceso del dicromato sobrante con sal de mohr (sulfato amónico
ferroso) y otro colorimétrico, que lleva a cabo la medida final del color
generado tras la oxidación.

4.7 Carbono Orgánico Total

● La prueba de COT complementa la información aportada por los análisis de
DBO5 y DQO y valora la cantidad total de carbono orgánico presente en una
muestra.
● En esta prueba las moléculas carbonadas se someten a unas condiciones
que generan como producto final CO2 que será valorado por métodos
analíticos complejos.

4.8 Porcentaje de Humedad del Fango

● Informa sobre la cantidad de agua existente en el fango. Se determina sobre
muestras de fango deshidratado.
● La prueba se efectúa por gravimetría.

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4.9 Toxicidad de los Fangos
● Para que los fangos procedentes de los procesos de depuración de las aguas
residuales sean aptos han de cumplir una serie de parámetros.
● La mayoría son de tipo químico, pero existen también requerimientos de
tipo biológico como son los bioensayos, que consisten en poner en contacto
organismos vivos sensibles que pueden estar presentes en los fangos
observando la inhibición de la movilidad, de la luminiscencia o la tasa de
mortalidad de los mismos.

4.10 Plaguicidas
● Preparación de la muestra.
● Extracción: con disolventes
orgánicos.
● Clean up: eliminación de
interferentes.
● Determinación: separación por
cromatografía: en papel o de gases y
electroforesis.

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