Modos de calcular la concentración de una disolución, concentración en partes por millón – Química 2

Para saber cuál es la concentración de una sustancia química en un volumen se utiliza:

-Partes por millón (ppm)

Para esto:

Las concentraciones pequeñas (trazas), como las de algunas sustancias del aire o del agua, conviene expresarlas en ppm, el cual equivale a 1 g de soluto disuelto en 1,000 L de solvente

Al analizar el agua, 1 ppm equivale a 1 mg de soluto por litro de agua

Las ppm también se utilizan para determinar concentraciones muy pequeñas de gases en la atmosfera, cuando se reporta en el aire una concentración de ozono de 20 ppm, se debe entender que de cada millón de partes de volumen, 20 de ellas corresponden al ozono

El agua que proviene de regiones con alto contenido de sales, presenta una característica llamada dureza, la dureza puede volverla indeseable para sus domésticos e industriales

En estas condiciones los análisis deben detectar la presencia de carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio:

-CaCO₃

-MgCO₃

-Ca(HCO₃)₂

-Mg(HCO₃)₂

El resultado se reporta en ppm o en mg/L

Al efectuar los análisis de agua, las ppm de las sales disueltas en ella se reportan, por norma, como si fuesen exclusivamente de carbonato de calcio

Valores que clasifican el agua como suave o dura

La concentración en ppm se calcula mediante la siguiente expresión:

El límite máximo permisible es de 300 ppm de dureza para el agua potable, mientras que en AGUA PARA CALDERAS EL LIMITE ES DE 0 ppm de dureza

Cuando se excede estas cifras el agua es tratada para suavizarla, para que pueda ser utilizada para el consumo humano o industrial, el tratamiento más utilizado actualmente es la osmosis inversa.

Ejemplo:

-En una muestra de 40 L de agua, que tiene una densidad de 1.0 g/mL, se detectaron 0.05 g de CaCO₃

-Es necesario determinar su concentración en ppm

Solución:

Datos:

V = 40 L = 40,000 mL

Δ = 1.0 g/mL

M_soluto = 0.05 g

Al observar los datos, se identifica que no está el dato de la masa de la solución, sin embargo para resolverlo se puede apreciar la densidad del agua y con este dato se pude convertir los 40 L a gramos:

-La densidad tiene como fórmula:

-Al despejar la masa se tiene:

-Sustituyendo:

-La masa de la solución se determina sumando la masa del soluto (0.05 g) y la masa del solvente (40,000 g)

-El anterior es el resultado el cual indica que el agua analizada puede considerarse como muy suave