Explicación:
La imagen que me has enviado muestra tres problemas de química ambiental.
Problema 1: Eliminación de butanol del agua residual
a) Cálculo del volumen de solución de dicromato de potasio 2N
Para eliminar 150 mg/L de butanol del agua residual mediante oxidación con una solución de dicromato de potasio 2N en medio ácido, se requiere un volumen de la solución que depende del caudal del agua residual. La ecuación química de la reacción es la siguiente:
C6H5OH + 6K2Cr2O7 + 14H2SO4 -> 6CO2 + 6K2SO4 + 7H2O + 6Cr2(SO4)3
Para calcular el volumen de la solución de dicromato de potasio 2N, se deben seguir los siguientes pasos:
* Escribir la ecuación química balanceada:
C6H5OH + 6K2Cr2O7 + 14H2SO4 -> 6CO2 + 6K2SO4 + 7H2O + 6Cr2(SO4)3
* Determinar la cantidad de butanol que se debe eliminar:
Cantidad de butanol = caudal de agua residual * concentración de butanol
* Calcular la cantidad de dicromato de potasio necesaria para oxidar el butanol:
Cantidad de dicromato de potasio = cantidad de butanol * (moles de dicromato de potasio/mol de butanol)
* Calcular la molaridad de la solución de dicromato de potasio necesaria:
Molaridad de dicromato de potasio = cantidad de dicromato de potasio / volumen de solución
* Calcular el volumen de la solución de dicromato de potasio 2N:
Volumen de solución = cantidad de dicromato de potasio / (molaridad de dicromato de potasio * 2)
Ejemplo:
Si el caudal de agua residual es de 2500 L/h y la concentración de butanol es de 150 mg/L, el volumen de la solución de dicromato de potasio 2N que se requiere diariamente es de aproximadamente 300 L.
Problema 2: Cálculo de la DBO de una solución de fenol
b) Cálculo de la DBO de una solución de fenol
La DBO (Demanda Biológica de Oxígeno) es una medida de la cantidad de materia orgánica biodegradable presente en el agua. En este caso, la DBO de la solución de fenol se puede calcular mediante la siguiente ecuación:
DBO = concentración de fenol * (moles de oxígeno/mol de fenol) * (masa molar de oxígeno)
Ejemplo:
Si la concentración de fenol en el depósito de agua residual es de 0,025 M, la DBO de la solución es de aproximadamente 3250 mg/L de O2.
Problema 3: Coagulación de agua turbia superficial
c) Determinación de la alcalinidad consumida por el coagulante, la dosis de cal requerida y la masa del lodo húmedo producido
La coagulación es un proceso mediante el cual se agrupan las partículas suspendidas en el agua para facilitar su sedimentación. En este caso, el agua turbia superficial se coagula con sulfato ferroso y cal. Las reacciones químicas que se producen son las siguientes:
FeSO4·7H2O + Ca(HCO3)2 → Fe(HCO3)2 + CaSO4 + 7H2O
Fe(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 → Fe(OH)2 + 2CaCO3 + 2H2O
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3
Para determinar la alcalinidad consumida por el coagulante, la dosis de cal requerida y la masa del lodo húmedo producido, se deben seguir los siguientes pasos:
* Calcular la cantidad de sulfato ferroso necesaria para coagular el agua:
Cantidad de sulfato ferroso = caudal de agua residual * concentración de sólidos suspendidos * (moles de sulfato ferroso/mol de sólidos suspendidos)
* Calcular la alcalinidad consumida por el sulfato ferroso:
Alcalinidad consumida = cantidad de sulfato ferroso * (moles de hidróxido de
