3.11.2: Medio ambiente - Determinación de concentraciones seguras de mercurio en agua potable

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Para una revisión de determinar la concentración de soluciones, haga clic en el siguiente enlace y seleccione CoreChem: Concentraciones de la solución

El mercurio es un metal líquido que se encuentra naturalmente en los minerales, generalmente combinado con otros elementos. Se usa comúnmente en productos eléctricos, incluyendo bombillas fluorescentes, baterías de celda seca, interruptores y diversos equipos de control. El mercurio en el agua potable es un posible problema de salud. Quienes beben agua con altos niveles de mercurio a lo largo de varios años corren el riesgo de sufrir daño renal. La Agencia de Protección Ambiental (EPA) en Estados Unidos ha establecido pautas particulares con respecto a contaminantes como el mercurio en el agua potable: metas de nivel máximo de contaminantes (MCLG) y el nivel máximo de contaminantes (MCL). El MCLG es el más alto nivel de protección basado en los mejores datos disponibles para prevenir posibles problemas de salud. El MCL es el estándar exigible establecido por la EPA; a menudo es el mismo que el MCLG, pero a veces es un poco menos estricto debido a los costos restringidos o límites de los sistemas públicos de agua para detectar, tratar o eliminar contaminantes. Para el mercurio, tanto el MCLG como el MCL son 0.002 mg/L.Ejemplo 1 Determinar la concentración molar segura para mercurio en el agua potable, dado que el MCL para mercurio es 0.002 mg/L.

Recuerde que la molaridad, o concentración molar, se puede expresar de diversas maneras, incluyendo moles por litro. Expresado de esta manera, y utilizando la conversión 1 g = 1000 mg y la masa molar de mercurio, nos permite resolver este problema:

(0.002 mg/L) x (1 g/1000 mg) x (1 mol Hg/200.59 g) = 9.97 x 10 ^-9 mol/L

Ejemplo 2 Una fuente de agua potable con un volumen total de 2.35 x 10 ⁸ m ³ está contaminada con 51.70 gramos de mercurio. ¿Esta concentración es mayor o menor que el nivel máximo de contaminante establecido por la EPA?

En el ejemplo uno anterior, las unidades para la respuesta final se expresaron en moles por litro. Usando la información anterior, los gramos se pueden convertir en moles y los metros cúbicos se pueden convertir en litros:

51.70 g Hg x (1 mol Hg/200.59 g Hg) = 2.58 x 10 ^-1 mol Hg

2.35 x 10 ⁸ m ³ x (1000 L/1 m ³) = 2.35 x 10 ¹¹ L La concentración en moles por litro se puede encontrar dividiendo los resultados de los dos cálculos anteriores:

Molaridad = moles/litros = 2.58 x 10 ^-1 mol Hg/2.35 x 10 ¹¹ L = 1.10 x 10 ^-12 M

Esta concentración es un nivel aceptable para el mercurio porque es menor que el nivel máximo de contaminante de 9.97 x 10 ^-9 mol/L establecido por la EPA.

Problemas de práctica

1. 92.56 gramos de mercurio han contaminado una fuente de agua potable con un volumen de 7.5 x 10 ⁵ m ³. ¿Esta concentración de mercurio cae por debajo del nivel máximo de contaminantes de la EPA?

2. Supongamos que la EPA revisa su meta de nivel máximo de contaminante a 0.0015 mg/L ¿Qué concentración se expresaría en moles por litro?

Soluciones a los problemas de práctica

1. 7.5 x 10 ⁵ m ³ x (1000 L/1 m ³) = 7.5 x 10 ⁸ L

92.56 g Hg x (1 mol Hg/200.59 g Hg) = 4.61 x 10 ^-1 mol Hg

Concentración = moles/litros = 4.61 x 10 ^-1 mol Hg/7.5 x 10 ⁸ L = 6.15 x 10 ^-10 M

Sí, esta concentración cae por debajo del nivel máximo de contaminantes de la EPA.

2. 0.0015 mg/L x (1 g/1000 mg) x (1 mol/200.59 g) = 7.48 x 10 ^-9 mol/L Referencia

Reglamento de Agua Potable [water.epa.gov]