Objetivo General: Realizar análisis Físico – Químicos y Bacteriológicos del
agua evaluando los resultados frente a los estándar de calidad para agua potable.

Objetivos Específicos: Determinar el material que queda en la cápsula luego de la evaporación de la muestra de agua y secado en una estufa a una temperatura determinada.
Determinar cual es la intensidad de la alcalinidad y acidez del agua, con la ayuda de un potenciómetro.
Determinar la alcalinidad del agua representada por el contenido de bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos, utilizando un indicador para determinar su punto final por la titulación colorimétrica. (Esta va a ser denominada alcalinidad total).
Determinar el contenido de sales carbonaticas y no carbonaticas asociadas con los iones calcio y magnesio (dureza total).
Determinar si el agua contiene cloro residual, etc.

INTRODUCCIÓN
En nuestro planeta, el agua (H2O) es la única sustancia que coexiste abundantemente en los tres estados físicos posibles. Es nuestro único líquido común pura mas ampliamente distribuido, estando siempre presente en todas partes de la atmósfera suspendido en forma de partículas de hielo o sobre la superficie terrestre en diversos tipos de nieve y hielo. Es esencial para la vida; como importante reguladora de la temperatura corporal, como disolvente y vehículo portador de nutrientes y productos catabólicos, como reactante y medio de reacción, como lubricante y plastificador, como estabilizante de la conformación de biopolímeros, como probable inductora del comportameiento dinámico de macromoléculas, incluyendo sus propiedades (Enzimáticas) catalíticas y de otras formas ignoradas. Es verdaderamente sorprendente que la vida orgánica dependa tan íntimamente de esta pequeña molécula inorgánica y quizás mas destacable aun que muy pocas personas y científicos se hayan percatado de ello.
Pero el agua como principal componente de muchos alimentos; realiza una serie de tratamientos tanto industriales como domésticos; para obtener los: Residuos totales - PH - Alcalinidad Total - Dureza Total - Cloro residual, etc.

ANÁLISIS BACTERIOLÓGICO DE AGUAS
Existe un grupo de enfermedades conocidas como ETAS (enfermedades transmitidas por alimentos). Entre ellas se encuentran las transmitidas por el agua. Es entonces conveniente determinar la potabilidad desde el punto de vista bacteriológico de este medio.
Buscar gérmenes como Salmonella, Shigella, trae inconvenientes, pues normalmente aparecen en escasa cantidad. Por otra parte su supervivencia en este medio desfavorable y la carencia de métodos sencillos y rápidos, llevan a que su investigación no sea satisfactoria, máxime cuando se hallen en número reducido.
En vista de estos inconvenientes se ha buscado un método mas seguro para establecer la calidad higiénica de las aguas, método que se basa en la investigación de bacterias coliformes como indicadores de contaminación fecal.
El agua que contenga bacterias de ese grupo se considera potencialmente peligrosa, pues en cualquier momento puede llegar a vehiculizar bacterias patógenas, provenientes de portadores sanos, individuos enfermos o animales.

Limites permisibles para aguas de consumo
Bacterias mesófilas viables: en agar Plate Count 24 hs. a 37ºC, no mas de 500 UFC/ml
Bacterias coliformes: NMP a 37ºC – 48 hs. (Caldo Mc Conckey o Lauril Sulfato), en 100 ml; igual o menor a 3.
Ausencia de Escherichia coli: en 100 ml
Ausencia de Pseudomona aeruginosa: por 100 ml de muestra
Determinación del número de bacterias aerobias mesófilas por el Método de recuento en placa

Generalidades: El agua contiene bacterias cuyas necesidades nutritivas y de temperatura óptima de desarrollo son variables.
Ordinariamente esta determinación se efectúa sembrando en medio sólido un volumen conocido de la muestra de agua. Se incuba durante un tiempo y a determinadas temperaturas y se cuenta el número de colonias que se obtienen.
El medio utilizado es agar nutritivo o agar Plate Count (aproximadamente 15 ml por placa).

Diluyentes: Es importante usar un líquido de dilución desprovisto de acción bactericida. En la mayoría de los casos puede utilizarse agua corriente, agua destilada o solución fisiológica o agua peptonada 0,1 % con pH ajustado a 7.

Preparación de las diluciones: Se preparan tubos estériles con 9 ml de diluyente. Para hacer las diluciones se agita, repetidas veces, la muestra. Luego se flamea la boca del frasco, se destapa, se vuelca un poco de contenido y, tapado nuevamente, se agita 10 - 15 veces para asegurar la distribución uniforme de las bacterias del líquido.
Luego mediante una pipeta esterilizada, se toma 1 ml de muestra que se pasa a un tubo con 9 ml de diluyente. Se tiene así la muestra diluida 10 veces. Se agita esta aspirando y expeliendo el liquido de la pipeta repetidas veces, y luego, mediante otra pipeta esterilizada, se toma 1 ml del liquido diluido, el cual se pa

Salmonella
Es probable que los concentrados de muestras necesiten ser enriquecidos previamente en agua de peptona amortiguada, para luego ser enriquecidos en caldo que contenga ya sea tetrationato, selenito, cloruro de magnesio o verde de malaquita. Estos, a su vez, pueden ser sometidos a subcultivo en medios como el verde brillante, sulfito de bismuto, agar de desoxicolata xilosa-lisina (DXL), citrato de desoxicolata o agar de MacConkey, examinándose luego las colonias sospechosas tanto bioquímica como serológicamente. Entre las pruebas de depuración bioquímica se deberá incluir: agar triple de azúcar y hierro, producción de indol, decarbosilasa y actividad de ß-galactosidasa. En las pruebas serológicas se incluirá la aglutinación con sueros polivalentes anti-o, anti-H y anti-Vi. Es imprescindible la eliminación previa de cepas autoaglutinables. Cuando el análisis se realiza para detectar las S. typhi , el medio de cultivo aconsejado es la selenita F. El procedimiento de los tubos múltiples se utilizará para calcular el número de Salmonella presentes en el agua.
Shigella
Debido a que las bacterias coliformes y la mayoría de cepas de Proteus vulgaris son antagónicas a la Shigella, es aconsejable elegir medios enriquecidos selectivos que reduzcan al mínimo las acumulaciones de compuestos volátiles y de los subproductos obtenidos a partir de estos microorganismos antagónicos. Se puede usar caldo nutriente con un pH ajustado de 8,0 (es el nivel de pH que menos favorece el crecimiento de bacterias coliformes). También es posible obtener un buen enriquecimiento de Shigella con un medio de cultivo autocitotóxico con base en caldo de tripticasa de soja conteniendo 1 mmol/litro de 4-cloro- 2-ciclopentilfenil ß-D-galactopiranosida, 2,5 g/litro de lactosa y sustancia amortiguadora de citrato a un pH de 6,2. La incubación debe hacerse durante 6-18 horas, a una temperatura de 35°C. Estríense las culturas en agar DXL cuando hayan transcurrido 6 y 18 horas. Sométanse las colonias sospechosas a pruebas de selección bioquímica y confírmese las colonias sospechosas con antisueros de Shigella (sueros polivalentes y de tipo específico).
Vibriones del cólera y de otro tipo
Como forma de enriquecimiento primario se utiliza principalmente el agua alcalina de peptona y el agua de taurocolato telurita de peptona, los subcultivos se harán utilizando como medios selectivos un agar de tiosulfato, citrato, bilis, sal y sucrosa o un agar de gelatina de taurocolato y telurito. Los cultivos que sean sospechosos se inocularán en agar de hierro Kligler. Después de 18 horas de incubación, los V. cholerae producen un característico color amarillo, sin ninguna producción de gas. Estos cultivos se depurarán después para determinar la actividad de ureasa y oxidasa; las cepas que demuestren ser negativas respecto a úrea y positivas en cuanto a oxidasa deberán ser remitidas a un laboratorio de referencia para que se realicen otras pruebas bioquímicas y de agrupamiento serológico.
Coli enteropatógenos
En este caso se utilizan las técnicas para la detección de bacterias coliformes fecales en el agua. Las colonias se confirmarán como E. coli y si la evidencia epidemiológica así lo garantiza, los subcultivos pueden ser remitidos a un laboratorio de referencia para agrupamiento serológico y, en caso necesario, para realizar las pruebas que determinan la enterotoxigenicidad.

Yersinia enterocolitica
Se ha encontrado que el agar M-Endo es el medio de cultivo más conveniente y de múltiple utilidad debido a las distintas características morfológicas de las colonias cuando se incuban tanto a 25 como a 35°C. Después de transcurridas 72 horas de incubación, las colonias aparecerán bien definidas y con una coloración roja oscura. También da buenos resultados para el desarrollo bacteriano utilizar agar de MacConkey, siempre que la incubación se haga a 25°C. Todos los grupos aislados que resulten sospechosos deberán ser depurados bioquímicamente a 25°C y 35°C utilizando ramnosa, rafinosa y melibiosa. Si existe evidencia epidemiológica que lo garantice, deberán enviarse los subcultivos a un laboratorio de referencia para formar los grupos serológicos y efectuar las pruebas de susceptibilidad a los antibióticos.

Campylobacter fetus
Existe una técnica de membrana filtrante que ha dado buenos resultados para aislar este germen patógeno, y en la cual se emplea un agar sanguíneo que contiene vancomicín, polimixin y trimetoprim. Los cultivos se incuban a 42-43°C, bajo tensión reducida de oxígeno, en una jarra anaeróbica durante 3 días e inspeccionadas diariamente para detectar las colonias mucoideas grises no hemolíticas (con diámetro de 1-2 mm). Las colonias sospechosas son teñidas con Gram para detectar las formas típicamente curvas y en S, y sometidas a prueba para determinar la reacción positiva a la oxidasa y la catalasa, la motilidad y la incapacidad para desarro

Volumen de agua a extraer: No es posible fijar de una manera general el volumen de agua a extraer para el análisis químico, pues variará según las determinaciones a efectuar entre 1 a 5 litros.

Examen físico

Color: El color de las aguas naturales se debe a la presencia de sustancias orgánicas disueltas o coloidales, de origen vegetal y, a veces, sustancias minerales (sales de hierro, manganeso, etc.). Como el color se aprecia sobre agua filtrada, el dato analítico no corresponde a la coloración comunicada por cierta materia en suspensión.
El color de las aguas se determina por comparación con una escala de patrones preparada con una solución de cloruro de platino y cloruro de cobalto. El número que expresa el color de una agua es igual al número de miligramos de platino que contiene un litro patrón cuyo color es igual al del agua examinada.
Se acepta como mínimo 0,2 y como máximo 12 mg de platino por litro de agua.

Olor: Está dado por diversas causas. Sin embargo los casos más frecuentes son: debido al desarrollo de microorganismos, a la descomposición de restos vegetales, olor debido a contaminación con líquidos cloacales industriales, olor debido a la formación de compuestos resultantes del tratamiento químico del agua.
Las aguas destinadas a la bebida no deben tener olor perceptible.
Se entiende por valor umbral de olor a la dilución máxima que es necesario efectuar con agua libre de olor para que el olor del agua original sea apenas perceptible.
Se aceptan como valores máximos para un agua optima 2 a 10 unidades.

Sabor: Está dado por sales disueltas en ella. Los sulfatos de hierro y manganeso dan sabor amargo. En las calificaciones de un agua desempeña un papel importante, pudiendo ser agradable u objetable.

Determinación de pH: El pH óptimo de las aguas debe estar entre 6,5 y 8,5, es decir, entre neutra y ligeramente alcalina, el máximo aceptado es 9. Las aguas de pH menor de 6,5, son corrosivas, por el anhídrido carbónico, ácidos o sales ácidas que tienen en disolución. Para determinarlo usamos métodos colorimétricos o potenciométricos.
Para poder decidir sobre la potabilidad del agua se requiere el control de un número elevado de parámetros químicos y determinados parámetros bacteriológicos. Dentro de los primeros cobra especial importancia el amonio, los nitratos y nitritos, indicadores de contaminación por excelencia.

Amonio : Este ion tiene escasa acción tóxica por sí mismo, pero su existencia aún en bajas concentraciones, puede significar contenido aumentado de bacterias fecales, patógenos etc., en el agua. La formación del amonio se debe a la descomposición bacteriana de urea y proteínas, siendo la primera etapa inorgánica del proceso.

Nitritos: Estos representan la forma intermedia, metaestable y tóxica del nitrógeno inorgánico en el agua. Dada la secuencia de oxidación bacteriana: proteínas -à amonio -à nitritos--à nitratos, los nitritos se convierten en importante indicador de contaminación, advirtiendo sobre una nitrificación incompleta.

Nitratos: La existencia de éstos en aguas superficiales no contaminadas y sin aporte de aguas industriales y comunales , se debe a la descomposición de materia orgánica (tanto vegetal como animal) y al aporte de agua de lluvia ( 0,4 y 8 ppm ).

Cloruros: Todas las aguas contienen cloruros. Una gran cantidad puede ser índice de contaminación ya que las materias residuales de origen animal siempre tienen considerables cantidades de estas sales. Un agua con alto tenor de oxidabilidad, amoníaco, nitrato, nitrito, caracteriza una contaminación y por lo tanto los cloruros tienen ese origen. Pero si estas sustancias faltan ese alto tenor se debe a que el agua atraviesa terrenos ricos en cloruros. Los cloruros son inocuos de por sí, pero en cantidades altas dan sabor desagradable.
Valor máximo aceptable: 350 mg/l.

Generalidades: Si se agregan iones de plata a una solución de pH entre 7 y 9 que contenga cloruros y cromato, la precipitación del cloruro de plata está prácticamente terminada cuando se comienza a precipitar el cromato de plata. Este hecho permite considerar la aparición de un precipitado rojo de cromato de plata, como indicador del punto final.

Determinación de Cloro Libre en aguas: La ortotoluidina en medio clorhídrico y en presencia de cloro libre se oxida, dando un compuesto de coloración amarilla. Como la intensidad de la coloración aumenta por concentraciones crecientes de cloro libre se puede determinar por colorimetría, utilizando una serie de patrones de concentración conocida.

Residuos por evaporación (Sólidos Disueltos): Se denomina así al peso de las sustancias disueltas en 1 litro de agua, no volátiles a 105 ºC. Se consideran disueltas aquellas que no son retenidas por filtración.

Dureza: Se habla de aguas duras o blandas para determinar calidad de las mismas. Las primeras tienen alto tenor de sales de calcio y magnesio disueltas. Las blandas son pobres en estas sales.

Bicarbonato de calcio y magnesio: Dureza Temporal
Sulfato y cloruro de calcio y magnesio: Dureza Permanente
Puede haber también nitratos, fosfatos, silicatos, etc. (dureza permanente). El agua debe tener una dureza comprendida entre 60 y 100 mg/l. no siendo conveniente aguas de dureza inferiores a 40 mg/l, por su acción corrosiva.
valor máximo aceptable de Dureza Total (CaCO3) 400 mg/l.

Alcalinidad: Esta representada por sus contenidos en carbonatos y bicarbonatos. Eventualmente se puede deber a hidróxidos, boratos, silicatos, fosfatos. Las soluciones acuosas de boratos tienen un pH 8,3 y las de ácido carbónico 4,3. Por estas razones se toman estos pH como puntos finales. Como indicadores de estos puntos se utilizan fenolftaleina (pH 8,3) y heliantina (pH 4,2).

MUESTRAS DEL AGUA A ANALIZAR

Toma de muestra: La muestra para análisis bacteriológico debe efectuarse con el mayor cuidado

Envase: Se deben utilizar frascos esterilizados . La capacidad debe ser de 200 a 250 cc.
Envío de muestras: Debe transcurrir el menor tiempo entre la extracción y la llegada al laboratorio, y que durante ese tiempo se mantenga entre 4 y 10 ºC. De lo contrario se producen modificaciones cuali - cuantitativas de la flora bacteriana.

Toma de muestra de un grifo en una cañería de agua corriente:
Se elige un grifo que este conectado directamente con una cañería de distribución, es decir, que el ramal del grifo no este comunicado con tanques domiciliarios, filtros, ablandadores u otros artefactos similares. Tampoco conviene extraer muestras de grifos colocados en puntos muertos de la cañería.
Estas precauciones no se tienen en cuenta cuando se desea conocer la calidad del agua que suministra un determinado grifo, en lugar de la que conduce la cañería principal.
Se quitan del grifo los dispositivos destinados a evitar salpicado. Luego se limpia la boca del grifo, cuidando de eliminar la suciedad que a veces se acumula en la parte interna del orificio. Después se deja salir agua en forma abundante durante 2 o 3 minutos y se cierra perfectamente el grifo para esterilizarlo.
Se esteriliza el grifo calentándolo durante un par de minutos con un hisopo embebido en alcohol.
Se abre con cuidado y se deja salir agua durante medio minuto en forma tal que el chorro no sea intenso y se llene el envase.

Antecedentes:

Acidez pH: La acidez de un agua es una medida de la cantidad total de substancias ácidas (H+) presentes en esa agua, expresados como partes por millón de carbonato de calcio equivalente. Se ha demostrado que un equivalente de un ácido (H+) es igual al equivalente de una base (OH-). Por lo tanto no importa si el resultado se expresa como ácido o como base y, por conveniencia, la acidez se reporta como el CaCO3 equivalente debido a que en muchas ocasiones no se sabe con exactitud que ácido está presente.

Alcalinidad: Es una medida de la cantidad total de sustancias alcalinas (OH-) presentes en el agua y se expresan como partes por millón de CaCO3 equivalente. También se hace así porque puede desconocerse cuáles son los álcalis presentes, pero éstos son, al menos, equivalentes al CaCO3 que se reporte. "La actividad de un ácido o un álcali se mide mediante el valor de pH. En consecuencia, cuanto más activo sea un ácido, menor será el pH y cuanto más activo sea un álcali, mayor será el pH.

Cloro Residual: La concentración del cloro residual "libre", así como la porción relativa entre los cloros residuales "libre" y "combinado", son importantes cuando se practica la cloración q residual libre. En un determinado abastecimiento de agua aquella porción del cloro residual total "libre", sirve como medida de la capacidad para "oxidar" la materia orgánica. Cuando se práctica la cloración q residual libre, se recomienda que cuando menos, el 85 % del cloro residual total quede en estado libre.
La cloración es también un método relativamente eficiente como tratamiento correctivo, si se aplica en las cantidades adecuadas, adicionales a las que se requieren para propósitos de desinfección.
A veces se requieren tan grandes concentraciones de cloro, que se necesita de un decloración posterior para que no se presenten sabores ni olores de cloro en el agua. Una técnica de cloración relativamente reciente, incluye el uso de cloruro de sodio junto con la cloración ordinaria. En esta reacción se produce bióxido de cloro.

Post – Laboratorio:

Tratamiento que recibe el H2O antes de su uso industrial o doméstico: Los tratamientos recomendados para un H2O cualquiera dependerán del uso al cual ella se destine: doméstico, industrial, etc. El H2O que se utiliza para el abastecimiento de una población (usos básicamente domésticos) debe ser, específicamente, un agua exenta de organismos patógenos que evite brotes epidémicos de enfermedades de origen hídrico. Para lograr esto será necesario desinfectar al agua mediante tratamientos físicos o químicos que garanticen su esterilidad microbiano – patógena.
Los tratamientos mas conocidos son la cloración propiamente dicha, hipocloración y cloraminación; la aplicación de ozono, rayos ultravioletas, cal y plata. De ellos, el primero es el casi universalmente adoptado, en razón, principalmente, a que el cloro deja residuos que pueden eliminar contaminaciones posteriores.

Funciones del Agua en la Industria Alimenticia: En las industrias alimentarias el agua se utiliza para diversos fines: producción de vapor, transporte lavado, selección y pelado de productos; fluido de intercambio térmico para el calentamiento y enfriamiento (incluído el enfriamiento de sistemas refrigerantes durante la compresión), condensación de vapores, limpieza de locales y maquinaria, protección contra el fuego, ingrediente en los alimentos, etc.
El agua utilizada para la preparación o conservación de alimentos deberá satisfacer naturalmente las normas bacteriológicas que existen, salvo que se desinfecte por un procedimiento apropiado o que durante los procesos sufra algún tipo de esterilización.

CONCLUSIÓN:

El agua en todo proceso industrial o doméstico, debe tener una calidad físico – química bastante buena para cualquier uso. En general se puede decir que según las normas internacionales y los análisis practicados en el laboratorio:

Al agua natural, potable o de desecho; se le debe determinar:

El residuo filtrable total, que es el material que queda en el cápsula luego de la evaporación de la muestra de agua.
El pH del agua, el cual indica la intensidad de acidez que pueda presentar.
La alcalinidad, la cual va a depender del pH del punto final utilizado en la determinación.
La dureza total, que es la que va a medir el contenido de sales carbonáticas y no carbonáticas asociados con los iones calcio y magnesio (Ca+ mg)
El Cloro residual, se bsa en que el cloruro a pH 8 o menor, libere el yodolibre de la solución de yoduro de potasio que se encuentre en la muestra.