La Dureza Del Agua (pura Solano).docx

INTRODUCCION Es el elemento natural más abundante de la tierra, ocupando más de dos tercios de la superficie terrestre. También está presente en grandes cantidades en nuestro cuerpo (más del 70% está formado por agua) y en las plantas, donde puede llegar en algunos casos a alcanzar un porcentaje del 99%. El oxígeno, partícula elemental para el desarrollo de la vida, se disuelve en pequeñas cantidades en el agua (aproximadamente diez moléculas de oxígeno por cada millón de moléculas el agua), lo que permite la vida de millones de animales acuáticos. Puede encontrarse en varios estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Cada uno de estos nos afecta directamente de distintas formas. Así, los océanos (en estado líquido) adquieren gran influencia en el balance energético del planeta y en los patrones climáticos. Además, la salinidad junto con otras propiedades constituye un medio atractivo para algunos seres vivos como los peces. El ecosistema marino más accesible es la zona costera, que soporta mareas, oleajes y corrientes que afectan a los distintos tipos de vida. Los ecosistemas de agua dulce, por su parte, están dominados por los insectos. La coexistencia de estos dos tipos de agua, provoca un continuo entre agua dulce y agua salada y ambientes donde se puedan dar las dos posibilidades. A pesar de la omnipresencia del agua, hoy en día hay muchas poblaciones humanas que no tienen acceso al agua pura para beber, cocinar, limpiar o para la industria. También hay ciudades con ríos que debido a su alta contaminación, no pueden ser usados como fuente de consumo.

La Dureza del Agua La dureza del agua es la concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua, en concreto, a la suma de sales de magnesio y calcio. Hay varios tipo de agua dependiendo de su pureza: Aguas blandas con menos de 50 mg/l de carbonato cálcico; Aguas duras intermedias, entre 50-100 mg/l de carbonato cálcico; Aguas duras, entre 100 y 200 mg/l de carbonato cálcico y por último Aguas muy duras con más de 200 mg/l de carbonato cálcico. El agua es dura en aquellas regiones en cuyo subsuelo se encuentra calcio y yeso: es blanda en las montañas primitivas conformadas de rocas de granito, gneis y esquisto. El agua lluvia es blanda. La dureza del agua se mide en grados. Las sales disueltas de calcio y de magnesio se reducen a la cantidad equivalente de CaO Un grado alemán de dureza significa: 1 gramo de CaO disuelto en 100 l de agua. Las concentraciones de calcio y magnésio existentes (miligramos) por cada litro de agua; puede ser expresado en concentraciones de CaCO3. La Organización Mundial de la Salud indica que la dureza del agua no produce ningún efecto pernicioso para la salud de las personas. Pero si es importante conocer

este

dato

para

poder

ajustar

el

funcionamiento

de

algunos

electrodomésticos como lavadores y lavavajillas, ya que la utilización de jabón deberá ser mayor cuando estemos en lugares con agua “dura”. En estos lugares la aparición de espuma es mucho menor, ya que el calcio y el magnesio reaccionan con los compuestos que forman el jabón y dejan de ser efectivos.

Tipos de Dureza del Agua La dureza del agua tiene una distinción compartida entre dureza temporal (o de carbonatos) y dureza permanente generalmente de sulfatos (o de no-carbonatos). Dureza temporal Se produce por carbonatos y puede ser eliminada al hervir el agua o por la adición del hidróxido de calcio (Ca (OH)2). El carbonato de calcio es menos soluble en agua caliente que en agua fría, así que hervir (que contribuye a la formación de carbonato) se precipitará el bicarbonato de calcio fuera de la solución, dejando el agua menos dura. Los

carbonatos

pueden

precipitar

cuando

la

concentración

de ácido

carbónico disminuye, con lo que la dureza temporal disminuye, y si el ácido carbónico aumenta puede aumentar la solubilidad de fuentes de carbonatos, como piedras calizas, con lo que la dureza temporal aumenta. Todo esto está en relación con el pH de equilibrio de la calcita y con la alcalinidad de los carbonatos. Este proceso de disolución y precipitación es el que provoca las formaciones de estalagmitas y estalactitas. Dureza permanente Esta dureza no puede ser eliminada al hervir el agua, es usualmente causada por la presencia del sulfato de calcio y magnesio y/o cloruros en el agua, que son más solubles mientras sube la temperatura hasta cierta temperatura luego la solubilidad disminuye conforme aumenta la temperatura. Puede ser eliminada utilizando el método SODA (carbonato de sodio) o Potasio.

Tipos de Agua según su Pureza De acuerdo a la concentración de carbonato contenido en el agua, esta puede clasificarse en niveles de dureza. Es común clasificar las aguas según su dureza total desde aguas blandas o muy blandas hasta aguas duras o muy duras. Según la fuente que se consulte se pueden encontrar clasificaciones muy diferentes entre sí, estando la discrepancia entre ellas en el intervalo de concentraciones de carbonato de calcio asignado a cada tipo de agua. Veamos unos ejemplos para ilustrar esta discrepancia. La siguiente tabla representa los distintos tipos de agua según su pureza. Denominación

Ppm de CaCO3

Muy Suaves

0-15

Suaves

16-75

Medias

76-150

Duras

150-300

Muy Duras

Mayor a 300

La dureza del agua se puede determinar mediante métodos clásicos como el Método del Jabón, Método Gravimétrico, Método del EDTA o Volumétrico y también se pueden utilizar métodos avanzados como absorción atómica y plasma. I) Método del Jabón: Originalmente se afirmaba que la dureza era la capacidad del agua para precipitar el jabón, por lo que el método consiste en titular el agua con una solución de jabón de concentración conocida, donde el indicador es la propia espuma del jabón, que sólo se forma cuando toda la dureza se ha consumido (o sea después que el jabón de sodio se ha combinado con los iones Ca+2 y Mg+2 formando jabones insolubles) con un volumen de solución de jabón que se puede determinar. II) Método Gravimétrico: Es el método analítico más preciso para determinar la dureza total en aguas de composición desconocida. El calcio se determina por

precipitación como oxalato, que luego se calcina para transformarlo en óxido de calcio. El magnesio se analiza precipitándolo como ortofosfato de magnesio y amonio, que también se calcina para convertirlo en pirofosfato de magnesio. La dureza total se calcula sumando el calcio y el magnesio de los residuos calcinados. III) Método del EDTA o Volumétrico: Este método analítico es uno de los más utilizados y consiste en una titulación volumétrica, en la que se titula una muestra de agua, cuyo pH se ha amortiguado previamente con un agente orgánico secuestrante (el pH debe encontrarse en el intervalo 6 – 8), con una solución de sal de sodio del ácido etilendiaminotetracético (EDTA), en presencia de un colorante que sirve de indicador. Titulando una segunda alicuota de la muestra en presencia de otro indicador y otro amortiguador, se efectúa una determinación por separado del calcio, diferenciando así el calcio del magnesio. Si las interferencias no sobrepasan los límites especificados, el método volumétrico es tan preciso como el gravimétrico. IV) Métodos avanzados: Si bien estos métodos están libres de interferencias, no se pueden usar como métodos de control rutinario por el alto costo del instrumental requerido y el nivel de calificación del analista.

Conclusión La forma más conveniente de llevar a cabo muchas reacciones químicas es hacer que transcurran en disolución y el agua es el disolvente más comúnmente utilizado con este fin. La solubilidad de las sustancias en agua y otros líquidos depende en gran parte de las fuerzas que se establecen entre las moléculas del disolvente y las del soluto. El agua no es únicamente un buen disolvente para efectuar muchas reacciones sino que también experimenta ella misma muchas reacciones importantes. La gran polaridad de las moléculas de agua y la existencia de enlaces de hidrógeno entre ellas son la causa del comportamiento peculiar del agua y de sus propiedades singulares: cambios de estado y disoluciones, enlace de hidrógeno,

red

de

hielo

y

propiedades

como

disolvente,

propiedades

termodinámicas, características ácidobásicas, autoionización, reacciones de hidrólisis y reacciones con distintos elementos y compuestos. El agua pese a ser el compuesto más abundante de la naturaleza, en contra de lo que pudiera parecer, diversos factores limitan su disponibilidad para el uso humano. El uso de los recursos naturales provoca un efecto sobre los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos más claros: un mayor suministro de agua significa una mayor carga de aguas residuales. Si se entiende por desarrollo sostenible aquel que permita compatibilizar el uso de los recursos con la conservación de los ecosistemas. Hay que considerar también que el hombre influye sobre el ciclo del agua de dos formas distintas, bien directamente mediante extracción de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas como o bien indirectamente alterando la vegetación y la calidad de las aguas. El contenido de agua