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AGUA Y SUS IMPUREZAS

hugovarelaortega21 de Abril de 2013

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AGUA Y SUS IMPUREZAS

El agua pura es incolora, inodora y no sabe a nada.

Químicamente, es H2O, es decir dos partes

hidrógeno y una parte oxígeno (Figura 1).

Figura 1 - Químicamente, el agua pura consiste de dos partes

de hidrógeno y una parte de oxígeno.

El agua posee diversas propiedades exclusivas,una

de las cuales es su capacidad de disolver

parcialmente casi todas las substancias

naturalesque existen en la tierra y en la atmósfera.

Debido a esta propiedad única, el agua es con

frecuencia llamada de solvente universal

(Figura 2).

Figura 2 - El agua es con frecuencia llamada de solvente

universal

El agua contiene impurezas que son una fuente

potencial de problemas para la industria, a través

de depositación en las lineas de agua, tubos de la

caldera y productos con los cuales entra en

contacto.

Agua

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AGUA Y SUS IMPUREZAS

El origen de toda el agua es la humedad evaporada

de las masas de la tierra y los océanos, que

subsecuentemente cae de vuelta en la tierra. A

medida que cae, la precipitación contacta los gases

atmosféricos,partículas suspendidas bajo forma de

polvo, humo industrial y vapores. Esta agua

contiene los gases disueltos en la atmósfera, así

como material mineral suspendido.

Las dos fuentes más importantes de agua fresca

son agua superficial y agua subterranea (Figura

3 y Figura 4).

Figura 3 - El agua que se colecta en lagunas y lagos o que

fluye en pequeñas corrientes y ríos es llamada agua superficial

Fuentes de Agua

Figura 4 - El agua percolada a traves del suelo y que se colecta

en pozos y ríos subterraneos es llamada agua subterranea

Una parte de la lluvia o nieve y hielo derretidos en

la superficie de la tierra penetra en el suelo, mientras

una parte se colecta en lagunas y lagos o fluye en

pequeñas corrientes y ríos. Esta última es llamada

agua superficial. A medida que el agua fluye a

través de la superficie de la tierra, los minerales

son solubilizados o arrastrados en ella, bajo forma

de partículas de suspensión muy pequeñas. El

carácter del terreno y la naturaleza del suelo en el

área influyen el tipo y cantidad de impurezas

existentes en el agua superficial en una determinada

área geográfica.

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AGUA Y SUS IMPUREZAS

La parte del agua que percola para el subsuelo y

se colecta en pozos y ríos subterraneos es llamada

agua subterranea. Esto es la fuente de aguas de

pozo. Las reservas subterraneas de agua fresca

son distintas de las reservas superficiales respecto

a tres aspectos importantes, dos de los cuales son

ventajosos para el uso industrial: (1) temperatura

relativamente constante y (2) concentración más

baja de sólidos suspendidos.

Tanto el agua subterranea, como el agua superficial,

son sometidas a las mismas variaciones de sólidos

disueltos, dependiendo del tipo de material que

contacta. El agua subterranea con frecuencia

presenta un mayor contenido de mineral que el agua

superficial, en una misma área geográfica, debido

al efecto solubilizante agregado del gas dióxido de

carbono disuelto. El contenido de dióxido de

carbono más elevado del agua subterraneas es a

que ella entra en contacto con materia orgánica

descompuesta a medida que percola en el suelo.

Además de esas dos fuentes de agua discutidas

arriba, existen dos otras fuentes más de agua que

son importantes para la industria. Son el agua

reciclada o recuperada y el agua de mar. Existen

razones económicas, sociales y ambientales por las

cuales la industria busca reciclar el máximo posible

de agua.

En muchas áreas, la disponibilidad de agua de

reposición fresca es limitada. Por lo tanto, en las

industrias que necesitan de grandes cantidades de

agua, es necesario tener reservas disponibles. Una

parte de las corrientes de agua de desecho o

efluentes de las plantas de tratamiento de aguas

servidas puede ser reciclada para el reuso en la

planta (Figura 5).

Figura 5 - Una parte del efluente puede ser reciclado para uso

en la planta.

El uso de agua reciclada y agua de mar está limitado

principalmente a aplicaciones de enfriamiento y

generalmente no sería

adecuada para calderas, debido a su alto

contenido de impurezas (Figura 6).

Figura 6: El agua de mar normalmente no es aceptable para

calderas, puesto que contiene altas concentraciones de sólidos

disueltos

Agua Reciclada

Fuentes de Agua

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AGUA Y SUS IMPUREZAS

El agua disponible para la indústria contiene

substancias sumamente variadas respecto a tipo y

cantidades. Estas substancias variables e

impurezas son influenciadas por la fuente de donde

proviene el agua. Los tipos de impurezas

encontrados en las reservas de agua fresca pueden

clasificarse de manera general como sólidos

disueltos, sólidos suspendidos y gases

disueltos. (Figura 7)

Figura 7 - Tres clases de impurezas del agua

Toda agua contiene concentraciones variables de

sales disueltas que se disocian en el agua, formando

partículas cargadas llamadas iones. Los iones

cargados positivamente se llaman cationes; los

iones cargados negativamente se llaman aniones

(Figura 8).

Figura 8- Iones cargados positivamente se llaman cationes;

los iones cargados negativamente se llaman aniones.

Ejemplos de cationes comunes son calcio,

magnesio y sodio. Sulfato, cloruro y bicarbonato

son ejemplos de aniones.

Impurezas

Impurezas

Sólidos Suspendidos

Sólidos Disueltos

Gases Disueltos

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AGUA Y SUS IMPUREZAS

Existen algunos métodos claves de medición del

agua de tratamiento y pruebas simples para

determinar la concentración de impurezas en el

agua. Micromhos son unidades que expresan la

capacidad del agua de conducir una corriente

eléctrica. Estas unidades de conductividad son

medidas por un medidor de conductividad

(Figura 9).

Figura 9 - Un medidor de conductividad mide la capacidad del

agua para conducir una corriente eléctrica. Cuando más alta

la conductancia, más alto será el contenido de sales disueltas.

Aguas distintas conducen cantidades distintas de

electricidad. El agua destilada, por ejemplo, es un

mal conductor mientras el agua de mar con su

contenido más alto de sólidos disueltos conduce

mucho más electricidad.

Otro tipo de medición, que usamos para medir la

mayor parte de las impurezas del agua, es ppm,

partes por millón, una libra en un millón de libras

de agua. Ppb, partes por billón, una libra en un

billón de libras, es usado para medir trazas de

muchas substancias. Agua nieblada o lodosa, agua

con sólidos suspendidos, es llamada de agua túrbia

para medir esta condición usamos un turbidímetro.

Otra palabra que usted frecuentemente encuentra

en el tratamiento de agua es pH. Es una palabra

corta para un tópico muy amplio, pero le permite a

usted medir rápidamente el paso de ácido para

alcalino en su agua de caldera. El medidor de pH

tiene una escala de pH de 0 a 14. Cuanto más

ácida menor el número, cuanto más alta la

alcalinidad más alto el número. El pH es una escala

logarítmica. Esto significa que es necesaria 10

veces la cantidad sea de ácido o de cáustico para

cambiar el pH un punto (Figura 10).

pH versus [H+] conc. ppm

3 1.0

4 0.1

5 0.01

6 0.001

7 0.0001

8 0.00001

9 0.000001

10 0.0000001

11 0.00000001

pH = Log [H+]

Figura 10 - pH es una escala logaritmica

La mayor parte de las aguas naturales posee pH

en el rango 6 a 8. Solamente para darle una idea

de cómo controlar el pH, si tenemos agua con un

pH de 7 (que consideramos neutro), agregando sea

ácido sulfúrico ó clorhídrico, hacemos que el pH

disminuya. Para elevar el pH podemos agregar una

substancia alcalina, como cáustico, soda ash o

bicarbonato. Usted reconocerá facilmente un agua

alcalina debido a la sensación resbaladiza que

provoca cuando usted la coge con la mano. Es

decir, el agua puede volverse más alcalina o más

ácida según cambiamos la cantidad de sus distintos

sólidos disueltos. Agua de caldera con pH alto o

bajo puede conducir a ataque al metal y su desgaste

(Figura 11).

Medición de las Impurezas

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AGUA Y SUS IMPUREZAS

Figura 11 - Corrosión de acero comparada al pH del agua ,

pH bajo o alto produce corrosión de la caldera

Concentración de otras impurezas como calcio,

alcalinidad o cloruros es

...

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