Alcalinidad

OBJETIVO:Aprender la importancia de la determinación de la alcalinidad del agua para diferentes procesos

FUNDAMENTOS:

La alcalinidad de una muestra de agua es su capacidad para reaccionar o neutralizar iones

+

bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos presentes en solución y, en menor grado, por los boratos,

fosfatos y silicatos, que puedan estar presentes en la muestra. En un sentido estricto las

principales especies causantes de alcalinidad y su asociación con una posible fuente de aguas, es

la siguiente:

Hidróxidos, OH ─ Aguas naturales, residuales e industriales

Bicarbonatos, HCO3─ Aguas naturales y residuales

Carbonatos, CO3= Aguas naturales y residuales

Bióxido de carbono, CO2 Aguas subterráneas, residuales y/o profundas

Silicatos, SiO3= Aguas subterráneas

Bi-Silicatos, HSiO3─ Aguas subterráneas

≡

Monoboratos, HBO3= Aguas subterráneas y residuales agrícolas

Biboratos, H2BO3─ Aguas subterráneas y residuales agrícolas

≡ 1

Monofosfatos, HPO4= ARD, agrícolas e industriales

Bifosfatos, H2PO4─ ARD, agrícolas e industriales

Pese a lo anterior, en la mayoría de los cuerpos de aguas naturales, la alcalinidad se halla

asociada al “sistema carbonato”, esto es, a los carbonatos, bicarbonatos y ácido carbónico

presentes. Por esta razón la alcalinidad suele tomarse como un indicativo de la concentración de

estas sustancias (figura 10.1), sin que ello quiera decir que, para todos los casos, la alcalinidad se

deba exclusivamente al sistema carbonato.

Las aguas subterráneas relativamente antiguas que discurren por estratos arenosos constituyen

una buena excepción, en donde la alcalinidad también se halla relacionada a los silicatos disueltos.

La alcalinidad, en la mayoría de los cuerpos de aguas naturales, tiene su origen en el sistema

carbonato, debido a que el bióxido de carbono y los bicarbonatos forman parte del metabolismo de

los organismos vivos, aeróbicos o anaeróbicos, donde quiera que haya agua, materia orgánica y

unas condiciones mínimas de supervivencia. Ya que esta posibilidad es frecuente en la mayoría de

los cuerpos de agua que nos rodean, el “sistema carbonato” está presente en todos ellos:

3+

─

CO2 + H2O → H2CO3 ≈ 100 mg de CO2 / litro de agua a CN

1 ARD: Aguas residuales domésticas.

2 CN: Condiciones normales, una atmósfera de presión y 25 ºC de temperatura.

2

H2CO3 → H + + HCO3─ Primera disociación.

HCO3─

→ H + + CO3= Segunda disociación.

[H+][HCO3─]

[H2CO3]

─6,34

[H+][CO3=]

KA2 = ---------------- = 10─10,25

[HCO3─]

Debido a que el “ion bicarbonato” tiene características anfóteras, una de las principales

consecuencias de la existencia del sistema carbonato en el agua, consiste en que éste, le imparte

a la misma una ligera “capacidad buffer”. Así, la cantidad o concentración del sistema carbonato en

el agua determina su capacidad amortiguadora, mientras que la proporción entre los componentes

― =

pH y Sistema Carbonato. TSA-01-2003

1

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

H2CO3

HCO3─

CO3=

pH

0

0 2 4 6 8 10 12 14

FIGURA 10.1 SISTEMA CARBONATO EN EL AGUA. FUENTE: AUTOR

La alcalinidad en el agua se expresa como la concentración

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