Dureza Del Agua

CUANTIFICACION DE LA DUREZA TOTAL DEL AGUA POR TITULACION CON EDTA

DEFINICION DEL PROBLEMA:

El agua es uno de los recursos naturales fundamentales, y junto con el aire, la tierra y la energía constituye los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo.

La importancia de la calidad del agua ha tenido un lento desarrollo. Hasta finales del siglo XIX no se reconoció el agua como origen de numerosas enfermedades infecciosas. Hoy en día, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del agua esta fuera de toda duda.

El agua es el líquido más abundante y la sustancia más común de la tierra. Cubre el 72% de la superficie terrestre. Se encuentra en la naturaleza como liquido, como solido (hielo y nieve) y como gas (vapor de agua) en la atmosfera. Es esencial para la vida; entre un 65 y 70 % en masa del cuerpo humano es agua.

El agua es un compuesto termodinámicamente muy estable y un disolvente extraordinariamente eficaz, por su facilidad de formar puentes de hidrogeno, esta puede actuar como base o acido, como oxidante o como reductor. Esta versatilidad de actuar como reactivo también explica que en muy pocas ocasiones se pueda encontrar en estado puro en la naturaleza.

Por lo que es necesario antes de destinarla al consumo humano o industrial determinar que sustancias pueda haber disuelta en ella y de ser necesario dar el tratamiento adecuado para el fin que se le quiera dar. Dentro de dichas sustancias se encuentran el Ca+ y el Mg+, estos dos cationes nos son útiles para determinar una característica del agua, que en esta ocasión nos ocupa; la dureza.

La dureza es indeseable en algunos procesos, tales como el lavado domestico e Industrial, provocando que se consuma más jabón, al producirse sales insolubles e incrustaciones en los tanques de caldera.

Cuando se lava con jabón empleando aguas naturales, se forma un precipitado debido a la presencia de calcio, magnesio y hierro. Los iones de calcio de esta agua dura se unen con los iones estearato y oleato del jabón disuelto, para formar sales insolubles, este proceso gasta el jabón y produce un solido grumoso indeseable que permanece en la ropa. En consecuencia es conveniente eliminar los iones calcio del agua, para usarse en lavanderías.

Cuando el agua dura es usada en calentadores de agua se presenta una acción indeseable similar, el dióxido de carbono se desprende a altas temperaturas, y produce un depósito de sales de calcio o magnesio en el interior del calentador. Esto puede obstruir los tubos y también reducir la conductividad térmica.

Asimismo, el agua dura empleada como vehículo en la aplicación de herbicidas puede afectar adversamente la emulsibilidad y dispersión del herbicida en el vehículo y en consecuencia en su fitotoxicidad.

El termino agua dura proviene del hecho de que no produce espuma con el jabón por lo que dificulta la limpieza, formando un residuo duro y grisáceo en las superficies, telas, piel y cabello cuando se realiza el lavado. Otra forma de evidenciar los problemas con el agua dura es la formación de SARRO en todas las superficies en contacto con el líquido.

El sarro genera grandes perdidas económicas porque obstruye y deteriora cañerías, calderas, termo tanques, lavarropas, lavavajillas, cafeteras, torres de refrigeración y cualquier otro sistema o electrodoméstico que utilice agua caliente y mancha y dificulta la limpieza de Grifería, vajilla, utensilios, vidrios, ropa, piscinas, jacuzzis, cerámicas, bañeras, etc.

En muchos casos la dureza también le da un sabor indeseable al agua potable.

Grandes cantidades de dureza son indeseables por las razones antes expuestas y debe ser removida antes de que el agua tenga uso apropiado, en particular para las industrias de bebidas, lavanderías, acabados metálicos, tenidos y textiles entre otras.

Hay quienes otorgan a la dureza del agua la capacidad de afectar la salud generando desde simples asperezas en la piel y/o produciendo el endurecimiento del cabello, hasta generar cálculos renales, aumentar la incidencia de ataques cardiacos, relacionarla con anomalías del sistema nervioso y varios tipos de cáncer, por ello es importante conocer su grado de dureza.

El grado de dureza es una medida de la concentración total, en peso, del contenido de iones Ca2+ y Mg2+, expresada como equivalente de carbonato de calcio y usualmente medida en partes por millón o miligramos por litro.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la clasificación de la dureza del agua en mg/l CaCO3 es:

Dureza(mg/l CaCO3) Tipos de agua

0-60 Blanda

61-120 Moderadamente dura

121-180 Dura

>180 Muy dura

El término dureza se refiere al contenido total de iones alcalinotérreos (Grupo 2) que hay en el agua. Como la concentración de Ca2+ y Mg2+ es, normalmente, mucho mayor que la del resto de iones alcalinotérreos, la dureza es prácticamente igual a la suma de las concentraciones de estos dos iones.

La dureza, por lo general, se expresa como el número equivalente de miligramos de carbonato de calcio (CaCO3) por litro. Es decir, si la concentración total de Ca2+ y Mg2+ es 1 mM, se dice que la dureza es 100 mg L-1 de CaCO3 (= 1 mM de CaCO3).

SELECCION DEL METODO:

Habiendo explicado la importancia de la determinación de la dureza de esta a demás de definir lo que se entiende por dureza, daremos el siguiente paso en razón de nuestro objetivo final que es la cuantificación de la dureza total del agua expresada en mg/l CaCO3.

Para medir la dureza total, en primer lugar, se trata la muestra con ácido ascórbico o con hidroxilamina para reducir el Fe3+ a Fe2+, y con cianuro para enmascarar el Fe2+, el Cu2+ y otros iones metálicos minoritarios. A continuación, se lleva a cabo una valoración complexométrica con ácido etilendiaminotetraacético (AEDT), en medio amoniacal tamponado a pH 10, en presencia de una mezcla de indicadores negro de eriocromo T.

Este método esta basado en la cuantificación de los iones calcio y magnesio por titulación con el EDTA y su posterior conversión a Dureza Total expresada comoCaCO3.

La muestra de agua que contiene los iones calcio y magnesio se le añade el buffer de pH 10, posteriormente,

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