Dureza Del Agua

INTRODUCCIÓN.

El contenido salino de las aguas potables es debido principalmente a las sales de calcio y magnesio y, por esta razón, las normativas legales especifican métodos oficiales para la determinación de las concentraciones de Ca(II), Mg(II) y de la suma de ambos (dureza del agua). Ambos iones se determinan mediante dos volumetrías de formación de complejos utilizando la sal disódica del ácido etilenodiaminotetraacético (Na2-EDTA) como agente complejante y un indicador metalocrómico para detectar el punto final.

En medio alcalino, el EDTA forma complejos estables con ambos iones pero la constante de formación del complejo de Ca(II) es mayor que la del Mg(II). Los indicadores metalocrómicos a utilizar son la murexida para el calcio y el negro de eriocromo T (NET) para el magnesio.

A pH entre 12 y 13, la murexida forma con el ion Ca(II) un complejo de color rosado, menos estable que el complejo Ca-EDTA, por lo que al añadir EDTA, en primer lugar se compleja el ion libre y después lo hace el calcio del complejo murexida y, cuando todo el calcio ha reaccionado, se produce el cambio de color de la disolución al color del indicador libre (violeta azulado en medio alcalino).

Si a otra muestra de agua, llevada a pH 10, se añade NET, aparece un color rojo vinoso del complejo del Mg(II) con el indicador, el cual es menos estable que el complejo del mismo ion con el EDTA por lo que, al añadir el valorante, en primer lugar se compleja el Ca(II), a continuación el Mg(II) libre y, por último, se produce el desplazamiento del Mg del complejo con el indicador y la disolución cambia a un color azul celeste.

La diferencia entre los volúmenes de valorante gastados en ambas volumetrías permite determinar la concentración de Mg(II).

La normativa legal vigente en España exige expresar las concentraciones de calcio y magnesio en miligramos de cada ion contenidos por litro de agua (ppm) y la dureza del agua como la suma de las dos concentraciones anteriores expresadas en mg de CaCO3 contenidos en un litro de agua. La mayoría de los suministros de agua potable tienen un promedio de 250 mg/L de dureza. Niveles superiores a 500 mg/L son indeseables para uso doméstico.

OBJETIVOS.

Determinar los porcentajes de sólidos totales en el agua.

Determinar la dureza del agua y comparar los resultados con los obtenidos del agua destilada.

FUNDAMENTO TEÓRICO.

El concepto de “dureza” probablemente sea de los más conocidos cuando se habla de un agua, natural o tratada, asociándose intuitivamente al contenido en sales de esa agua.

La dureza del agua la constituyen todos los cationes polivalentes (divalentes y trivalentes, sobre todo) disueltos. No obstante debido a la alta proporción de sales de Ca+2 y de Mg+2 (éste en menor proporción) frentes a los demás cationes, se suele asociar dureza con contenido en sales cálcicas y magnésicas.

La determinación de la dureza del agua proporciona una medida de la calidad de las aguas de interés doméstico o industrial ya que, por ejemplo, al calentar las aguas duras se produce la precipitación de carbonato de calcio, que obstruye las tuberías y los calentadores. Tradicionalmente, la dureza del agua ha estado asociada a la capacidad de los cationes presentes en la misma para sustituir a los iones sodio y potasio de los jabones, lo cual da lugar a grumos insolubles que pueden consumir una cantidad importante del jabón que se utiliza en la limpieza. Sin embargo, la dureza del agua es beneficiosa para el riego por que los iones alcalinotérreos tienden a flocular las partículas coloidales del suelo (favorecen la formación de agregados de dichos coloides) lo cual aumenta la permeabilidad del suelo al agua.

En las aguas naturales, la concentración de cationes calcio y magnesio es generalmente muy superior a la de otros cationes metálicos con cargas múltiples capaces de presentar esa propiedad.

Se define la “dureza del agua” en términos de la concentración de carbonato de calcio, que va a ser equivalente a la concentración de todos los cationes multivalentes de la muestra. Se suele expresar en mg/l de CaCO3 (ppm). Deben comentarse por su uso el “grado francés” y el “grado alemán”.

1 grado francés = 10 mg/l de CaCO3

1 grado alemán = 10 mg/l de CaO

Se han establecido muchas clasificaciones de aguas atendiendo a su dureza. Se presenta a continuación una clasificación muy simple y de bastante utilidad práctica:

 Aguas blandas, con dureza menor de 60mg/1de CaCO3

 Aguas semiduras, con dureza comprendida entre 60 y 270mg/1 de CaCO3

 Aguas duras, con dureza mayor de 270 mg/l de CaCO3

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