Agua:Concepto
El agua (del latín aqua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno(H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El término agua generalmente se refiere a la sustancia en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo, y en forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre.2 Se localiza principalmente en los océanos donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74%, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.3 El agua es un elemento común del sistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede ser encontrada, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone sus colas.
Desde el punto de vista físico, el agua circula constantemente en un ciclo de evaporación o transpiración(evapotranspiración), precipitación, y desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra, en una cantidad aproximada de 45.000 km³ al año. En tierra firme, la evaporación y transpiración contribuyen con 74.000 km³ anuales al causar precipitaciones de 119.000 km³ cada año.4
Se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce es usada para agricultura.5 El agua en la industria absorbe una media del 20% del consumo mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe el 10% restante.6
El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las últimas décadas en la superficie terrestreSin embargo estudios de la FAO, estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos países es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego
Agua dulce
El agua dulce es agua que contiene cantidades mínimas de sales disueltas, especialmente cloruro sódico. El ser humano, con un proceso, la puede purificar y beberla lo que se llama proceso de potabilización y el agua obtenida se denomina agua potable.
El agua dulce que todos los seres humanos necesitan para crecer y desarrollarse representa sólo el 2,79% del agua de todo elplaneta. Además se encuentra distribuida de forma desigual a lo largo del planeta, concentrándose más del 90 por ciento de la misma en los casquetes polares, glaciares y masas de hielo. El agua dulce se puede encontrar en ríos, lagos, manantiales, lagunas, cascadas, y más que nada se puede encontrar en el lago de Baikal, de Siberia, que tiene un índice reducido de sal y no está aún contaminado .DistribuciónEl agua dulce que todos los seres humanos necesitan para crecer y desarrollarse representa sólo el 2,79% del agua de todo e el planeta. Además se encuentra distribuida de forma desigual a lo largo del planeta, concentrándose más del 90 por ciento de la misma en los casquetes polares, glaciares y masas de hielo. El agua dulce se puede encontrar en ríos, lagos, manantiales, lagunas, cascadas, y más que nada se puede encontrar en el lago de Baikal, de Siberia, que tiene un índice reducido de sal y no está aún contaminado.
Usos
El agua dulce tiene múltiples usos, aparte de ser la bebida esencial del ser humano. Es usada también para bañarse, para los regadíos, para la higiene, limpieza, también es usada para crear electricidad .
| Salinidad del agua basada en sales disueltas en partes por mil (‰) | |||
|---|---|---|---|
| Agua dulce | agua salobre | agua salada | salmuera |
Contaminación
El derrame de petróleo más grande de la historia en agua dulce fue causado por un buque tanque de Shell, en Magdalena, Buenos Aires, Argentina, el 15 de enero de 1999, contaminando no sólo el agua sino la flora y la fauna.
Agua Dura Concepto
es aquella que contiene un alto nivel de minerales, en particular sales de magnesio y calcio.A veces se da como límite para denominar a un agua como dura una dureza superior a 120 mg CaCO3/L.2
La dureza del agua se expresa normalmente como cantidad equivalente de carbonato de calcio (aunque propiamente esta sal no se encuentre en el agua) y se calcula, genéricamente, a partir de la suma de las concentraciones de calcio y magnesio existentes (miligramos) por cada litro de agua; que puede expresarse en concentración deCaCO3. Es decir:
Dureza (mg/l de CaCO3) = 2,50 [Ca++] + 4,16 [Mg++]. Donde:
- [Ca++]: Concentración de ion Ca++ expresado en mg/l.
- [Mg++]: Concentración de ion Mg++ expresado en mg/l.
Los coeficientes se obtienen de las proporciones entre la masa molecular del CaCO3 y las masas atómicas respectivas: 100/40 (para el Ca++); y 100/24 (para el [Mg++]).
Tipos de dureza
En la dureza total del agua se puede hacer una distinción entre dureza temporal (o de carbonatos) y dureza permanente (o de no-carbonatos) generalmente de sulfatos y cloruros.
Dureza temporal
La dureza temporal se produce a partir de la disolución de carbonatos en forma de hidrógeno carbonatos (bicarbonatos) 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 disolucióny precipitación es el que provoca las formaciones de estalagmitas y estalactitas.
Dureza permanente
Esta dureza no puede ser eliminada al hervir el agua, la causa más corriente es la presencia de sulfatos y/o cloruros de calcio y de magnesio en el agua, sales que son más solubles según sube la temperatura, hasta cierta temperatura, luego la solubilidad disminuye conforme aumenta la temperatura.
Medidas de la dureza del agua
Las medidas de dureza o grado hidrotimétrico del agua son:
- mg CaCO3/l o ppm de CaCO3
- Miligramos de carbonato cálcico (CaCO3) en un litro de agua; esto es equivalente a ppm de CaCO3.
- Grado alemán (Deutsche Härte, °dH)
- Equivale a 17,9 mg CaCO3/l de agua.
- Grado americano
- Equivale a 17,2 mg CaCO3/l de agua.
- Grado francés (°fH)
- Equivale a 10,0 mg CaCO3/l de agua.
- Grado inglés (°eH) o grado Clark
- Equivale a 14,3 mg CaCO3/l de agua.
La forma más común de medida de la dureza de las aguas es por titulación con EDTA. Este agente quelante permite valorar conjuntamente el Ca y el Mg (a pH=10) o sólo el Ca (a pH=12), por los complejos que forma con dichos cationes.
Clasificación de la dureza del agua
| Tipos de agua | mg/l | °fH | ºdH | ºeH |
|---|---|---|---|---|
| Agua blanda | ≤17 | ≤1.7 | ≤0.95 | ≤1.19 |
| Agua levemente dura | ≤60 | ≤6.0 | ≤3.35 | ≤4.20 |
| Agua moderadamente dura | ≤120 | ≤12.0 | ≤6.70 | ≤8.39 |
| Agua dura | ≤180 | ≤18.0 | ≤10.05 | ≤12.59 |
| Agua muy dura | >180 | >18.0 | >10.05 | >12.59 |
Eliminación de la dureza
Las operaciones de eliminación de dureza se denominan ablandamiento de aguas.
La dureza puede ser eliminada utilizando el carbonato de sodio (o de potasio) y cal. Estas sustancias causan la precipitación del Ca como carbonato y del Mg como hidróxido.
Otro proceso para la eliminación de la dureza del agua es la descalcificación de ésta mediante resinas de intercambio iónico. Lo más habitual es utilizar resinas de intercambio catiónico que intercambian los iones calcio y magnesio presentes en el agua por iones sodio u otras que los intercambian por iones hidrógeno.
La dureza se puede determinar fácilmente mediante reactivos. La dureza también se puede percibir por el sabor del agua. Es conveniente saber si el agua es agua dura, ya que la dureza puede provocar depósitos o incrustaciones de carbonatos en conducciones de lavadoras, calentadores, y calderas o en las planchas.
Si ya se han formado, se pueden eliminar con algunos productos antical existentes en el mercado, aunque un método muy válido para conseguir disolver los carbonatos es aplicar un ácido débil (acético, cítrico, etc.) en los depósitos.
Si ya se han formado, se pueden eliminar con algunos productos antical existentes en el mercado, aunque un método muy válido para conseguir disolver los carbonatos es aplicar un ácido débil (acético, cítrico, etc.) en los depósitos.
Problemas de salud
Algunos estudios han demostrado que hay una débil relación inversa entre la dureza del agua y las enfermedades cardiovasculares en los varones, por encima del nivel de 170 mg de carbonato de calcio por litro en el agua. La organización mundial de la salud ha revisado las evidencias y concluyó que los datos eran inadecuados para permitir una recomendación acerca de un nivel de dureza.
Una revisión posterior por František Kožíšek, M.D., Ph.D. Instituto nacional de la salud pública,República Checa da una buena descripción del asunto, e inversamente a la OMS, da algunas recomendaciones para los niveles máximos y mínimos de calcio (40-80 mg/l) y magnesio (20-30 mg/l) en agua potable, y de una dureza total expresada como la suma de las concentraciones del calcio y del magnesio de 2-4 mmol/L.
