Agua Dura

Una Introducción a la Dureza del Agua
Nociones Básicas de Química
Cuando las sustancias iónicas se disuelven en agua estas se separan en los iones que las
constituyen. Por ejemplo, cuando el cloruro de sodio NaCl (sal común) se disuelve en agua
se forman el ion sodio Na+ (el positivo o catión) y el ion cloruro Cl- (el negativo o anión). Estos
iones permanecen en solución a menos que ocurraalgo que los haga precipitarse como
sólidos; por ejemplo si el agua se evapora de una solución salina, la solución se satura y
cristales de sal comienzan a precipitar. El proceso de disolución no es una reacción química
por lo que puede revertirse con medios físicos en lugar de químicos.
Las Causas de la Dureza
Por lo general la dureza del agua es causada por la presencia de iones calcio(Ca2+) y iones
magnesio (Mg2+) disueltos en el agua. Otros cationes como el aluminio (Al3+) y el fierro (Fe3+)
pueden contribuir a la dureza, sin embargo su presencia es menos crítica.
La forma de dureza más común y problemática es la causada por la presencia de
bicarbonato de sodio (Ca(HCO3)2). El agua la adquiere cuando la lluvia pasa por piedra caliza
(CaCO3). Cuando el agua de lluvia caedisuelve dióxido de carbono (CO2) del aire y forma
ácido carbónico (H2CO3), por lo que se acidifica ligeramente :
CO2 (g) + H2O (l) = H2CO3 (aq)
En la ecuación anterior g= gas, l= líquido y aq= aquouso (i.e. disuelto en agua). En la siguiente ecuación s= sólido.

El carbonato de sodio (CaCO3 ) no es muy soluble en agua, sin embargo, cuando el ácido
diluido pasa por la piedra caliza reaccionaformando bicarbonato de sodio (Ca(HCO3)2) que
sí es soluble en agua:
CaCO3 (s) + H2CO3 (aq) = Ca2+ (aq) + 2HCO3- (aq)
Por lo tanto, el agua de lluvia toma iones calcio Ca2+ y iones bicarbonato HCO3- y se vuelve
dura. Cuando el agua dura se calienta las dos reacciones anteriores se revierten y se forma
carbonato de calcio, agua y dióxido de carbono:
Ca2+ (aq) + 2HCO3- (aq) = CaCO3 (s) + H2O (l)+ CO2 (g)
El carbonato de calcio (CaCO3) es mucho menos soluble en agua que el bicarbonato de
calcio (Ca(HCO3)2 ) por lo que se precipita formando un sólido conocido como sarro,
incrustaciones o incrustaciones de calcio. Como este tipo de dureza es fácil de remover se le
conoce como dureza temporal. El sarro aparece por lo general alrededor de sistemas de
agua caliente y elemento decalentamiento. Sin embrago, si el agua es extremadamente dura
se puede formar sarro en tuberías de agua fría [3].
Otros tipos de dureza temporal son causados por la presencia de iones magnesio Mg2+ y la
precipitación de hidróxido de magnesio (Mg(OH)2) puede contribuir a los problemas de
incrustaciones.

La combinación de iones de calcio Ca2+ y magnesio Mg2+ con iones cloruro (Cl-), sulfato
(SO42-)y nitrato (NO32-) se conoce como dureza permanente. Por ejemplo en algunas áreas
el sulfato de calcio CaSO4 puede causar una dureza considerable. La dureza permanente no
puede ser removida hirviendo el agua.
El término dureza total es usado para describir la combinación de dureza de magnesio y
calcio. Sin embargo, los valores de dureza se reportan por lo general en términos de
carbonato decalcio (CaCO3) porque es la causa principal de las incrustaciones. La
clasificación estándar se muestra a continuación [3]:
Dureza

mg/L como CaCO3

Moderada

60-120

Dura

120-180

Muy dura

Más de 180

Problemas Causados por la Dureza
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Se necesita más jabón para lavar (el jabón no hace espuma). Algunos detergentes
modernos son menos eficientes porque losaniones (también conocidos como
surfactantes), reaccionan con los iones calcio Ca2+ y magnesio Mg2+ en lugar de retener
las partículas de mugre en suspensión [5].
El jabón hecho a base de grasa animal puede reaccionar con el ion calcio Ca2+ y
magnesio Mg2+ formando un precipitado que puede irritar la piel y arruinar la ropa.
Algunos alimentos, particularmente los frijoles y los chíncharos, cuando...