Determinación de la Dureza del Agua


Determinación de la Dureza del Agua
MÉTODO VOLUMÉTRICO CON EDTA

 Por: Ing. Claudio Sacha Ñ.
e-mail: claudiosacha@hotmail.com
I.   INTRODUCCIÓN
           La principal y más crítico uso que se hace del agua industrial es para equipos generadores de vapor, llamados comúnmente calderos o calderas, es por ello que para evitar problemas dentro de la estructura esta debe estar libre de sales deminerales entre los que se encuentran las de Calcio y Magnesio, para ello se utiliza por lo general intercambiadores sintéticos muy activos que eliminan la dureza de las aguas. Los intercambiadores iónicos más usados son las resinas procedentes del ácido estiren sulfónico, sin embargo éstas con el tiempo tiende a perder su efectividad por saturación por lo que es necesario realizar análisispermanentes sobre el agua que se está utilizando siendo en este caso muy útil la determinación de la dureza por medio del EDTA por ser un método muy práctico.
             El EDTA (Ácido etildiamino tetra acético) forma un complejo de quelato soluble al añadirse a las soluciones de algunos cationes metálicos. Si a una solución acuosa (que contengan Ca++ y Mg++) a un pH de 10+-0,1, se añade una pequeñacantidad de indicador de negro de tiocromo “T”, la solución toma un color rojo vino. Al titular con EDTA los iones Ca++ y Mg++ formaran un complejo y cuando todos estos iones estén formando dicho complejo la solución cambiara de rojo vino a azul señalando el punto final de la titilación.
 II. REVISIÓN DE LITERATURA
La dureza total es uno de los más importantes y comunes análisis para el aguaindustrial.
La presencia de sales cálcicas y magnésicas, principalmente bicarbonatos, carbonatos, sulfatos y cloruros, se hacía antes por el método de la espuma de jabón; aun ahora se utiliza en algunos casos, pero su inexactitud acorde con los tiempos, lo ha colocado en segundo plano.

El método colorimétrico a partir del EDTA (ácido etilendiamin tetraacético), es actualmente el más recomendable.
Elmagnesio varía en forma típica entre 10-50 mg/l (aproximadamente 40-200 mg/l como CaCO3). En el agua de mar, la concentración de magnesio es aproximadamente 5 veces la del calcio en base equivalente.

La producción de hidróxido de magnesio a partir del agua de mar es el punto de arranque en la preparación de magnesio. El magnesio es un componente primordial de muchos minerales, como ladolomita, magnesita y muchas variedades de arcilla.

La dureza de magnesio de un agua es, por lo general, aproximadamente una tercera parte de la dureza total, siendo las dos terceras partes restantes dureza de calcio.

Puesto que el carbonato de magnesio es bastante más soluble que el carbonato de calcio, rara vez es un componente principal en las incrustaciones. Sinembargo, debe eliminarse junto con el calcio cuando se requiere agua blanda para alimentación de calderas o para otros procesos.

Puede eliminarse mediante el ablandamiento con cal hasta un residuo de 30-50 mg/l como CaCO3 en frío, o 1-2 mg/l como CaCO3, en caliente. También se reduce por medio de intercambio iónico hasta menos de 1 mg/l como CaCO3.
Dureza causada por la presencia decarbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio en el agua. Esta dureza puede reducirse hasta el límite de solubilidad haciendo hervir el agua.

Cuando la dureza es numéricamente mayor que la suma de la alcalinidad de carbonatos y la alcalinidad de bicarbonatos, la cantidad de dureza es equivalente a la alcalinidad total y se denomina dureza de carbonatos. Se expresa en miligramos decarbonato cálcico equivalente por litro (mg CaCO3/l).
El calcio es el componente principal de la dureza en el agua y generalmente se encuentra en el rango de 5-500 mg/l, como CaCO3, (2-200 mg/l como Ca). Está presente en muchos minerales, sobre todo en la piedra caliza y en el yeso.

Con frecuencia, los depósitos de piedra caliza son el residuo de fósiles de pequeños organismos...