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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 ocurra algoque 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 ionesmagnesio (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 cae disuelve dióxido decarbono (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 reacciona formando bicarbonatode 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 carbonatode 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 de calentamiento. Sin embrago, si elagua 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 comodureza 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 de calcio (CaCO3) porque es la causaprincipal de las incrustaciones. La clasificación estándar se muestra a continuación [3]: Dureza Moderada Dura Muy dura mg/L como CaCO3 60-120 120-180 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 los aniones (también conocidos como surfactantes), reaccionan con losiones 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 son cocidos con agua dura se endurecen. Los iones de calcio alteran...
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