Parámetros del agua

Dureza del agua
En química, se denomina dureza del agua a la concentración de compuestos minerales de cationes polivalentes (principalmente divalentes y específicamente los alcalinotérreos) que hay en una determinada cantidad de agua, en particularsales de magnesio y calcio. Son éstas las causantes de la dureza del agua y el grado de dureza es directamente proporcional a la concentración desales de esos metales alcalinotérreos.
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 magnésio existentes (miligramos) por cada litro de agua; que puede ser expresado en concentraciones de CaCO3. 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 podemos hacer una distinción entre durezatemporal (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 hidrógenocarbonatos (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 enagua 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 carbónicodisminuye, con lo que la dureza temporal disminuye, y si el ácido carbónico aumenta puede aumentar la solubilidad de fuentes de carbonatos, como piedras calizas, conlo 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 disolución y precipitación es el que provoca las formaciones de estalagmitas y estalactitas.
Dureza permanente
Esta dureza no puede ser eliminada al hervir el agua, es usualmente causada por la presencia de sulfatos y/o cloruros de calcio yde magnesio en el agua, sales que son más solubles mientras 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 (apH=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
Lasoperaciones 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...