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UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRES BELLO
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
LABORATORIO DE QUÍMICA

DUREZA DEL AGUA

Objetivos:
Determinar la dureza de muestras de agua de origen diferente.

Introducción:

▪ En la naturaleza no existe el agua químicamente pura, ya que, en su ciclo hidrológico ella disuelve, absorbe, almacena y arrastra minerales, gases, compuestos orgánicos, vegetales ymicroorganismos que le confieren características muy peculiares. La calidad del agua depende de la mayor o menor concentración de esas sustancias extrañas a su composición.

▪ El agua es un disolvente que puede disolver con facilidad a una gran diversidad de compuestos químicos, la concentración de los contaminantes puede llegar a niveles intolerables para los requerimientos de calidad del agua, de maneraque se hace imprescindible aplicar tratamientos correctivos con el objetivo de modificar sus propiedades tanto físicas como sanitarias para permitir darle un uso apropiado.

▪ El agua es una sustancia ampliamente empleada en la industria, desempeñando diversas funciones: producción de energía por vaporización, transferencia de calor, transporte de materias primas, fabricación de productos, lavado,etc. Para cada una de las aplicaciones es necesaria una calidad adecuada en cuanto la concentración de especies disueltas; por ejemplo, las aguas empleadas en calderas deben estar exentas de iones metálicos para impedir la formación de incrustaciones

▪ El agua para el consumo deberá ser higiénicamente segura, tener oxígeno disuelto y contener en disolución pequeñas cantidades de algunas sales( no mayor de 0.25g/l ) que son de suma importancia para la salud. .

Los métodos de análisis de agua pueden clasificarse en específicos y no específicos, en el primero se determina la cantidad de un contaminante dado, por ejemplo: plomo, mercurio o fosfato. Los métodos no específicos evalúan propiedades generales de las aguas, como puede ser: color, olor, pH, turbidez, cantidad de sólidossuspendidos, demanda química y bioquímica de oxígeno y la dureza del agua.

Dureza del agua:

La dureza de una muestra de agua puede ser definida como la concentración de todos los cationes metálicos no alcalinos presentes en dicha muestra, expresada en concentración de carbonato de calcio. Los iones responsables de esta dureza son primordialmente el calcio y el magnesio (Ca+2 y Mg+2) y las aguasque los contienen se denominan aguas duras. El ablandamiento consiste en extraer -de las aguas- los iones metálicos responsables de su dureza, por ejemplo, precipitándolos en productos insolubles
Una consecuencia de la dureza del agua se refleja de manera crítica en la industria en la formación de incrustaciones y sedimentos en equipos tales como calentadores y calderas, los cuales se vensometidos a aumentos variables de temperatura.

Determinación de la dureza del agua. Complejometría:

Existen varios métodos para determinar la dureza de una muestra de agua, entre ellos uno de los más empleados es el método complejométrico.

▪ En el método complejométrico se utilizan indicadores capaces de reaccionar con los iones metálicos vinculados con la dureza, formando con ellos unoscompuestos denominados complejos quelatos (dichos indicadores tienen un color al estar disueltos en agua y cambian de color al formar el quelato) Así por ejemplo, el negro de Eriocromo T o calcón, es un indicador que tiene coloración azul en soluciones acuosas a un pH 10, pero que al reaccionar con iones Mg+2 y Ca+2 forma el complejo metálico (M-Indicador) de color vino tinto o rosado,dependiendo de la dureza del agua. Dicha reacción se representa del siguiente modo:

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▪ Otro compuesto importante en este tema es el ácido etilendiaminotetracético (EDTA), que también es capaz de reaccionar con los iones Ca+2 y Mg+2 formando el quelato correspondiente

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Si se observa la fórmula estructural de la sal de EDTA (figura 1), se puede notar que esta posee cuatro...