Fundamentos Del Tratamiento De Agua Potable

CAPÍTULO 2
FUNDAMENTOS DEL TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE

El agua es una sustancia única sobre la faz de la Tierra. Es, a la vez, tan ordinaria para
el ser humano en su uso, como extraña en cuanto a propiedades se refiere.

A continuación se describirán las propiedades físicas y químicas más importantes del
agua. Estas propiedades son las que caracterizan al agua y la hacen tan diferente decualquier
otra sustancia sobre esta Tierra.

Después se clasificarán y describirán los principales procesos que intervienen en la
purificación del agua. El nivel de tratamiento que se le debe dar al agua está en función de la
calidad de la misma. Esto puede variar mucho según la fuente del agua.

2.1

Estructura y propiedades químicas del agua

Las propiedades químicas del agua son muyimportantes ya que, aunque no se vean a
simple vista, definen las propiedades físicas de la misma, que son las que generalmente
percibimos. Además influyen en la forma en que otros compuestos o sustancias se mezclan
con el agua. A continuación se presentan las principales propiedades químicas del agua.

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2.1.1

Composición química y peso molecular

El agua está formada por dosmoléculas de hidrógeno y una de oxígeno. Sin embargo,
ya que existen 3 isótopos conocidos del hidrógeno y 6 del oxígeno, existen múltiples
combinaciones de ellos en el agua. Los que forman la mayor parte del agua son el 1H
(Hidrógeno) y el 16O (Oxígeno). El peso molecular del agua varía alrededor de 18 en función
de la proporción de otros isótopos en su molécula.

2.1.2

Forma de la molécula(polaridad)

La molécula del agua es bipolar. Su forma es angular con el oxígeno en el vértice y las
uniones formando un ángulo de aproximadamente 104.5° en un estado de equilibrio ideal (que
en la realidad no existe, pues los núcleos de las moléculas vibran constantemente y la
ubicación de los electrones sólo puede establecerse en términos probabilísticos, más como una
densidad electrónicaalrededor del núcleo que como un lugar determinado en el espacio).

2.1.3

Estructura molecular

En la actualidad se cree que las moléculas del agua se atraen formando grupos
cerrados, con las distancias interatómicas más expandidas que en los sólidos. Cada molécula
está unida a las otras por medio de puentes de hidrógeno. Esta estructura no es fija sino que se
modifica constantemente algirar o reorientarse las moléculas. Al incrementarse la temperatura
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la velocidad de reorientación aumenta, por lo que a la temperatura de ebullición, las moléculas
se separan completamente.

2.1.4 Ionización e hidratación

Al disolver en agua una sustancia, ésta no puede conservar sus moléculas intactas, sino
que éstas se ionizan o fraccionan en átomos o grupos de átomos (radicales,llamados cationes
si están cargados positivamente, y aniones si tienen carga eléctrica negativa). Esto se debe al
carácter bipolar del agua, ya que cuando el soluto se dispersa, cada extremo de la molécula de
la sustancia es atraído por el dipolo de carga opuesta, lo que produce la ruptura molecular y
por lo tanto la disociación iónica. Si un compuesto está ionizado parcialmente se llamaelectrolito fuerte, y si está ionizado totalmente se le llama electrolito débil. Las propiedades de
los compuestos totalmente ionizados son las de sus iones individuales y no las de sus
moléculas completas.

Cada ion crea y transporta su propio campo eléctrico y por lo tanto, produce una
atracción electrostática entre él y los dipolos, los cuales quedan formando una envoltura a su
alrededororientada según sea la carga. Cuanto más intenso sea el campo del ion, más
moléculas atraerá hacia sí. Este fenómeno se llama solvatación en general e hidratación
cuando se refiere particularmente al agua. La ionización e hidratación son fenómenos
simultáneos, el uno consecuencia del otro y por lo tanto, cuando se habla de iones en solución
acuosa siempre debe entenderse que éstos se encuentran...