Teoria Arboleda

Teoría y práctica de la Purificació n delagua.
J. Arboleda Valencia
ed. Acodal, 1992. Colombia

Teoría de la C oagulació n delAgua
IMPUREZAS DEL AGUA
El agua en su forma molecular pura no existe en la naturaleza, por cuanto
contiene substancias que pueden estar en suspensión o en solución verdadera
según el tamaño de disgregación del material que acarrea.
Por otra parte, de acuerdo con el tipo deimpurezas presentes, el agua puede
aparecer como turbia o coloreada, o ambas.
La turbiedad, que no es más que la capacidad de un líquido de diseminar un
haz luminoso, puede deberse a partículas de arcilla provenientes de la erosión
del suelo, a algas o a crecimientos bacterianos.
El color está constituido por substancias químicas, la mayoría de las veces
provenientes de la degradación de lamateria orgánica, tales como hojas y
plantas acuáticas con las cuales entra en contacto. El conocimiento de la
naturaleza y característica de estos contaminantes es básico para poder
entender los procesos de remoción que describiremos luego.

Turbiedad - Aspectos ópticos
La turbiedad es la propiedad óptica que tiene una sustancia líquida o sólida, de
diseminar1 en todas direcciones la luz que pasa porella.

1 Emplearemos la expresión diseminar o diseminación de la luz,
para describir el fenómeno asociado con la turbiedad, reservando
el término dispersar o dispersión, para el fenómeno de la

separación por refracción de los rayos constituyentes de un haz
de luz no homogénea al atravesar un prisma.

Esta definición implica una interrelación entre la luz incidente y la sustancia
diseminante.
Laluz transmitida será:
cuando no hay luz absorbida. Si hay luz
.
absorbida:
En donde, e = base de logaritmos naturales, k = coeficiente de absorción y l =
espesor de la suspensión. La luz reflejada sólo se presenta cuando hay
partículas muy grandes, y en el problema que nos ocupa podemos ignorarla.
Ahora bien, los movimientos ondulatorios se pueden combinar, lo cual
produce interferencias. Si dosondas de luz de igual amplitud están fuera de
fase (cresta sobre seno), se restan o cancelan; y si existe solamente un
desfasamiento (cresta sobre una parte de seno), aparece una onda resultante de
amplitud intermedia.
Por tanto, al haber una variedad de ondas luminosas de diferente amplitud y/o
frecuencia, el problema se vuelve bastante complicado, pues una onda puede
destruir a otra o sumarse conella. Además al chocar un rayo de luz contra un
átomo de la misma partícula, las ondas resultantes se combinan según estén en
fase o fuera de fase y pueden chocar con nuevos átomos. De modo que la luz
diseminada o transmitida no es una función lineal de la luz incidente. Ver la
Figura II.2.

Fig. II.1. Interferencia de Ondas

Fig. II.2. Esquema simplificado de interferencia y diseminación de laluz.
Como la turbiedad es la que produce la diseminación de la luz, debe
considerarse a aquella como la interacción de un conjunto de ondas actuando
sobre un conjunto de átomos y partículas, sin relación con la concentración de
la suspensión.
Sólo cuando la luz pasa por un líquido ideal homogéneo, no se produce
diseminación ninguna del rayo luminoso y por tanto la turbiedad es cero.
Cualquieralteración del medio, ya sea en el índice de refracción o en la
densidad, producirá cambios en la proporción de ID/Io.
Matemáticamente, la turbiedad se puede definir como el logaritmo natural de
la disminución de la intensidad luminosa, al pasar un rayo de luz a través de
un medio de espesor l, así:
(II.1)
Medio Diseminante
El número, concentración y masa de las partículas así como su tamaño, forma
eíndice de refracción, influencian la turbiedad aparente de una suspensión.
1. Número de partículas: En suspensiones monodispersas ideales, en que
cada átomo se considera un diseminante único, el número de partículas es
siempre proporcional a la turbiedad. En cambio, en el caso corriente de
suspensiones polidispersas, el problema es más complejo, debido a la
interferencia entre las distintas...