Dureza del agua

Propiedades químicas. Jabones. Detergentes. Aguas duras y blandas

  • Enviado por: Wayna
  • Idioma: castellano
  • País: República Dominicana República Dominicana
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El agua es un componente de formula H-O-H (H2O), el más importante de la química y de la vida práctica. El agua se descompone por medio de electrólisis, en contacto con metales muy calientes y por otros métodos. Por otra parte se forma agua cuando se reducen óxidos por hidrogeno, y en general, en reacciones químicas de salificación, neutralización, esterificación, etc.

El producto natural es agua impura que contiene sales y gases disueltos y, a veces, materia orgánica; la proporción de estas impurezas constituye la dureza del agua, y también afecta la potabilidad de la misma.

La palabra dureza se refiere a la cantidad de compuestos de calcio y magnesio disueltos en el agua, correspondientes al contenido de iones alcalinotérreos. Estos minerales tienen su origen en las formaciones rocosas calcáreas, y pueden ser encontrados, en mayor o menor grado, en la mayoría de las aguas naturales. Las sales más comunes en el agua dura son sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y cloruros de calcio, magnesio, hierro y otros.

TIPOS DE DUREZA

Las aguas duras se pueden clasificar en dos tipos:

  • Dureza Temporal (carbonática): Este tipo de dureza se debe a la presencia de carbonatos y bicarbonato cálcico y magnésico. Se puede remover por ebullición si bien se suprime agregando la cantidad equivalente de hidróxido cálcico (cal apagada) o sosa cáustica.

  • Dureza Permanente (no carbonática): es la que no se debe a los carbonatos y no desaparece al hervir el agua, y debe ser atribuida por la presencia en el agua de sulfatos, cloruros, nitratos y silicatos alcalinotérreos. Se suprime mediante el carbonato sódico.

  • Dureza Total: dureza temporal + dureza permanente.

METODOS PARA ELIMINAR LA DUREZA

Existen diversos métodos generales para la eliminación de las aguas duras entre algunos de ellos están:

  • Con intercambiadores iónicos

  • Por formación de complejos estables

  • Por precipitación (ablandamiento o suavizamiento del agua)

Además de estas existen otros métodos tomando en cuenta su clasificación.

Las aguas duras temporales pueden ser eliminadas por medio de calentamiento (hirviendo el agua) y separando por filtración o decantación el precipitado que se forma.

Ca(HCO3)2 (calentamiento) CaCO3 + CO2 + H2O

Las aguas duras permanentes pueden ser eliminadas, pero estas son más trabajosas, tanto por el proceso como por el costo. Uno de las maneras puede ser utilizando ablandadores especiales.

Si se trata las aguas duras con carbonato de sodio el cual produce que los sulfatos de calcio y magnesio se precipiten en forma de carbonatos los cuales depuse se pueden retirar por filtración.

CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4

También se utilizan sustancias que actúan como intercambiadores iónicos, es decir, que retienen los iones de calcio y magnesio y los sustituye por otros iones que no causan dureza. Una de estas sustancias es la Zeotila.

2NaAlSi2O4 + Ca+2 Ca(AlSi2O6)2 + 2Na+2

También existe otro método para la eliminación de la dureza y este es el uso de filtros caseros e industriales. Estos filtros se añaden directamente a las tuberías de la casa mejorando la calidad del agua y así mejorando su utilización.

¿Qué ES UN JABON Y CUAL ES SU ESTRUCTURA?

Agente limpiador o detergente que se fabrica utilizando grasas vegetales y animales y aceites. Químicamente, es la sal de sodio o potasio de un ácido graso que se forma por la reacción de grasas y aceites con álcali.

La estructura de un jabón puede considerarse formada por dos partes:

  • Una cadena larga, formada por carbonos en unión covalente;

  • El grupo carboxilo, que al estar disociado, tiene cargas eléctricas.

La cadena hidrocarbonada no es soluble en agua, pero tiene afinidad con las grasas, por lo que se le denomina cola lipofílica o liposoluble. El extremo iónico tiene cargas eléctricas y tiende a disolverse en el agua. Se le llama cabeza hidrofílica o hidrosoluble.

Si se disuelve jabón en agua y se agrega un aceite, este (por su menor densidad) forma una fase sobre el agua. Las moléculas de jabón se orientan y se disponen en la interfase con la cabeza hacia el agua y la cola hacia el aceite.

¿QUE ES UN DETERGENTE?

Es un compuesto cuya disolución actúa como agente limpiador de la suciedad y de sustancias en superficies contaminadas.

Los constituyentes de los detergentes suelen denominarse agentes de superficie activa o surfactantes, pues actúan sobre una superficie.

Están compuestos por moléculas grandes cuya masa molecular es superior a 200. Una parte de la molécula es soluble en materiales orgánicos y la otra en agua.

Los detergentes se obtienen tratando un compuesto aromático, derivado del benceno, con ácido sulfúrico, neutralizándolo posteriormente con hidróxido de sodio para trasformarlo en su sal de sodio. También, se puede reemplazar el compuesto aromático por los llamados compuestos lineales del tipo alquilos, en el proceso descrito. Con esto se logra mayor efectividad de estos.

LAS AGUAS DURAS EN PRESENCIA DE JABONES Y DETERGENTES

Las sales cálcicas y magnésicas de los ácidos grasos de cadena larga, en contraste con las sódica y potásicas, son insolubles en agua. Así, con las aguas duras los jabones tienden a precipitar en forma de sales insolubles y no producen espuma. Además de esto, el agua dura entorpece la acción lavadora tanto del jabón como del detergente.

VENTAJAS DEL AGUA BLANDA

  • El cabello y la piel por lo gral. Se sienten mas suaves después de bañarse o lavarlos.

  • Se utiliza menos detergente para lavar los platos y la ropa.

  • Hay menos minerales depositados en la tubería, calentadores de agua y ollas y sartenes.

  • Ahorro de energía en calentadores.

  • Las tuberías no se obstruyen.

  • Disminuyen las manchas de agua en los platos y vasos que se secan al aire y en el acabado de automóviles.

LIMITACIONES DE LA DUREZA DEL AGUA EN LAS INDUTRIA

Cuando se calienta el agua se depositan los precipitados (CaCO3 y MgCO3) en las paredes de las tuberías y las calderas. Estos depósitos pueden llegar a acumularse hasta el extremo de ocasionar su obstrucción y en algunos casos puede producir roturas o explosión por un sobrecalentamiento de las tuberías o calderas.

La dureza del agua también puede producir corrosión e incrustaciones en tuberías, calderas, intercambios de calor, entre otros. El agua dura no puede utilizarse en las calderas de vapor pues las sales de calcio y magnesio se depositan como carbonatos en los tubos de ebullición formando en sus paredes interiores una costra pétrea que puede dar lugar a una explosión por un sobrecalentamiento de las tuberías.

Hicimos una encuesta tomando una muestra de 50 personas. Les hicimos una serie de preguntas relacionadas con el conocimiento de lo que era el agua dura y de si tenian o no, un filtro. Obtuvimos los siguientes resultados: 86% de personas que no conocían el concepto de agua dura y que no tenian filtros. Un 8%, eran las personas que si conocían lo que era agua dura y que tenian filtros. Un 6% de las personas, saben lo que es agua dura pero no poseen filtros.