El término dureza del agua se refiere a la cantidad de calcio y magnesio disueltos en el agua. El término proviene de la capacidad del agua para consumir el jabón y se vincula con lo difícil que es lavar con este tipo de agua. Cuando el jabón se mezcla con agua dura, los minerales se combinan con el jabón y forman un precipitado sólido, que disminuye la eficacia de limpieza del jabón. 

La dureza del agua está relacionada con el total de sólidos o minerales disueltos, principalmente calcio y magnesio. Cuantos más cationes divalentes se disuelven en el agua, más “dura” es el agua.

Los cationes divalentes más comunes son el calcio y el magnesio; sin embargo, pueden considerarse otros cationes divalentes, incluidos el hierro, el estroncio, el aluminio y el manganeso. Sin embargo, su contribución a la dureza del agua, es muy baja. Por lo general, la concentración de calcio y magnesio en las aguas naturales supera la de cualquier otro catión polivalente. Por lo tanto, generalmente se considera que la dureza es la concentración de iones de calcio y magnesio en el agua.

¿Es importante medir la dureza del agua?

En las instalaciones industriales y hospitalarias, el agua denominada dura, puede formar depósitos sólidos, compuestos principalmente de sales de calcio y magnesio. Estas incrustaciones de sólidos pueden provocar daños en los equipos. Por otra parte, el agua considerada blanda, tiene efecto corrosivo para los equipos.

Mantener el equilibrio entre incrustaciones y corrosividad es esencial en la mayoría de los casos, por lo que, medir y conocer los niveles de dureza en el agua, es un aspecto importante a considerar.  

En algunos procesos, puede ser aceptable mantener algún grado de dureza del agua. No obstante, en otros casos no debe existir vestigio de dureza, con el fin de evitar la formación de incrustaciones y consecuentemente, daños en los equipos. Esto requiere de procedimientos para el ablandamiento del agua, como la precipitación o por intercambio de iones. Para optimizar estos procedimientos, es fundamental el monitoreo de la concentración de calcio y magnesio. 

¿Cómo se mide la dureza del agua con un medidor de iones de calcio?

Hemos mencionado que la dureza del agua es causada por la presencia de carbonatos de calcio y magnesio. Por lo general, la proporción del calcio con respecto al magnesio es de 3:1 (Ca:Mg), por lo tanto, a partir de la determinación de la concentración de calcio en la muestra, se puede inferir la dureza total del agua.

A continuación, se presentan una serie de recomendaciones para realizar la medición de la dureza del agua, con un medidor de iones.

• Todas las muestras y las soluciones estándares deben estar a la misma temperatura, preferiblemente temperatura ambiente.
• Todas las muestras y soluciones estándares deben ser acuosos. No deben contener disolventes orgánicos.
• La muestra debe poseer un pH entre 5 y 10. 
• Se requiere agitación constante de la muestra, pero no violenta. Tome precauciones para evitar que el calor generado por el agitador magnético, cambie la temperatura de la solución.
• Entre lecturas, la punta del electrodo debe enjuagarse con agua destilada y secar con una toalla limpia. No limpie ni frote la membrana.
• Durante la inmersión del electrodo, verifique la presencia de burbujas de aire adheridas a la superficie de la membrana. Agite el electrodo suavemente para eliminarlas.
• En caso de obtener una respuesta lenta del electrodo, verifique la contaminación de la superficie de la membrana. Remoje la punta del electrodo en agua destilada durante unos 5 minutos, luego en una solución estándar diluida, durante aproximadamente 5 minutos. Verifique la restauración del rendimiento.
• Durante las mediciones de rutina, calibrar el equipo con frecuencia.

Descripción general del proceso de medición

• Coloque la solución estándar más diluida en el agitador magnético y comience a agitar a una velocidad constante. Asegúrese de que el medidor esté en el modo de concentración.
• Introduzca la punta del electrodo en la solución. Ajuste el medidor a la concentración del estándar de calcio. Una vez se haya estabilizado la lectura, fije el valor en la memoria, siguiendo las instrucciones del fabricante.
• Enjuague la punta del electrodo con agua destilada y seque.
• Coloque la solución estándar más concentrada en el agitador magnético y comience a agitar a una velocidad constante.
• Introduzca la punta del electrodo en la solución.  Ajuste el medidor a la concentración del estándar de calcio. Una vez se haya estabilizado la lectura, fije el valor en la memoria, siguiendo las instrucciones del fabricante.
• Enjuague la punta del electrodo con agua destilada y seque.
• Coloque el electrodo en 100 ml de agua destilada. Después de la estabilización de la lectura, fije en la memoria, el valor del blanco. 
• Vierta 100 ml de la muestra en un vaso de precipitados de 150 ml, coloque en el agitador magnético y comience a agitar a una velocidad constante.
• Sumerja la punta del electrodo en la solución y espere a que se estabilice la lectura. Registre la concentración.
• El electrodo debe recalibrar cada 1 o 2 horas. 

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