¿Qué es la alcalinidad?

La alcalinidad o basicidad del agua, es la medida de la capacidad para neutralizar ácidos. A diferencia del pH, que indica si una solución es un ácido o una base, la alcalinidad expresa cuánto ácido puede absorber una solución sin cambiar el pH. Es esencialmente, la capacidad amortiguadora de una solución. Por lo tanto, las soluciones con baja alcalinidad tienen una menor capacidad de amortiguación y cambian el pH con bastante rapidez cuando se agrega algo ácido.

En las fuentes de agua naturales, la alcalinidad varía según la ubicación geográfica. La geología del área influye directamente en la cantidad de alcalinidad. Los minerales de las rocas y el suelo circundantes son los principales responsables. Por ejemplo, las áreas con una alta frecuencia de piedra caliza tendrán una alcalinidad mucho más alta que las áreas que tienen una alta frecuencia de granito. Al medir la alcalinidad, los resultados se muestran como ppm de carbonato de calcio (CaCO₃). Los iones de hidróxido (OH^–), los iones de bicarbonato (HCO₃^–) y los iones de carbonato (CO₃^2-) contribuyen a la alcalinidad del agua.

¿Por qué medir la alcalinidad? 

La alcalinidad es importante en una variedad de industrias. Todo, desde acuarios y acuicultura hasta enchapado y tratamiento de agua, requiere pruebas de alcalinidad. No conocer la alcalinidad del agua en varios campos puede tener consecuencias y resultados desastrosos para el producto final. Vigilar correctamente la alcalinidad puede ahorrar tiempo, materiales y dinero a los usuarios y operadores.

Alcalinidad en agua potable.

La alcalinidad puede influir en cómo se debe tratar el agua durante todo el proceso de tratamiento de agua. La importancia de la alcalinidad es significativa en los fenómenos de coagulación y ablandamiento, así como en la prevención de la corrosión. Por lo general, se mide en el agua de la fuente y en el agua de distribución, aunque también se puede medir en la etapa de coagulación y floculación.

Cuando la alcalinidad del agua que pasa a través del proceso de tratamiento de agua potable es lo suficientemente alta, el agua se amortiguará contra cambios volátiles de pH. Esto es importante debido a que diferentes coagulantes utilizados para eliminar los contaminantes del agua potable, pueden provocar que el pH del agua baje. Si el pH llega a bajar demasiado, será necesario realizar ajustes antes de las etapas posteriores. Esto haría que se utilizara más tiempo y recursos para el tratamiento del agua. Idealmente, se requiere por lo menos 110 mg/L de CaCO₃ para amortiguar el agua durante la etapa de coagulación. Al conocer la cantidad de alcalinidad en el agua tratada, los operadores pueden ajustar de manera proactiva la dosis de coagulante, el pH del agua y la alcalinidad.

Aplicación

La alcalinidad presente en el agua se mide por titulación con una solución valorada y depende de la concentración de los iones hidroxilo (OH^–), carbonato (CO₃^–) y bicarbonato (HCO₃^–).

El minititulador HI84531-01 representa una forma asequible de automatizar las valoraciones de alcalinidad. Cuenta con una bomba dosificadora de precisión que permite detectar el punto final con un electrodo de pH con cuerpo de vidrio. El equipo viene con todos los reactivos necesarios para realizar cada prueba. Los reactivos pre-estandarizados le permiten medir en el intervalo bajo (300 – 400 mg/L CaCO₃) y el intervalo alto (300 – 400 mg/L CaCO₃). No hay necesidad de utilizar material de vidrio volumétrico o balanzas analíticas, ya que todos los reactivos vienen preparados y envasados incluyendo las soluciones de titulación valoradas y la solución de calibración de la bomba. Además, este minititulador también se puede utilizar como medidor de pH o mV.

A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del minititulador para alcalinidad de agua HI84531-01

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El agua es fundamental para el desarrollo socioeconómico de la población, la energía y la producción de alimentos, los ecosistemas saludables y para la supervivencia misma de los seres humanos.

(See english version below)

De toda el agua que hay en la tierra, el 97.14% de la cantidad total del agua es superficial, sólo el 2.59% es agua dulce. De este 2.59% otro porcentaje está atrapado en forma de casquetes polares, que es 2%. El resto de esta agua dulce es agua subterránea (el 0.592%), o es agua fácilmente accesible en lagos, aguas corrientes, ríos, etc. (el 0.014%)

El agua potable que consumimos puede ser bombeada de la tierra a través de pozos, también puede provenir directamente del agua superficial, tales como ríos, de los lagos y de las corrientes.

Debido a que el agua proveniente de estos lugares, es necesario que lleve un proceso de purificación en el que se aseguren los niveles aceptables de materia inorgánica y orgánica para consumo humano que están indicados en las normas para el control ambiental de cada país, para la regulación del agua de uso y consumo humano, se establecen los límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización. En cada norma se muestran los límites permisibles de características bacteriológicas, en los que se analizan los organismos coliformes totales y organismos coliformes fecales, también se encontrarán los límites permisibles de características físicas y organolépticas como el color, olor, sabor y turbiedad, por otro lado con respecto a la materia inorgánica se deben analizar los siguientes parámetros: Aluminio, Arsénico, Bario, Cadmio, Cianuros (como CN^–), Cloro residual libre, Cloruros (como Cl^–) Cobre, Cromo total, Dureza total (como CaCO₃), Fenoles o compuestos fenólicos, Fierro, Fluoruros (como F^–), Manganeso, Mercurio, Nitratos (como N), Nitritos (como N), Nitrógeno amoniacal (como N), pH (potencial de hidrógeno) en unidades de pH 6.5-8.5, Plaguicidas en microgramos/l: Aldrín y dieldrín (separados o combinados), Clordano (total de isómeros), DDT (total de isómeros), Gamma-HCH (lindano), Hexaclorobenceno, Heptacloro y epóxido de heptacloro, Metoxicloro, Plomo, Sodio, Sólidos totales disueltos, Sulfatos (como SO₄^2-), Sustancias activas al azul de metileno (SAAM), Trihalometanos totales y Zinc

APLICACIÓN

Para el análisis de la materia inorgánica se requieren equipos electroanalíticos, de los cuales la mayoría de estos parámetros se pueden determinar por un método colorimétrico en el espectro de luz visible.

En Hanna contamos con un espectrofotómetro que tiene métodos programados para realizar la determinación de la mayoría de estos parámetros inorgánicos que pueden estar presentes en el agua y que sus niveles están regulados para asegurar la calidad de la misma y garantizar que es apta para consumo humano.

HI801: Espectrofotómetro visible “iris”

Drinking Water Quality Analysis

Drinking water can be obtained from wells by pumping it from the earth, or it can be obtained directly from surface water, such as rivers, lakes and streams.

Considering drinking water origins, it is necessary a purification process in order to assure acceptable levels of inorganic and organic matter for human use, this levels are indicated in environmental regulations of each country. In drinking water regulations, quality limits and water treatments for purification are established.

Each regulation gives the allowed levels of bacteriological characteristics, where total coliform organisms and fecal coliform organisms are analyzed. Also, regulations provide the limits for physical and organoleptic characteristics, such as color, smell, taste and turbidity. On the other hand, it is necessary to analyze the inorganic matter including: Aluminum, Arsenic, Barium, Cadmium, Cyanide (as CN^–), Free Chlorine, Chloride (as Cl^–), Cooper, Total Chromium, Total Hardness (as CaCO₃), Phenols or Phenolic compounds, Iron, Fluoride (as F-), Manganese, Mercury, Nitrates (as N), Nitrites (as N), Ammonia Nitrogen (as N), pH from 6.5 to 8.5, Pesticides, Lead, Sodium, Total Dissolved Solids, Sulfates (as SO₄^2-), Methylene Blue Active Substances (MBAS), Total Trihalomethanes and Zinc.

Application

For the analysis of the inorganic matter, it is required some analytical instruments, most of them working under photometric principles in the visible light spectrum.

Hanna Instruments provides advanced spectrophotometers with programmed methods for the measurement of the inorganic parameters of water, in order to assure water quality and its suitability for human use.

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