Por Rosann Kozlowski Actualizado el 24 de marzo de 2022
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A veces el agua puede describirse como agua dura y agua blanda. La distinción radica en la cantidad de minerales disueltos en el agua. El agua dura contiene una gran cantidad de minerales y el agua blanda contiene poco o ninguno.
El agua acumula sólidos disueltos a medida que avanza a través de rocas y otros sustratos, como piedra caliza, yeso o dolomita. El calcio y el magnesio son particularmente solubles en agua, y si estos minerales naturales se encuentran dentro del área geográfica, los residentes que rodean la fuente de agua tendrán agua dura. .
En los Estados Unidos, las zonas de la costa este generalmente tienen agua blanda y las del suroeste tienen agua dura. El agua de lluvia, al no filtrarse a través de las sustancias del suelo como lo hace el agua subterránea, se considera blanda.
Las características del agua dura y del agua blanda están determinadas por la cantidad de minerales en el agua, medida en miligramos por litro o en granos por galón. La dureza también depende del pH y la temperatura del agua.
Los Estándares Nacionales Americanos definen el agua blanda como aquella que contiene menos de 17,1 mg/L; sin embargo, se pueden utilizar los siguientes niveles para aproximar la dureza del agua:
– 120 mg/L* Duro:121 – 180 mg/L
Los contribuyentes comunes a la dureza del agua son el calcio, Ca y el magnesio, Mg. Ambos elementos son metales alcalinotérreos que se encuentran en el Grupo 2 de la tabla periódica. Los elementos de la columna del Grupo 2 tienen una carga 2+ y pierden dos electrones para formar cationes, como Ca2+ y Mg2+. Estos cationes se disuelven fácilmente en agua.
Carbonato de calcio , CaCO3 es una sustancia común en la formación rocosa, especialmente de piedra caliza, un tipo de roca sedimentaria y dolomita, CaMg(CO3)2, también una roca sedimentaria. El carbonato de calcio también se encuentra en las cáscaras de los organismos marinos y en los huevos.
Cuando el agua de lluvia con dióxido de carbono disuelto, CO2, se filtra a través de carbonato de calcio, los iones de calcio se disuelven en el agua. La siguiente ecuación química describe este proceso:
CaCO3(s) + H20(l) + CO2(ac) → Ca2+(ac) + 2HCO3-
Donde el carbonato cálcico, CaCO3, forma Ca2+ y bicarbonato, HCO3-, en presencia de agua y dióxido de carbono.
Las propiedades del agua dura se describen como temporales y permanentes . El agua dura temporal contiene bicarbonato, HCO3-. El agua dura permanente contiene iones de bicarbonato con otros iones como sulfato, SO42-. La ebullición no precipita las especies de endurecimiento permanente y sería necesario agregar carbonato de sodio, Na2CO3.
Cuando se calienta agua dura, a menudo deja una capa en ollas o recipientes. Tenga en cuenta que la ecuación para este precipitado es la inversa para los iones Ca2+ que se disuelven en una solución acuosa:
Ca2+(ac) + 2HCO3- (ac) → CaCO3(s) + H20 (l) + CO2(ac)
El precipitado de carbonato de calcio, CaCO3, se llama incrustación. Si bien limpiar es frustrante, no es un problema de salud.
El precipitado puede acumularse con el tiempo; Sin embargo, esto puede afectar la vida útil de electrodomésticos como lavavajillas, lavadoras y tuberías de plomería. La acumulación restringe el espacio por donde el agua puede fluir y sería necesario reemplazar los electrodomésticos y las tuberías.
Como se mencionó anteriormente, el agua dura contiene minerales disueltos que pueden causar problemas a los consumidores al dejar depósitos en plomería y electrodomésticos. El agua dura también interfiere con la eficacia de muchos productos de limpieza domésticos.
Los iones Ca2+ y Mg2+ interfieren con las cualidades tensioactivas del **jabón. ** Un surfactante reduce la tensión superficial del agua, permitiéndole mantener contacto con una superficie sólida, como la ropa o el lavabo del baño. Los iones interfieren con el proceso del surfactante y esto a menudo requiere más ropa o agente de limpieza para completar la tarea.
Los minerales del agua dura también se combinan con el jabón para formar una película pegajosa o turbia en la vajilla y en las bañeras, duchas y lavabos. Esta película también puede cubrir la ropa, la piel y el cabello, haciendo que la ropa parezca sucia, provocando piel seca o irritada o cabello opaco e inmanejable.
El agua dura tiene un beneficio adicional para la salud. El calcio y el magnesio son minerales importantes que el cuerpo necesita para el crecimiento y el funcionamiento de los huesos y los músculos. Estos minerales también regulan la presión arterial y las acciones enzimáticas. El consumo de agua dura puede ser una fuente de estos minerales.
El agua blanda no tiene los efectos negativos de los depósitos minerales en los electrodomésticos y las tuberías. Carece del sabor mineral del agua dura y no deja residuos en la piel, platos u otras superficies.
Un descalcificador de agua doméstico funciona mediante intercambio iónico. Cuando el agua dura pasa a través de un intercambiador de iones, fluye a través de capas de perlas de polímero (plástico) que están unidas covalentemente a grupos aniónicos, como:
A medida que el agua pasa por estas perlas, los iones de calcio y magnesio desplazan a los iones de sodio o potasio.
Los beneficios de los ablandadores de agua son una ropa más limpia, electrodomésticos más duraderos y sin acumulación de jabón pegajoso. Los consumidores utilizan menos detergente para ropa y otros tipos de limpiadores y detergentes. La ropa es más brillante y los lavabos, bañeras y duchas requieren menos limpieza.
Los aparatos de agua, como calderas, calentadores de agua y lavavajillas, suelen funcionar de manera más eficiente y necesitan menos mantenimiento, ya que el agua blanda no provoca acumulación de sarro en las tuberías y accesorios de plomería. Los usuarios de agua blanda a menudo informan que el cabello y la piel se sienten menos secos y escamosos.
Las desventajas de los ablandadores de agua incluyen el alto costo y el esfuerzo que implica mantener un sistema de ablandamiento de agua. Un ablandador de agua y su instalación pueden costar miles de dólares estadounidenses, y se debe agregar sal al ablandador de agua con regularidad.
Los ablandadores de agua consumen mucha agua en el proceso de regeneración y utilizan hasta 25 galones de agua por día. El lavado de descalcificadores de agua con una solución salina puede tener impactos negativos en el medio ambiente. Esta agua, por su alto contenido en sodio, no está recomendada para regar plantas, césped o jardines.
El agua ablandada, saludable, contiene más sodio que el agua dura, y esto puede ser problemático para las personas que deben limitar su consumo de sal en la dieta. Debido a que se ha eliminado gran parte del calcio y el magnesio, el agua blanda no proporciona una fuente de estos minerales en la dieta.
