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Electrolitos más comunes en el agua

¿Cuáles son los electrolitos más comunes en el agua?

El agua es un compuesto iónico. Por lo tanto, en estado líquido, es un buen disolvente de compuestos con carácter iónico. 

Los compuestos que se disuelven en agua se pueden clasificar en ectrolitos y no electrolitos. Los electrolitos son moléculas con al menos un enlace iónico, que al disolverse se disocian en un catión, de carga positiva, y un anión, de carga negativa.

 

 

 

 

Los no electrolitos se disuelven sin disociarse; quedan disueltos sin una carga y no aportan conductividad al agua.

Un agua sin electrolitos no conduce la electricidad: es un dieléctrico.

La química del agua estudia la interacción entre el agua y los compuestos que se disuelven en ella.

Los compuestos iónicos que se disuelven en agua pueden ser sólidos, líquidos o gases a las condiciones de la Tierra.

Cuando el agua entra en contacto con la tierra, disuelve principalmente compuestos de carácter iónico. Por ejemplo: NaCl, CaCO3 o K2SO4. Cada uno de estos compuestos se disolverá en una cantidad que dependerá del tiempo de contacto con el agua y de su solubilidad a la temperatura que prevalezca. 

Algunos compuestos iónicos en estado líquido que se disuelven en (o se mezclan con) agua serían H2SO4, HNO3.

El agua disuelve o absorbe gases como HCl, SO2, CO2, H2S. Al hacerlo, estos forman: H3O+(ion hidronio), Cl (cloruros), SO4-2(sulfatos), HCO3(bicarbonatos) y S-2 (sulfuros).

El catión y el anión más comunes en el agua que se encuentra en cuerpos naturales (mares, lagos, ríos, pozos) son:

CATIÓN
ANIÓN

El catión más común:

Na+ (sodio)

El anión más común:

Cl (cloruro)

Los cationes y aniones que incluye lo que se conoce como análisis fisicoquímico del agua son:

CATIONES
ANIONES

A la suma de los dos siguientes cationes se les conoce como dureza total:

Ca+2 (calcio)

Mg+2 (magnesio)

La concentración de este catión se mide a través de lo que se llama el pH, y tiene una relación de absoluta dependencia con la concentración del anión OH:

H3O+ o H+ (hidronio o hidrógeno)

La suma de los siguientes tres aniones se conoce como alcalinidad total:

HCO3(bicarbonatos)

CO3-2 (carbonatos)

OH (hidróxidos)

 

Otros cationes y aniones típicos en aguas de origen natural

CATIONES
ANIONES

Dos cationes que suelen representar un problema.

Se pueden retener por oxidación. La reacción es lenta, pero puede acelerarse mediante MnO2 como catalizador:

Fe+2(fierro o hierro)

Mn+2(manganeso)

Otros (solo unos ejemplos):

K+ (potasio)

Pb+2 (plomo)

Cu+2 (cobre)

Zn+2 (zinc)

NH4+ (amonio)

Un anión que suele representar un problema cuya solución no es barata:

F (fluoruros)

Un anión que también suele representar un problema, que se resuelve mediante oxidación que se cataliza en una superficie de MnO2 (la misma en la que se utiliza para acelerar la reacción de oxidación de Fe+2 y Mn+2):

S-1 (sulfuros)

Otros (solo unos ejemplos):

SO4-2 (sulfatos)

NO3 (nitratos)

PO4-3 (fosfatos)

 

La referencia más usada para analizar un agua es el conocido Standard Methods [Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, auspiciado por tres organismos estadounidenses coordinados:  American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA) y Water Environment Federation (WEF)].

El análisis fisicoquímico de un agua aporta una información esencial para predecir su comportamiento y para abordar un tratamiento conveniente o necesario. Comprende los siguientes análisis:

  1. Sólidos disueltos totales (mg/L).
  2. Dureza total (mg como CaCO3/L o meq/L).
  3. Alcalinidad total (mg como CaCO3/L o meq/L).
  4. pH (adimensional; tiene valores entre 0 y 14).

En la química del agua, no es lo mismo mg/L que ppm.

Cuando se reporta la concentración de un compuesto disuelto en agua, no es lo mismo hablar de de ppm (partes por millón) que de mg/L.

En el caso de líquidos y sólidos, las ppm se refieren al número de miligramos del compuesto cuya concentración se reporta, entre un millón de miligramos de la solución (si es un líquido) o de la mezcla (si es un sólido). Esto es lo mismo que el número de mg del compuesto entre 1 kg de la solución o de la mezcla.

En el caso de gases o vapores, la concentración de un compuesto, reportada en ppm, significa el número de moles del compuesto, por un millón de moles de la mezcla. A presiones no muy altas, esto es lo mismo que el número de mililitros del compuesto, por un litro de la mezcla (es decir, por un millón de mililitros de la mezcla).

Si la densidad del agua fuera exactamente 1.0000 g/cm3, entonces sería exactamente lo mismo ppm que mg/L. La densidad del agua totalmente pura a 20°C es de 0.9999 g/cm3. Esta cambia con la temperatura o con la presencia de compuestos disueltos en el agua.

Cuando se habla de concentración de un compuesto en agua, mientras la concentración del total de compuestos disueltos no sea alta y mientras la temperatura no se aleje mucho de los 20°C, las ppm se aproximan a los mg/L, pero no son idénticas.

Equipo de tratamiento de aguas, asesoria

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