PARÁMETROS EN LABORATORIO PARA INDICAR LA CALIDAD DEL AGUA

A diferencia de parámetros como el pH, la conductividad o la temperatura que gracias a medidores multiparámetro pueden ser tomados directamente en campo, existen parámetros que debido al tiempo y al equipo que se requiere para obtener los resultados deben ser transportados en muestras para posteriormente ser analizados en laboratorio; a continuación se describirán los parámetros más importantes y que tipo de ensayos son realizados para determinar la calidad del recurso hídrico.

COLOR, OLOR Y SABOR

Son propiedades determinables por los sentidos, estas propiedades no suelen ser una medida precisa del nivel de contaminación, pero su presencia y su determinación es un indicador del estado actual del recurso, definir estos parámetros es de gran importancia en aguas aptas para el proceso de potabilización dado que el consumidor puede detectar colores, olores o sabores que no asocie con “agua pura”.

• Color

No se tiene una relación directa entre el color que presenta un afluente y el grado de contaminación que este posea, es difícil realizar una evaluación absoluta dado que este es un parámetro fuertemente influido por interferencias con otras sustancias que pueden interferir en la coloración de la fuente; debido que muchas de las sustancias que tienen la capacidad de efectuar cambios en el color del recurso se degradan con el tiempo, la determinación del color debe ser realizada pasadas veinticuatro horas de la toma de muestra, manteniendo las muestras debidamente refrigeradas a una temperatura entre los 2 a 5°C y en oscuridad para evitar alguna alteración de la muestra. El color que puede tener el agua puede ser aparente (agua bruta) o verdadero (agua sin presencia de sólidos en suspensión), para determinar el color real de la muestra se emplean dos métodos: Aplicar luz diurna difusa sobre fondo blanco, o mediante el uso de un espectrofotómetro visible.

• Olor

En general, el olor que se distinga en una fuente hídrica puede ser producido por sustancias volátiles o gaseosas, se genera por presencia de materia orgánica en descomposición, productos químicos ya sean producidos o empleados en la industria y tratamiento de aguas residuales. El olor se puede determinar realizando sucesivas diluciones de la muestra original con agua inodora a una temperatura constante de 40 ºC hasta llegar al umbral de percepción, este tipo de ensayos son muy subjetivos y de escasa reproducibilidad, las muestras deben preservarse en recipientes de vidrio a una temperatura entre 2 y 5°C.

• Sabor

Este parámetro se encuentra directamente asociado con el olor dado que presentan respuestas fisiológicas parecidas. Algunas sustancias, como las sales de cobre, zinc o hierro, pueden modificar el sabor, sin alterar el color del recurso, determinar este parámetro se efectúa en un ensayo similar al ensayo empleado para determinar el olor, se realizan diluciones hasta lograr el umbral de percepción, este tipo de análisis se realizan con muestras que sean sanitariamente aptas para consumo humano.

Aspecto del agua que indica excelentes propiedades de olor, color y sabor.

TURBIDEZ

Como ocurre con el sabor y el olor, el aspecto del agua, es una de las características que los consumidores toman como referencia para poder valorar las condiciones sanitarias del agua que reciben procedente de la red de suministro, cualquier cambio en el aspecto es un motivo de alarma entre la población abastecida, que se puede interpretar que el agua no es segura a nivel sanitario. La turbidez es un parámetro que mide el grado en el cual el agua pierde su transparencia debido a la presencia de partículas en suspensión, así mismo, mide los sólidos (arena, arcilla, etc) que hay en suspensión en el agua, a mayor aspecto de suciedad más alto será el grado de turbidez.

La turbidez es un parámetro que mide el grado en el cual el agua pierde su transparencia debido a la presencia de partículas en suspensión, así mismo, mide los sólidos (arena, arcilla, etc) que hay en suspensión en el agua, a mayor aspecto de suciedad más alto será el grado de turbidez.

¿Cómo se determina la turbidez?

El parámetro de turbidez se mide con un nefelómetro o turbidímetro, es un instrumento que mide las partículas suspendidas en un líquido o en un gas, emplea una fotocelda colocada en un ángulo de 90° con respecto a una fuente luminosa. La densidad de partículas es medida en función de la luz reflejada por las partículas hacia la fotocelda, la cantidad de luz que reflejen las partículas depende de las propiedades de las partículas, tales como su forma, su color y su reflectividad; La unidad de turbidez que mide un nefelómetro calibrado se llama Unidad de Turbidez Nefelométrica, UTN o NTU.

Turbidímetro, herramienta que mide el nivel de turbidez de una muestra de agua.

SÓLIDOS TOTALES EN SUSPENSIÓN

El agua puede contener partículas en suspensión y compuestos solubilizados, la suma de ambos se conoce como Sólidos Totales (ST). La determinación de la cantidad de Sólidos Totales presentes en una muestra de agua se realiza, evaporando un volumen conocido de muestra y secando el residuo en estufa a una temperatura de 105 ºC para ser posteriormente pesada y se pueda indicar el resultado en mg/L. Este parámetro permite conocer el contenido total de sustancias no volátiles presentes en el agua; además de analizar el contenido en sólidos totales, se conoce que parte de dichos sólidos se encuentra disuelta y que otra es sedimentable. Los sólidos sedimentables son determinados por el método de decantación, donde a partir de un litro de muestra puesta en reposo en un recipiente cónico durante un intervalo de una hora, se expresa el volumen sedimentado en el fondo del cono en ml/L. Los sólidos disueltos se determinan gravimétricamente mediante filtración, al vacío o presión, con filtros de fibra de vidrio.

Aspecto que pueden presentar de muestras de agua que contienen SST (Izq); Muestra con bajo contenido de SST (Der).

DUREZA

Se define como dureza total del agua la cantidad de sales de elementos alcalino-térreos (estroncio, calcio, berilio, bario, magnesio y radio) presentes en el agua y que normalmente son asociados con la génesis de incrustaciones calcáreas, es decir que corresponde con la cantidad de calcio y magnesio existentes en un afluente.  Cuando en el agua, además de los iones calcio y magnesio están presentes iones bicarbonato, se pueden generar las incrustaciones calcáreas, factores como el aumento de la temperatura y un pH elevado favorecen asimismo la formación de los mismos. La mayoría de los suministros de agua potable tienen un promedio de 160 mg/l de dureza, cuando se encuentran niveles superiores a 500 mg/l no son aptos para el uso doméstico. Existen dos tipos de dureza:

• Dureza Temporal, la cual se determina por el contenido de carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio, esta puede ser eliminada por ebullición del agua y posterior eliminación de precipitados formados por filtración.
• Dureza Permanente, la cual es determinada por las sales de calcio y magnesio exceptuando los carbonatos y bicarbonatos, este tipo de dureza no puede ser eliminada mediante ebullición del agua.

¿Cómo se determina la dureza del agua?

Para determinar la dureza de una muestra de agua en el laboratorio, el método frecuentemente más utilizado se conoce como titulación complejométrica con EDTA (ácido etilendiaminotetraacético), análisis donde se toman alícuotas y se acidifican con ácido clorhídrico, posteriormente se hierve la solución, lo cual genera que se elimine el dióxido de carbono de la muestra, tras enfriar, se añaden unas gotas de un indicador ácido base y se neutraliza con hidróxido sódico (NaOH) hasta observar el cambio de color del indicador. Para la determinación de la dureza se mantiene la muestra a pH 10, y se titula con EDTA hasta que se produzca un cambio de color en la disolución. Otros métodos más recientes para la determinación de la dureza del agua en análisis de laboratorio consisten, en el uso de electrodos de membranas líquidas específicas para la dureza del agua donde determinan simultáneamente calcio y magnesio o el uso de cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC) con una columna intercambiadora de cationes, este método proporciona por separado la concentración tanto de Ca2+ como de Mg2+.

Método de análisis de la dureza del agua a partir del método de titulación complejométrica con EDTA.

FENOLES

Los fenoles son hidroxiderivados del benceno y de compuestos aromáticos polinucleares, provienen de actividades industriales como plantas de coquización, refinerías, industrias papeleras, también se originan por la degradación de productos fitosanitarios y la descomposición de materia vegetal. Son extremadamente tóxicos y son determinados espectrofotométricamente a partir de compuestos de condensación del fenol con 4- amino antipirina, ya sea directamente o por extracción previa con cloroformo.

ACEITES Y GRASAS

Los aceites y grasas en el vertimiento de aguas residuales generan disminución de la permeabilidad de los sólidos en suspensión impidiendo su sedimentación, debido a que generan una capa que recubre los microorganismos encargados de la biodegradación e impidien la captación de oxígeno por los mismos y así disminuyendo su poder depurador en las aguas residuales. El contenido de grasas y aceites es generalmente menor en vertimientos urbanos, que en vertimientos de tipo industrial. La determinación de este parámetro se realiza por extracción en caliente o con un disolvente orgánico no miscible con el agua, donde a partir de un volumen conocido de la muestra de agua a analizar acidulada generalmente con ácido sulfúrico (H2SO4) a pH≤ 2, elimina el disolvente de la fase orgánica y mediante espectroscopía infrarroja o por comparación con curvas de calibrado, se evalúa la cantidad de aceites y grasas presentes en dicha muestra.