AGUA DEFINICIONES

PARÁMETROS IN SITU PARA INDICAR LA CALIDAD DEL AGUA

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Cuando se habla sobre la calidad del agua, se hace referencia a las características químicas, físicas, biológicas y radiológicas que posee determinado cuerpo de agua, algunos de los parámetros que se emplean para la determinación de la calidad del recurso pueden ser tomados in situ, es decir en un sitio específico y se miden directamente en el cuerpo de agua de interés.

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Calidad del agua, hace referencia a las características químicas, físicas, biológicas y radiológicas que posee determinado cuerpo de agua y se define como la medida de la condición del recurso en relación con un propósito específico para la cual esta sea requerida; esta medida se toma de acuerdo a un conjunto de normas que evalúan el cumplimiento. Los estándares más comunes empleados para evaluar la calidad del agua están relacionados con la salud y conservación de los ecosistemas, la seguridad de contacto humano con la fuente de análisis y la determinación de la calidad para tratamiento de potabilización del recurso.

Algunos de los parámetros que se emplean para la determinación de la calidad del recurso pueden ser tomados in situ, es decir en un sitio específico y se miden directamente en el cuerpo de agua de interés, dónde aparte de tomar dichos parámetros se tomará una muestra representativa de agua ya sea puntual, compuesta o integrada para su posterior análisis en laboratorio. Los parámetros que permiten ayudar a determinar la calidad del recurso y que se toman tanto in situ como en laboratorio son los siguientes:

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POTENCIAL DE HIDRÓGENO O PH

El potencial de hidrógeno o potencial de hidrogeniones (pH) es la medida de alcalinidad o acidez de una disolución e indica la concentración de iones hidrógeno presentes en determinadas disoluciones.​ En soluciones acuosas, la escala de pH varía de 0 a 14. Se consideran ácidas las soluciones con pH menor que 7, las soluciones alcalinas presentan un pH superior a 7, la solución se considera neutra cuando su pH es igual a 7.

¿Cómo medir el pH?

El valor del pH puede ser medido de forma precisa mediante un potenciómetro o pH-metro, es un instrumento que permite medir la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia, generalmente de plata o cloruro de plata y un electrodo de vidrio sensible al ion de hidrógeno. El pH también se puede medir de manera aproximada empleando indicadores, ácidos o bases débiles que tienen diferente color según el pH, el papel indicador que se emplea, consiste en papel impregnado con una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El indicador más conocido es el papel de litmus o papel tornasol. Otros indicadores usuales son la fenolftaleína y el naranja de metilo.

Papel de Litmus empleado para la determinación del pH.

La determinación del pH es uno de los procedimientos analíticos más empleados y de mayor importancia en química y bioquímica, debido a que este indicador determina muchas características notables de la estructura y de la actividad de las moléculas, por lo tanto, del comportamiento de células y organismos. El pH del agua que se clasifica como apta para consumo humano, se encuentra generalmente en valores comprendidos entre 7,2 y 7,8. Aguas con valores de pH menores o iguales a 7, generalmente son propensas a procesos de corrosión mientras que aguas que registren valores de pH superiores a 8 generalmente favorecen los procesos de incrustaciones calcáreas.

El pH-metro determina el pH directamente en la fuente a analizar.

CONDUCTIVIDAD

La conductividad es un parámetro que indica la propiedad que poseen las soluciones acuosas para conducir corriente eléctrica. La conductividad en el agua depende de la presencia de iones, la concentración, la movilidad, la valencia y la temperatura del recurso en el momento de la medición. En general, las soluciones de la mayor parte de los compuestos inorgánicos son buenas conductoras, las moléculas orgánicas al no poder disociarse en el agua, conducen la corriente en muy baja escala.

La conductividad eléctrica en el agua se emplea para determinar el contenido de sales disueltas en ella, se mide en microsiemens/cm (µS/cm).  En soluciones acuosas, la conductividad es directamente proporcional a la concentración de Sólidos Disueltos Totales (SDT), por lo tanto, si la concentración de SDT es mayor, mayor será la conductividad, la temperatura afecta al movimiento iónico, mientras más alta la temperatura, más alto es el valor de la conductividad eléctrica generalmente la temperatura estándar está ente 20 ºC a 25º C.

¿Cómo se mide la conductividad eléctrica en el agua?

El conductímetro o conductivímetro es un aparato que permite medir la resistencia eléctrica en una solución.  Los conductímetros impermeables al agua se emplean para la medir aparte de la conductividad, el pH, la concentración de Sólidos Disueltos Totales (SDT) y la temperatura. El conductímetro se encuentra equipado con un indicador de estabilidad, los factores de compensación de Conductividad Eléctrica/Sólidos Disueltos Totales y temperatura pueden ser adaptados a las condiciones ambientales.

Conductímetro combo que permite determinar in situ no solo la  C.E, si no también SDT, pH y Temperatura.

TEMPERATURA

La temperatura es una medida de la energía cinética media de las moléculas de agua, la cual es medida en una escala lineal de grados Centígrados (°C) o grados Fahrenheit (°F) y se considera uno de los parámetros más importantes para determinar la calidad de agua, ya que afecta la química del agua y las funciones de los organismos acuáticos influyendo en la cantidad de oxígeno que se puede disolver en el agua, la velocidad de fotosíntesis de organismos acuáticos, la sensibilidad de los organismos a desechos tóxicos, parásitos y enfermedades, entre otros. La temperatura puede ser medida en campo con un conductímetro, con medidores multiparámetros o con termómetros de alcohol coloreado.

Medidor multiparámetro, permite determinar la Temperatura.

Factores que afectan la temperatura en un cuerpo de agua

La temperatura en un cuerpo de agua puede verse afectada por factores naturales como la energía solar, donde se ve afectada por cambios estacionales, sombra o temperatura del aire; la afluencia de agua subterránea la cual esta es más fría que la corriente principal, así mismo la afluencia de agua superficial, donde la corriente se encuentra a una temperatura diferente, como por ejemplo una zanja de desagüe u otra corriente que afecte la corriente principal y los sedimentos suspendidos presentes en un afluente, afectan la temperatura debido que estos sedimentos absorben el calor. Los factores humanos que generalmente afectan la temperatura de un cuerpo de agua son: La eliminación de vegetación de las riveras del afluente, la erosión, el aumento de la turbidez, el vertimiento de aguas residuales, las alteraciones de la corriente morfológica y el flujo de descargas de agua fría provenientes de plantas eléctricas.

OXÍGENO DISUELTO

El análisis de oxígeno disuelto permite determinar la cantidad de oxígeno gaseoso disuelto (O2) en una solución acuosa. El oxígeno es introducido en el agua mediante difusión desde el aire que rodea la mezcla, por aeración y como un producto de residuo de la fotosíntesis. Efectuar el análisis de oxígeno disuelto requiere una vez tomadas las muestras sean entregadas de forma inmediata al laboratorio para realizar el análisis pertinente. El oxígeno disuelto es necesario para una buena calidad del agua, dado que el oxígeno es un elemento necesario para todas las formas de vida, los procesos de purificación naturales de la corriente requieren niveles de oxígeno adecuados para facilitar las formas de vida aeróbicas existentes en el cuerpo de agua. Las fuentes más comunes de generación de oxígeno en el recurso hídrico son: Difusión de Oxígeno en la atmósfera, la oxigenación desarrollada por el viento o las olas, la oxigenación generada por el movimiento de las aguas sobre las rocas o los detritos y la fotosíntesis de las plantas acuáticas. Las fuentes más comunes de pérdida de oxígeno en el agua son, la temperatura, ya que las aguas más frías tiene una mayor capacidad de generar oxígeno disuelto que las aguas más cálidas, la presencia de material orgánico en descomposición en el cuerpo de agua, los flujos de corrientes, la presión atmosférica y altura que se encuentre el afluente y la actividad humana como la remoción del follaje a lo largo de una corriente o la liberación de agua caliente de procesos industriales, causa un aumento de la temperatura del agua y como consecuencia genera una menor capacidad de la corriente para disolver oxígeno.

¿Cómo se mide el Oxígeno Disuelto?

El oxígeno disuelto puede ser tomado de dos formas: directamente en el sitio de muestreo (In situ) o en muestras de agua transportadas desde el sitio hacia el laboratorio responsable del muestreo. Si las mediciones son desarrolladas en el sitio, se coloca el Sensor de Oxígeno Disuelto directamente en la corriente, lo más lejos posible de la orilla o recolectando una muestra de agua con un contenedor o frasco para luego hacer las mediciones con el Sensor de Oxígeno Disuelto de regreso en la orilla. Si se realiza el análisis de muestras de agua recolectadas en el sitio y transportadas de regreso al laboratorio, estas deben recolectarse en envases de vidrio Wheaton y ser preservadas con 1mL de Sulfato de Manganeso (MnSO4), 1 mL de álcali yoduro y 1 mL de Ácido Sulfúrico (H2SO4) al 90-95% de concentración, posterior de la preservación, estas muestras deben ser almacenadas en recipientes con gel térmico hasta el momento en que se tomen las mediciones, el tiempo de vida de este tipo de muestras es inferior a 72 horas, finalizado este tiempo la exactitud del ensayo disminuye debido a la posible reducción del oxígeno en la muestra.

Sensor de Oxígeno Disuelto, permite medir el parámetro in situ.

CLORO RESIDUAL

El cloro es la sustancia que más se emplea a nivel mundial como desinfectante en el tratamiento del recurso hídrico en el proceso de potabilización para el consumo humano, debido a su carácter fuertemente oxidante, el cual es responsable de la destrucción de los agentes patógenos tales como bacterias y algunos compuestos causantes de malos sabores y por la facilidad de controlar y comprobar los niveles de este elemento presente en el agua. Por esta razón, si se analiza el agua y se encuentra que todavía existe cloro libre en ella, se procede a comprobar que la mayoría de los organismos peligrosos ya fueron eliminados del agua y, por lo tanto, es seguro consumirla. A este procedimiento se le conoce como medición del cloro residual, se realiza con el indicador de Dietil Parafenil Diamina (DPD), esta prueba es el método más sencillo y efectivo para evaluar el cloro residual donde se añade una tableta de reactivo a una muestra de agua, que la tiñe de rojo. La intensidad del color es comparada con una tabla de colores estándar para determinar la concentración de cloro en el agua. A mayor intensidad del color, mayor es la concentración de cloro en el agua, la prueba de determinación de cloro residual se realiza en los siguientes puntos:

  1. Inmediatamente después de que ha sido añadido el cloro al agua con el fin de revisar que el proceso de cloración esté funcionando.
  2. En el sitio de entrega de aguas a los habitantes más cercanos al punto de cloración, con el objetivo de verificar que los niveles de cloro residual se encuentren dentro de los límites establecidos (0,5 a 0,2 mg/L).
  3. En el punto más lejano de la tubería, punto donde los niveles de cloro residual sean los más bajos, si los niveles de cloro se encuentran debajo de 0,2 mg/L, es necesario añadir más cloro en un punto intermedio de la red de tuberías.

Dietil Parafenil Diamina (DPD), método más sencillo y efectivo para evaluar el cloro residual

Sobre el Autor

Fibras y Normas de Colombia S.A.S.

Fibras y Normas de Colombia es una empresa que ha sido fundada desde el 2004 y se ha encargado de suministrar agua potable a todos los rincones del país, con la finalidad de llevar hasta los lugares mas recónditos el beneficio de este magnifico recurso natural. Ademas, enfatizamos las prioridades de las personas y nos involucramos en proyectos educativos para compartir los conocimientos en la ciencia del tratamiento de aguas, para impartir nuevas tecnologías que favorezcan el desarrollo de la omnisciencia.

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