Alberto Soriano Rull - Suministro, Distribución y Evacuación Interior de Agua Sanitaria

Las características físicas del agua abarcan, además de las citadas, los aspectos organolépticos que son aquellos que se pueden percibir a través de los sentidos (color, olor, sabor…).

Color

El color del agua suele ser debido a substancias en disolución o a substancias en suspensión. La coloración de las aguas superficiales es bastante común, al tiempo que es prácticamente imposible en las aguas de pozo o de manantial. Son causantes del color el material orgánico en descomposición (ácidos húmicos) inocuos y algunos minerales disueltos de hierro y manganeso. Un tinte amarillo indicará la presencia de ácidos húmicos; un color rojizo indicará la presencia de hierro precipitado. Las manchas en los sanitarios del cuarto de baño o en la colada también se asocian a la presencia de ciertos minerales: por ejemplo, el marrón rojizo indica el hidróxido férrico (más de 0,3 ppm de Fe), que se precipitará al exponerse el agua al aire; las de marrón oscuro o negro, se deben al manganeso. El exceso de cobre produce color azul, el aspecto lechoso puede tener su origen en un exceso de aire debido al funcionamiento defectuoso de una bomba o al arrastre excesivo del coagulante aplicado en la planta de filtrado.

Olor

En el agua, los malos olores y también los malos sabores se deben a los compuestos derivados del crecimiento biológico, actividades industriales, tratamientos químicos, o a la misma fontanería, pero la causa más común es la vegetación descompuesta. El cloro puede reaccionar con estos organismos causando malos olores; por ejemplo, el olor a «huevos podridos» es típico del sulfuro de hidrógeno, un gas muy corrosivo, que reaccionará con el hierro para formar un lodo negro de sulfuro de hierro. La presencia de algas verde-azuladas puede dar lugar a un olor a hierba, moho o especias. El olor a pescado, a moho o a tierra es debido a materia orgánica, generalmente inocua, que con frecuencia se encuentra en las fuentes de agua superficial. El olor a cloro es debido a una cloración excesiva.

Sabor

El sabor salado se produce cuando los cloruros se encuentran en el agua en una proporción de 500 mg/l o más (aguas salobres) y se debe a:

1. Alto contenido de sodio o magnesio (es decir, NaCl, NaSO 4, MgSO 4)

2. Mal funcionamiento del ablandador de agua, que permite el paso de salmuera a las tuberías.

El sabor metálico tiene su origen en:

1. Un pH del agua muy bajo (del orden de 4,5 a 5,5).

2. Una fuerte concentración de hierro en el agua (superior a 3,0 ppm de Fe).

Turbidez

La turbidez es un parámetro relacionado con el grado de transparencia y limpieza del agua que, a su vez, depende de la cantidad de sólidos en suspensión del agua, que pueden ser resultado de una posible actividad biológica o simplemente de una presencia de componentes no deseables (arena, arcilla, sedimentos o el hierro).

Las materias en suspensión son aquellas que cuyo tamaño es el coloidal, es decir partículas cuyo tamaño está comprendido entre 0,1 µm (micrón) y 1,0 nm (nanómetro). Las materias decantables son aquellas que están en suspensión grosera y cuyo tamaño es superior a 0.1 µm. Todo ello tiene importancia cara a la filtración, procesos electrolíticos y sobre todo cara a la corrosión por erosión.

Se manifiesta en la mayoría de las aguas superficiales pero, normalmente, no existe en las aguas subterráneas, excepto en algunos pozos y en los arroyos después de fuertes lluvias.

El agua es quizá el compuesto químico más importante en las actividades del hombre y también el más versátil, ya que como reactivo químico actúa como ácido, álcali, ligante, agente oxidante y agente reductor y debido a su gran capacidad disolvente (el agua es el líquido que más sustancias disuelve) toda el agua que se encuentra en la naturaleza contiene diferentes cantidades de diversas substancias en solución y hasta en suspensión, lo que corresponde a una mezcla.

En cuanto a las propiedades químicas del agua sabemos que:

1. Reacciona con los óxidos ácidos.

2. Reacciona con los óxidos básicos.

3. Reacciona con los metales.

4. Reacciona con los no metales.

5. Se une a las sales formando hidratos.

• Es un compuesto muy estable; sin embargo se ha observado que el hidrógeno y el oxígeno se descomponen por encima de 1.600°C.

• Su molécula está formada por hidrógeno y oxígeno en proporción de 1:8 en masa y de 2:1 en volumen.

• Su fórmula química es H 2O; es decir, el oxígeno está unido a cada hidrógeno por medio de un enlace covalente sencillo (existe un par de electrones que los unen).

• Su masa molecular es 18,016.

• El agua se descompone con un voltámetro (no confundirlo con un voltímetro, el cual mide el potencial eléctrico), por medio de la corriente eléctrica, empleando un electrolito (disolución que conduce la electricidad y contiene iones positivos y negativos). En el cátodo (electrodo negativo) se desprende hidrógeno y en el ánodo (electrodo positivo) el oxígeno.

• En la síntesis volumétrica del agua (preparación de compuestos químicos a partir de sustancias más sencillas) se observa que el hidrógeno y el oxígeno se combinan siempre, como se ha dicho, en la proporción de 2:1.

• Reacciona con algunos metales como el sodio, el potasio (produciendo una reacción violenta) y el calcio dando el hidróxido del metal correspondiente e hidrógeno que se desprende en forma de gas.

• Se combina con los anhídridos formando ácidos (oxiácidos).

• Reacciona con los metales produciendo óxidos (corrosión).

Difusión

La difusión es el movimiento de partículas desde un área donde están en alta concentración (solución hipertónica) a un área donde están en menor concentración (solución hipotónica) separadas o no mediante una membrana permeable hasta que estén repartidas uniformemente (solución isotónica). Es decir se trata del desplazamiento de partículas para obtener un equilibrio de la concentración de cualquier substancia en el espacio debido al movimiento caótico de las moléculas, dándose en el caso no solo de líquidos en líquidos, o de sólidos en líquidos, sino también de gases en gases, de gases en líquidos, etc. Si no intervienen acciones exteriores, la difusión se llama pasiva.

Osmosis y osmosis inversa

Figura 2.1 Principio de la ósmosis y la ósmosis inversa

La difusión pasiva a través de una membrana semipermeable (membrana porosa que deja pasar el fluido pero no los sólidos disueltos minerales, materia orgánica, microorganismos, etc.) se le llama osmosis. Fenómeno que consiste en el paso del solvente de una solución de menor concentración (más diluida) a otra de mayor concentración separadas por una membrana semipermeable. Entendemos por presión osmótica, a aquella que sería necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable. La difusión del solvente se detiene cuando se alcanza el equilibrio en la concentración o cuando la presión hidrostática es superior a la osmótica.

Si sobre la columna de fluido concentrado ejercemos una presión superior a la presión osmótica, se obtendrá el efecto inverso llamado osmosis inversa mediante el cual el agua pasa a través de la membrana pero no los sólidos disueltos. Sus aplicaciones principales se centran en el tratamiento del agua.