Contaminación Del Agua

La historia comenzó en 1952. La compañía Pacific Gas & Electric había dispuesto una estación de compresores para el suministro del gas a las localidades de la zona. Los compresores deben de ser refrigerados utilizando unas torres de refrigeración con agua. Para evitar la corrosión se añadía cromo hexavalente al agua (seguramente en forma de dicromato sódico). Este agua era almacenada en unas "balsas" que no habían sido selladas correctamente, con lo que el agua contaminada pudo percolar en el subsuelo y contaminar los acuíferos. Se alcanzaron niveles de 0,58 ppm de cromo hexavalente, cuando el nivel máximo permitido para el cromo, en cualquiera de sus formas y estados de oxidación, es de 0,1 ppm.

¿Y por qué se utiliza cromo hexavalente para evitar la corrosión? Para ello necesito describir la corrosión del metal, un proceso complejo en el que están involucradas la Física, la Química y la Biología. Las protagonistas de este último aspecto son dos tipos de bacterias: las Bacterias Oxidadoras del Hierro y las Bacterias Reductoras del Sulfato, también conocidas como SRB por Sulfate-Reducing Bacteria. Las primeras son aerobias y las segundas son anaerobias.

Imaginémonos una tubería llena de agua. El metal va a reaccionar con ella de manera electroquímica. La superficie metálica será el ánodo y el agua el cátodo. En la superficie metálica lo que ocurre es la oxidación del hierro metálico a ion ferroso. En caso de haber oxígeno disuelto los dos electrones que se producen reaccionan con el agua y el oxígeno formando iones hidroxilo.

Reacción 1

Fe0 → Fe2+ + 2 e-

1/2 O2 + H2O + 2 e- → 2(OH-)

Pero si no hay oxigeno (condiciones anaeróbicas), ocurre algo distinto. El ánodo sigue siendo la superficie metálica, pero los electrones ahora reaccionan con los hidrogeniones presentes en el agua lo que da lugar a la formación de hidrógeno.

Reacción 2

Fe0 → Fe2+ + 2 e-

2 H+ + 2 e- → 2 H2

En realidad estas dos reacciones se dan de manera simultánea, así que el balance final es una suma de las dos como se muestra a continuación:

Reacción 3

Fe0 → Fe2+ + 2 e-

Fe2+ + 2 H2O → Fe(OH)2 + H2

Imaginemos que en el agua hay alguna bacteria perteneciente a las SRB, lo cual no es raro porque son unos microbios ubicuos. Este tipo de bacterias pueden "pegarse" a la superficie metálica y forman un biofilm. Cuando se pegan, lo que hacen es favorecer la formación de una "celdilla anaeróbica" en la superficie del metal. Con ello consiguen que la reacción 2 que forma hidrógeno se vea favorecida. Estas bacterias pueden utilizar el

...