ANALISIS DE AGUA

Análisis del agua

• El agua.

• -- Abundancia.

• -- Acuíferos.

• -- Agua del mar.

• Características físico-químicas de las aguas.

• Parámetros de control.

• -- Parámetros físicos.

• -- Parámetros químicos.

• Control de calidad.

• -- Muestreo.

– -- Conservación de muestras.

– -- Selección de los parámetros de control.

– -- Elección de métodos analíticos.

– -- Valoración de resultados.

• El agua

• El agua es un líquido anómalo porque

• es una mezcla de 18 compuestos posibles derivados de los tres isótopos que presenta cada uno de los átomos que componen su molécula, H2O.

• su calor específico es elevado.

• tiene mayor densidad en estado líquido que en estado sólido.

• desde el punto de vista químico debería ser un gas a temperatura ambiente.

• Además, tiene

– elevada conductividad térmica

– fuerte poder ionizante

– elevada constante dieléctrica (aislante)

– gran poder disolvente

• la propiedad de producir la disociación electrolítica y la hidrólisis.

• Es la única sustancia que se encuentra sobre la Tierra en los tres estados.

• Es el componente mayoritario de los seres vivos en los que juega un papel fundamental.

Las propiedades anteriores, unidas a su abundancia y distribución, hacen del agua el compuesto más importante de la superficie terrestre.

Otros datos de interés del agua

• Es un compuesto esencial para la vida. Se utiliza en la alimentación de los seres vivos, en la agricultura, en la industria, etc.

• Es el medio en el que se producen la mayoría de las reacciones físicas, químicas y bioquímicas que son fundamentales para la vida.

• El volumen de agua presente en los seres humanos depende de la edad y del tipo de tejido. El contenido promedio está en torno al 65%.

• El principal factor de riesgo para numerosas intoxicaciones e infecciones es el intercambio fisiológico del agua, siempre que ésta se encuentre alterada en sus parámetros físicos, químicos o biológicos mediante contaminación.

Dependiendo del uso que se vaya a hacer, es de máximo interés controlar analíticamente la calidad del agua.

• Abundancia

El volumen total de agua del planeta equivale a 1400 millones de km3.

El 90% no es utilizable por los seres vivos por estar combinada en la litosfera.

El 10% restante se distribuye así:

• 97.6% en los océanos

• 1.9% en los casquetes polares y glaciares

• 0.5% como agua dulce, la mayor parte (94% en los acuíferos). Por tanto, sólo el 0.03% son aguas superficiales libres en la corteza terrestre.

Cerca de 12000 km3 de agua, la mayor parte en forma de vapor, se encuentra en cualquier momento en la atmósfera.

Cada día se evaporan o transpiran 1120 km3 de agua dentro de la atmósfera.

Las aguas subterráneas representan el 0,47 % de los recursos totales. Los acuíferos aportan el 30% del caudal de los ríos, mientras que los embalses sólo regulan el 15% de los caudales.

• Acuíferos

Existen dos tipos de acuíferos subterráneos:

• acuíferos libres: cubiertos por terrenos permeables en los que existen fisuras y los niveles que contienen pueden variar en función de la capacidad de recarga, principalmente a través de la superficie. Son mejores reguladores de las variaciones en las precipitaciones.

• acuíferos cautivos: cubiertos por terrenos casi impermeables en los que el agua se encuentra cautiva o presurizada, en cantidades poco variables. Son considerados como minas de agua y su regeneración requiere cientos de años.

• El agua del mar

El agua de mar constituye el 97.6 % de los recursos de agua pero su uso está muy restringido para la actividad humana dada su elevada concentración en sales: 3.5%. Los porcentajes de los compuestos más abundantes son

• 2.7% de cloruro sódico

• 0.3% de cloruro magnésico

• 0.2% de sulfato magnésico

• 0.1% de sulfato cálcico

• 0.2% de otras sales.

ausencia de sales de potasio

• Características físico-químicas de las aguas

Las aguas naturales, al estar en contacto con diferentes agentes (aire, suelo, vegetación, subsuelo, etc.), incorporan parte de los mismos por disolución o arrastre.

Esto hace que las aguas dulces presenten un elevado número de sustancias en su composición química natural.

Entre los compuestos más comunes que se pueden encontrar en las aguas dulces están:

• como constituyentes mayoritarios: los carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, cloruros y nitratos.

• como constituyentes minoritarios: los fosfatos y silicatos, metales como elementos traza y gases disueltos como oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono.

El agua de lluvia presenta

• los cationes: Na+, K+, Ca2+, Mg2+

• los aniones: HCO3−, Cl−, Br−, I−, SO42−, NO3−, PO43−

• y dióxido de carbono, oxígeno, ozono, nitrógeno, argón, etc.

• Alteración de la composición química

La composición química natural de las aguas puede verse alterada por actividades humanas: agrícolas, ganaderas e industriales, etc., incorporando sustancias de diferente naturaleza a través de vertidos de aguas residuales o debido al paso de las aguas por terrenos tratados con productos agroquímicos o contaminados.

Estas incorporaciones ocasionan la degradación de la calidad del agua provocando diferentes efectos negativos como

• la modificación de los ecosistemas acuáticos

• la destrucción de los recursos hidráulicos

• riesgos para la salud

• incremento del coste del tratamiento del agua para su uso

• daño en instalaciones (incrustaciones, corrosiones, etc.)

• destrucción de zonas de recreo.

Las aguas contaminadas presentan diversos compuestos en función de su procedencia: pesticidas, tensoactivos, fenoles, aceites y grasas, metales pesados, etc.

La composición específica de un agua determinada influye en propiedades físicas tales como densidad, tensión de vapor, viscosidad, conductividad, etc.

• Parámetros de control

Las aguas naturales presentan unas características que han sido compatibles con la vida vegetal y animal a lo largo de los siglos. La progresiva contaminación ha cambiado sustancialmente sus propiedades.

Las filtraciones, los vertidos y la contaminación atmosférica han

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