¿Por qué medir la alcalinidad en el agua potable?
¿Qué es la alcalinidad?
La alcalinidad o basicidad del agua, es la medida de la capacidad para neutralizar ácidos. A diferencia del pH, que indica si una solución es un ácido o una base, la alcalinidad expresa cuánto ácido puede absorber una solución sin cambiar el pH. Es esencialmente, la capacidad amortiguadora de una solución. Por lo tanto, las soluciones con baja alcalinidad tienen una menor capacidad de amortiguación y cambian el pH con bastante rapidez cuando se agrega algo ácido.
En las fuentes de agua naturales, la alcalinidad varía según la ubicación geográfica. La geología del área influye directamente en la cantidad de alcalinidad. Los minerales de las rocas y el suelo circundantes son los principales responsables. Por ejemplo, las áreas con una alta frecuencia de piedra caliza tendrán una alcalinidad mucho más alta que las áreas que tienen una alta frecuencia de granito. Al medir la alcalinidad, los resultados se muestran como ppm de carbonato de calcio (CaCO3). Los iones de hidróxido (OH–), los iones de bicarbonato (HCO3–) y los iones de carbonato (CO32-) contribuyen a la alcalinidad del agua.
¿Por qué medir la alcalinidad?
La alcalinidad es importante en una variedad de industrias. Todo, desde acuarios y acuicultura hasta enchapado y tratamiento de agua, requiere pruebas de alcalinidad. No conocer la alcalinidad del agua en varios campos puede tener consecuencias y resultados desastrosos para el producto final. Vigilar correctamente la alcalinidad puede ahorrar tiempo, materiales y dinero a los usuarios y operadores.
Alcalinidad en agua potable.
La alcalinidad puede influir en cómo se debe tratar el agua durante todo el proceso de tratamiento de agua. La importancia de la alcalinidad es significativa en los fenómenos de coagulación y ablandamiento, así como en la prevención de la corrosión. Por lo general, se mide en el agua de la fuente y en el agua de distribución, aunque también se puede medir en la etapa de coagulación y floculación.
| Intervalos de alcalinidad | Efectos |
| Bajo: 0 a 100 mg/L CaCO3– | Agua corrosiva si el pH < 7 |
| Ideal: 100 a 200 mg/L CaCO3– | Sin efectos |
| Alto: >200 mg/L CaCO3– | Depósitos o incrustaciones en tuberías |
Cuando la alcalinidad del agua que pasa a través del proceso de tratamiento de agua potable es lo suficientemente alta, el agua se amortiguará contra cambios volátiles de pH. Esto es importante debido a que diferentes coagulantes utilizados para eliminar los contaminantes del agua potable, pueden provocar que el pH del agua baje. Si el pH llega a bajar demasiado, será necesario realizar ajustes antes de las etapas posteriores. Esto haría que se utilizara más tiempo y recursos para el tratamiento del agua. Idealmente, se requiere por lo menos 110 mg/L de CaCO3 para amortiguar el agua durante la etapa de coagulación. Al conocer la cantidad de alcalinidad en el agua tratada, los operadores pueden ajustar de manera proactiva la dosis de coagulante, el pH del agua y la alcalinidad.
Aplicación
La alcalinidad presente en el agua se mide por titulación con una solución valorada y depende de la concentración de los iones hidroxilo (OH–), carbonato (CO3–) y bicarbonato (HCO3–).
El minititulador HI84531-01 representa una forma asequible de automatizar las valoraciones de alcalinidad. Cuenta con una bomba dosificadora de precisión que permite detectar el punto final con un electrodo de pH con cuerpo de vidrio. El equipo viene con todos los reactivos necesarios para realizar cada prueba. Los reactivos pre-estandarizados le permiten medir en el intervalo bajo (300 – 400 mg/L CaCO3) y el intervalo alto (300 – 400 mg/L CaCO3). No hay necesidad de utilizar material de vidrio volumétrico o balanzas analíticas, ya que todos los reactivos vienen preparados y envasados incluyendo las soluciones de titulación valoradas y la solución de calibración de la bomba. Además, este minititulador también se puede utilizar como medidor de pH o mV.
A continuación, se muestra una tabla con las especificaciones del minititulador para alcalinidad de agua HI84531-01
| Intervalo | Intervalo bajo: 30.0 a 400.0 mg/L a 8.0 mEq/L; Intervalo alto: 300 a 4000 mg/L 6.0 a 80.0 mEq/L | |
| Resolución | Intervalo bajo: 0.1 mg/L (ppm); 0.1 mEq/L; Intervalo alto: 1 mg/L (ppm); 0.1 mEq/L | |
| Exactitud (@25°C/77°F) | Intervalo bajo: ±1 mg/L o 3% de la lectura, la que sea mayor; Intervalo alto: ±10 mg/L o 3% de la lectura, la que sea mayor | |
| Volumen de la muestra | 50 mL | |
| Métodos | Valoración ácido-base (alcalinidad fuerte/alcalinidad total) | |
| Principio | Punto final de titulación: pH 8.30 (fenolftaleína) / 4.50 pH (rojo de bromocresol) | |
| Velocidad de la bomba | 10 mL/min | |
| Velocidad de agitación | 600 rpm | |
| Intervalo de pH | -2.0-16.0 pH; -2.00-16.00 pH | |
| Resolución de pH | 0.1 pH/0.01 pH | |
| Exactitud de pH (@ 25°C/77°F) | ±0.01 pH | |
| Calibración de pH | Calibración a uno, dos o tres puntos; cuatro soluciones de calibración disponibles (4.01, 6.00, 8.30, 10.01) | |
| Compensación de temperatura | Manual o automática | |
| Intervalo de mV | -2000.0 a 2000.0 mV | |
| Resolución de mV | 0.1 mV | |
| Exactitud de mV (@25°C/77°F) | ±1.0 mV | |
| Intervalo de temperatura | 0.1°C; 0.1°F; 0.1K | |
| Exactitud de temperatura (@25°C/77°F) | ±0.4°C; ±0.8°C; 0.4º | |
| Registro de datos | Hasta 400 mediciones (200 titulaciones, 200 pH/mV) | |
| Electrodo | HI1131B con cuerpo de vidrio rellenable, con conector BNC y 1 m (3.3’) de cable (incluido) | |
| Sonda de temperatura | De acero inoxidable HI7662-T con 1 m (3.3’) de cable (incluido) | |
| Dimensiones | 235 x 200 x 150 mm (9.2 x 7.9 x 5.9”) | |
| Peso | 1.9 kg (67.0 oz.) | |
| Información para ordenar | El HI84531 se suministra con electrodo de pH HI1131B, sonda de temperatura HI7662-M, titulante de intervalo bajoHI84531-50 (120 mL), titulante de intervalo alto HI84531-51 (120 mL), solución estándar de calibración HI84531-55 (230 mL), vasos de precipitados de 100 mL (2), válvula de dosificación de la bomba, jeringa de 5 mL, pipeta con dos puntas de plástico, tubo de aspiración con tapa para frasco de titulante, tubo de dosificación con punta, barra de agitación, adaptador de corriente, manual de instrucciones y certificado de calidad. | |