Clases de aguas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DEINGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE ING. DE MINA

INTRODUCCION
En el trabajo a continuación se encuentra la información acerca del análisis del agua, más
específicamente, de los distintos procesos para determinar el tipo de contaminación que posee
una muestra de agua. El agua es el nombre común que se aplica al estado líquido del compuesto
de hidrógeno y oxígeno H2O. Los antiguos filósofos consideraban el agua como un elemento
básico que representaba a todas las sustancias líquidas. Los científicos no descartaron esta idea
hasta la última mitad del siglo XVIII. En 1781 el químico británico Henry Cavendish sintetizó agua
detonando una mezcla de hidrógeno y aire. Sin embargo, los resultados de este experimento no
fueron interpretados claramente hasta dos años más tarde, cuando el químico francés Antoine
Laurent de Lavoisier propuso que el agua no era un elemento sino un compuesto de oxígeno e
hidrógeno. En un documento científico presentado en 1804, el químico francés Joseph Louis
Gay-Lussac y el naturalista alemán Alexander von Humboldt demostraron conjuntamente que el
agua consistía en dos volúmenes de hidrógeno y uno de oxígeno, tal como se expresa en la
fórmula actual H2O.
La contaminación es la impregnación del aire, el agua o el suelo con productos que afectan a
la salud del hombre, la calidad de vida o el funcionamiento natural de los ecosistemas.
La contaminación del agua es la incorporación al agua de materias extrañas, como
microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos, o aguas residuales.
Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.
En nuestro planeta, el agua (H2O) es la única sustancia que coexiste abundantemente en los
tres estados físicos posibles. Es nuestro único líquido común y el sólido más puro ampliamente
distribuido, estando siempre presente en todas partes de la atmósfera suspendido en forma de
partículas de hielo o sobre la superficie terrestre en diversos tipos de nieve. Es esencial para la
vida; como importante reguladora de la temperatura corporal, como disolvente
y vehículo portador de nutriente y productos catabólicos, como reactante y medio de reacción,
biopolímeros, como probable inductora del comportamiento dinámico de macromoléculas,
incluyendo sus propiedades (Enzimáticas) catalíticas y de otras formas ignoradas. Es
verdaderamente sorprendente que la vida orgánica dependa tan íntimamente de esta pequeña
molécula inorgánica y quizás más destacable aun que muy pocas personas y científicos se
hayan percatado de ello.

OBJETIVOS
 Conocer los diferentes tipos de agua existentes en nuestro medio ambiente.
 identificar un tipo de agua, ya sea por sus características físicas (olor, color, sabor) y
sus características químicas (concentración de sales, contenido de Calcio y Magnesio).
 Conocer de una manera gráfica, audiovisual sobre las clases de agua existentes.
MARCO TEORICO
EL AGUA POTABLE
Llamamos agua potable al agua que podemos consumir o beber sin que exista peligro para
nuestra salud. El agua potable no debe contener sustancias o microorganismos que
puedan provocar enfermedades o perjudicar nuestra salud.
Por eso, antes de que el agua llegue a nuestras casas, es necesario que sea tratado en
una planta potabilizadora. En estos lugares se limpia el agua y se trata hasta que está en
condiciones adecuadas para el consumo humano.
Desde las plantas potabilizadoras, el agua es enviada hacia nuestras casas a través de una
red de tuberías que llamamos red de abastecimiento o red de distribución de agua.
¿Qué tratamientos recibe el agua en la planta potabilizadora?
Para que el agua que captamos en embalses, pozos, lagos, etc. sea adecuada para el
consumo humano, es necesario tratarla convenientemente para hacerla potable. Este proceso
se denomina potabilización y se realiza en las plantas potabilizadoras. Existen diferentes
métodos y tecnologías de potabilización, aunque todos ellos constan, mas o menos, de las
siguientes etapas:
1. PRECLORACIÓN Y FLOCULACIÓN. Después de un filtrado inicial para retirar
los fragmentos sólidos de gran tamaño, se añade cloro (para eliminar los
microorganismos del agua) y otros productos químicos para favorecer que las
partículas sólidas precipiten formando copos (flóculos).
2. DECANTACIÓN. En esta fase se eliminan los flóculos y otras partículas
presentes en el agua.
3. FILTRACIÓN. Se hace pasar el agua por sucesivos filtros para eliminar la
arena y otras partículas que aún pudieran quedar, eliminando a la vez la
turbidez del agua.
4. CLORACIÓN Y ENVÍO A LA RED. Para eliminar los microorganismos más
resistentes y para la desinfección de las tuberías de la red de distribución.

AGUAS ÁCIDAS EN MINERÍA
Es un fenómeno que se puede presentar en forma natural en cualquier yacimiento pórfido
cuprífero del país, y que a raíz de la actividad minera es acelerado. El problema surge cuando
dicho proceso no es controlado, con lo cual genera contaminación de los recursos hídricos.
Lo que a la comunidad le preocupa son los impactos que puede tener la contaminación de las
aguas que presentan cierto nivel de “turbiedad” en los ríos que genera inquietud entre las
población cercana,
Se considera que los impactos asociados a la generación de aguas ácidas involucran a toda una
cadena ecológica, y cuya ocurrencia es potencialmente factible en cualquier yacimiento pórfido
cuprífero del país.
Las aguas ácidas es un fenómeno que se genera en forma natural, derivado del llamado “drenaje
ácido de roca”. Este proceso se origina en depósitos no explotados y que pueden estar expuestos
en la superficie en forma natural, y cuya mineralogía se caracteriza por la presencia de sulfuros
(como la pirita y la arsenopirita), los que al entrar en contacto con el aire y el agua, en forma de
lluvia o deshielos, terminan produciendo la acidificación del recurso hídrico. ( Revista Nº 385 Julio
de 2013 Gestión, recurso humano y tecnología).
Cuando el drenaje ácido es originado por una actividad productiva, como la minería, dicha
intervención favorece e intensifica aún más la generación de este proceso, denominándose
“drenaje ácido de mina”. Estas condiciones que entrega la actividad minera para la generación
de aguas ácidas se deben a una serie de factores, entre los que se encuentran la remoción de
minerales o la instalación y operación de infraestructura como son los relaves y botaderos de
estériles, los cuales son considerados como muy reactivos para la producción del fenómeno,
debido a que presentan una mineralogía muy diversa compuesta por sulfuros de hierro (pirita) y
cobre de baja ley (calcopirita). ¿Cuándo este fenómeno pasa a convertirse en un problema? En
el momento en que no es gestionado, controlado y no se establecen medidas de prevención, ya
que su presencia puede generar daño irreparable a los sistemas acuáticos, genera inhibición en
el crecimiento de las comunidades vegetales, afecta la calidad de las aguas superficiales y
subterráneas y acuíferos poco profundos, hecho que termina por perjudicar a las comunidades
locales, dado que les impide utilizar estos recursos hídricos para su consumo personal o riego.
La clave es la prevención Una vez que se contaminan las aguas, las posibilidades de remediarlas
son muy limitadas. Así lo confirma el Dr. Bernhard Dold, geólogo de la Universidad de Ginebra,
quien enfatiza que si bien se pueden tratar ciertos depósitos antes de que lleguen a ser utilizados
para riego agrícola o consumo humano, y de esta forma evitar la emisión de mayores
contaminantes, dichas medidas son de alto costo, “casi impracticables”. Según Dold, “de las
remediaciones que se han implementado a nivel mundial sobre esta materia, casi ninguna ha
funcionado”. Y ejemplifica que en Alemania se invirtieron 6.600 millones de euros para la
remediación de un distrito de uranio, “medida que no logró resolver el problema”. Una excepción
a la regla es el caso de Bahía de Ite en Perú, cuya tecnología permitió la creación de un humedal.
“Este caso tuvo mucha suerte, ya que este sitio tenía acceso al recurso hídrico. Sin embargo,
esta iniciativa es impracticable, debido a que hay muy poca agua”, evalúa el geólogo. Frente a
este escenario, los especialistas hacen ver la importancia de establecer programas que permitan
no solo predecir el fenómeno, sino también el periodo en que se puede generar y su potencial
caudal. Paola Ibáñez, consultora senior de Amphos 21, indica que si bien la actual Ley de Cierre
de Faenas e Instalaciones Mineras hace referencia a la estabilidad física y química de los
yacimientos, no específica qué tipos de ensayos y pruebas se deben efectuar para lograr predecir
la calidad y caudales de las aguas ácidas. Agrega que la autoridad no ha podido establecer un
estándar que permita a las mineras determinar los métodos de predicción, y la cantidad de
pruebas que se deben aplicar.

AGUA VIRTUAL
¿Qué es el agua virtual?
Como la define Hoekstra (2003), el “agua virtual” es el agua contenida en un producto, no en el
sentido real sino en el sentido virtual. Se refiere al agua usada para elaborar un producto
determinado, creado originalmente por el Profesor John Anthony Allan (Allan, 1993, 1994) del
King’s College de Londres y de la Escuela de Estudios Africanos y Orientales, al estudiar países
con déficits de agua. Su carácter innovador solo se hizo patente una década después, al
comprenderse que el agua virtual podía representar una medida más exacta del flujo de agua
entre países, porque tomaba en consideración toda el agua que a pesar de no estar presente
realmente, podía añadirse virtualmente a los productos de importación y exportación,
especialmente a los productos agrícolas, y hacerse “visible” en ellos a partir de estimaciones
apropiadas. Se han empleado dos metodologías para hacer una cuantificación más detallada del
agua virtual de un producto. La primera metodología cuantifica el agua desde el punto de vista
del productor, tomando en consideración el agua que se usó efectivamente para la elaboración
del producto. La cuantificación del “agua virtual” en este caso dependerá del lugar donde se
produjo, del momento en que se produjo y de la eficiencia en el uso del agua. Los requerimientos
de agua para producir un kilo de granos en un país árido pueden ser tres y cuatro veces mayores
que los necesarios para producir lo mismo en un país húmedo (Hoekstra, 2003). También se
puede calcular un ahorro neto de agua para la humanidad si un país deja de producir un rubro
con baja eficiencia y lo importa de un país vecino con alta eficiencia y alta productividad por metro
cúbico (m3 ) de agua utilizada. La segunda metodología se sitúa más bien desde el punto de
vista del consumidor, y cuantifica el agua virtual como la cantidad de agua que se hubiera
utilizado para elaborar el producto en el lugar donde se necesita. La apreciación desde este punto
de vista es importante, puesto que puede ser utilizada para responder a la interrogante acerca
de cuánta agua se ahorra un país o región al importar un producto determinado, en vez de
producirlo en el lugar donde se consumirá. Finalmente, e independientemente de las
implicaciones o complicaciones que puedan existir para el cálculo, es importante aclarar que el
agua virtual es acumulativa, puesto que el agua consumida por productos “primarios” debe
añadirse al agua consumida por productos “secundarios” en los que se usen los primeros para
su producción. Así, por ejemplo, producir un kilo de trigo requiere 1000 litros de agua, mientras
que producir un kilo de carne requiere 15 veces más, porque se suma el agua necesaria para
cultivar y producir el alimento que consume el animal.
¿Qué aplicaciones tiene el concepto de agua virtual?
Se puede hablar de dos aplicaciones del concepto (Hoekstra, 2003): En el comercio de agua
virtual para lograr la seguridad hídrica y el uso eficiente del agua. En este caso el agua virtual se
puede ver como una fuente alternativa de agua, como lo estableciera en su momento Allan
(1998), quien sostuvo que el agua virtual podía valorarse como un instrumento para resolver
problemas geopolíticos. Además, el término tiene una connotación con repercusión desde el
punto de vista de la economía, y que se relaciona con el hecho de que un país debería producir
lo que le es ventajoso e importar rubros cuya producción no le resulte ventajosa. Una ventaja en
este sentido puede estar representada por la importación de productos de alto costo en agua
virtual, con lo cual el agua virtual que no se consuma adentro viene a representar un ahorro y un
caudal adicional para las reservas hídricas con que cuenta el país.

La Tabla muestra los diez principales países exportadores y los diez principales
importadores de agua virtual. Se observa que países con abundantes recursos
hídricos como Argentina y Brasil también son exportadores de agua virtual y se establece la
región asiática como la principal importadora. También es interesante observar como países sin
déficits de agua son importadores de agua virtual, como es el caso de Alemania. Este país
consume gran cantidad de productos agrícolas importados que no se producen en Alemania
debido a las condiciones climáticas o debido a las desventajas con respecto a los precios en el
mercado internacional. Se ha estudiado más detalladamente la relación entre la disponibilidad
de agua per cápita y la importación de agua virtual de los países (Hoekstra y Hung, 2002). Los
resultados de estos estudios reflejan lo que se ha mencionado anteriormente: primero, que hay
un valor límite en la disponibilidad de agua, por debajo del cual aumenta exponencialmente la
importación de agua virtual de un país en forma de productos agrícolas; y segundo, que se
esperaría que países con mayor disponibilidad de agua per cápita exporten agua en forma virtual
y países con baja disponibilidad de agua per cápita sean a su vez importadores. Hay, sin
embargo, países que no se comportan de acuerdo a lo esperado, ya que teniendo una
disponibilidad de agua relativamente baja no dependen de importaciones, tal es el caso de Irán
y Pakistán. Casos contrarios son los de Indonesia y Suiza, países que con una alta disponibilidad
de agua per cápita muestran un alto El agua virtual: conceptos e implicaciones 73 nivel de
importaciones de agua virtual. Las presiones de los mercados pueden ser las responsables de
estos fenómenos; la globalización, particularmente, ha permitido un mayor intercambio comercial
entre países y ha favorecido la especialización o abandono de la producción en diferentes
naciones influyendo a su vez los patrones de consumo (Hoekstra y Chapagain, 2006). Estos
valores son estimados iniciales de estudios que apenas comienzan y que son valiosos para lograr
el uso eficiente del recurso.

AGUAS DURAS
Se entiende por ella como agua que contiene más minerales que agua normal, en especial
minerales de calcio y magnesio. El grado de dureza del agua será mayor cuanto más magnesio
y calcio hay disuelto; ambos son iones positivamente cargados y debido a su presencia, otros
iones con las mismas características se disolverán de forma menos sencilla en el agua, un
ejemplo claro es el jabón, éste no puede disolverse en agua dura.
Aunque este tipo de agua puede ser muy importante en varios procesos industriales, es
altamente perjudicial para nuestra salud y la de la piscina, y es por esto que, apenas se divisa,
debe realizarse un tratamiento de ablandamiento del agua. Este tipo de agua puede llegar a
taponar las tuberías y complicar la disolución de los químicos que se emplean para higienizar el
natatorio, por esto se necesita eliminar los iones que hacen a un agua, un agua dura. En algunos
casos además de eliminar el calcio y el magnesio, se debe remover el hierro ya que suele causar
dureza en el agua, aunque en menos medida.
Aguas blandas - Concentración de menos de 50 mg/l de carbonato cálcico.
Aguas ligeramente duras - Concentración de entre 50-100 mg/l de carbonato cálcico.
Aguas moderadamente duras - Concentración entre 100 y 200 mg/l de carbonato cálcico.
Aguas muy duras - Concentración de más de 200 mg/l de carbonato cálcico.
Agua blanda: El agua blanda puede definirse como agua con menos de 0,5 partes por mil
de sal disuelta.1 Los cuerpos de agua dulce (o agua blanda) incluyen lagos, ríos, glaciares,
cuerpos de agua subterránea. La fuente de agua dulce es la precipitación de la atmósfera en
forma de lluvia, nieve. Se caracteriza por tener una concentración de cloruro de sodio ínfima y
una baja cantidad de iones de calcio y magnesio Se la utiliza en las centrales hidroeléctricas, en
la producción de energía nuclear y en muchos procesos industriales.
Como el agua que se utiliza para las calderas, esta tiene que ser blanda debido a que la
solubilidad de algunas sales como las de sodio y magnesio disminuye con la temperatura, lo que
ocasionaría que se fuera acumulando un sedimento en las tuberías de estas y produciría un
efecto de bloqueo en los ductos (similar al efecto del colesterol en las arterias), lo que generaría
a la larga un incremento en la presión de operación de la caldera, convirtiéndola en una bomba
de tiempo.
EFECTOS NEGATIVOS DEL AGUA DURA
La presencia de bicarbonatos en el agua hace que, cuando se calienta el agua dura, se
formen precipitados de carbonato cálcico que dan lugar a las llamadas costras calcáreas,
según la reacción siguiente:
Ca2+ (aq) + 2HCO3– (aq) ↔ CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) (Reacción 1)
Este carbonato cálcico lo conocemos muy a menudo como cal en el lenguaje coloquial (pensad,
por ejemplo, en los productos de limpieza que prometen acabar con los restos de cal en lavabos
o mamparas de ducha, aunque normalmente los mismos son consecuencia más bien de la
reacción del calcio con el jabón). Pero no es solo un problema de limpieza, sino que si se produce
el depósito sólido en entornos industriales, puede llevar a la ocurrencia de costosas averías en
calderas, torres de enfriamiento y otros equipos. Estas costras calcáreas se pueden eliminar
provocando la reacción química inversa a la anterior, es decir, que forme nuevamente calcio

soluble y bicarbonato. Esto se puede lograr, por ejemplo, añadiendo un exceso
de dióxido de carbono o un ácido débil, como ácido acético (vinagre) o ácido cítrico
(zumo de limón). Muchos preparados de limpieza para eliminar la cal se basan, de hecho, en un
pH ligeramente ácido.
En el ámbito doméstico, el agua dura causa también efectos indeseables como
la acumulación en calderas, cafeteras, conductos de agua y calentadores, y hace que sea
necesario utilizar una mayor cantidad de jabón y de detergente, aunque el motivo sea distinto.
En el caso de los jabones, que son carboxilatos de metales alcalinos procedentes de ácidos
grasos, con largas cadenas carbonadas, el calcio reacciona directamente con el jabón
formando grumos insolubles según la reacción genérica siguiente [3]:
Ca2+ + 2RCO2 → Ca(RCO2)2(s)
Para el caso, por ejemplo, del estearato sódico, un componente frecuente en muchos jabones,
tendríamos:
2 C17H35COO− (aq) + Ca2+ (aq) → (C17H35COO)2Ca (s)
Lo que hace que se destruyan las propiedades surfactantes del jabón y su capacidad para
formar espumas y puede causar, por ejemplo, que necesitemos mayor cantidad de champú o
de gel para conseguir la misma espuma si vivimos en una región de agua dura.
En el caso de los detergentes, a diferencia de los jabones, no hay una reacción directa del calcio
ni del magnesio con los mismos, pero sí una interferencia que hace deseables las aguas
blandas para, por ejemplo, lavar la ropa. Cuanto más dura es un agua mayor es la cantidad
de detergente que gastaremos en cada lavado. Como ejemplo, ved la siguiente imagen,
procedente de un producto para la colada, que indica la cantidad de detergente a usar en
función de la dureza del agua de la región en la que vivimos, siendo mucho más elevada en el
caso de agua dura

Tipos de agua
mg/l °fH ºdH
ºEh
Agua blanda
≤17 ≤1.7 ≤0.95
≤1.19
Agua levemente
dura
≤60 ≤6.0 ≤3.35
≤4.20
Agua
moderadamente
dura
≤120 ≤12.0 ≤6.70
≤8.39
Agua dura
≤180 ≤18.0 ≤10.05
≤12.59
Agua muy dura
>180 >18.0 >10.05
>12.59
CONCLUSIONES
El agua en todo proceso industrial o doméstico, debe tener una calidad física química bastante
buena para cualquier uso. En general se puede decir que según las normas internacionales y los
análisis practicados en el laboratorio:
Al agua natural, potable o de desecho; se le debe determinar:
El residuo filtrable total, que es el material que queda en el cápsula luego de la evaporación de
la muestra de agua.
El pH del agua, el cual indica la intensidad de acidez que pueda presentar.
La alcalinidad, la cual va a depender del pH del punto final utilizado en la determinación
La dureza total, que es la que va a medir el contenido de sales carbonaticos y no carbonaticos
asociados con los iones calcio y magnesio (Ca+ mg)
El Cloro residual, se basa en que el cloruro a pH 8 o menor, libere el yodo libre de la solución
de yoduro de potasio que se encuentre en la muestra.
BIBLIOGRAFIAS
http://www.scielo.org.co/pdf/rori/v16n1/v16n1a08
http://mimosa.pntic.mec.es/vgarci14/agua_potable.htm
http://www.youtube.com/watch?v=_Y0jISKpuDQ
http://www.youtube.com/watch?v=jOzGXfC3IIY
http://www.quimitube.com/dureza-del-agua
http://www.monografias.com/trabajos5/anagua/anagua.shtml#ixzz4M2TXIYju
Desinfección del Agua". Oscar Cáceres López. Lima, Perú. Ministerio de
 Salud. Organización Panamericana de la Salud. Organización Mundial de la
Salud. 1990.
 "Guías para la Calidad del Agua Potable". Volumen 1. Recomendaciones.
 Organización Panamericana de la Salud. Organización Mundial de la Salud.

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