SUAVIZADO

ABLANDAMIENTO CON CAL/SODA ASH

 
Como ya se ha mencionado anteriormente, la dureza excesiva en el agua
es un factor indeseable para muchos usos del agua. Desde el punto de
vista sanitario no existe una opinión general a este respecto. Algunos
mencionan que el exceso de dureza en el agua causa problemas en el
sistema circulatorio. Otros consideran lo contrario e indican que donde
se consume agua de baja dureza, es mayor la incidencia de enfermedades
de este tipo.
La Organización Mundial de la Salud así como la EPA, La Secretaría de
Salud y otras agencias reguladoras, no establecen ningún parámetro
máximo, ya que concluyen que no hay relación entre daños a la salud y
exceso de dureza en el agua.
Por lo tanto, un usuario o consumidor, puede tener la certeza que el agua
es segura, independientemente del contenido de calcio y magnesio. Sin
embargo la dureza, desde el punto de vista de cualidades y características
del agua potable, es el principal problema en su uso y aplicaciones, ya
que se ha estimado que un 80% de las quejas de los usuarios del agua
reportan problemas causados por el alto contenido de sales de calcio y
magnesio.
La formación de sarro en tuberías industriales y domésticas, los
problemas en equipos de enfriamiento con agua y el uso de estas aguas
en calderas y calentadores, demandan un tratamiento previo en el agua
con excesiva dureza.
 
MEDIOS DE DISMINUCIÓN DE LA DUREZA:
 
Ablandamiento por intercambio iónico: Una de las formas mas
convenientes y prácticas de remover la dureza en el agua, es por medio
del uso de resinas intercambiadoras de iones en ciclo sódico.
Este tratamiento ya ha sido descrito anteriormente y consiste del paso del
agua a través de una cama o lecho de resina sintética, que tiene en su
superficie iones sodio que están dispuestos a intercambiarse por otro
catión que tienen mayor afinidad por los grupos funcionales de la resina,
como lo es el calcio Ca+2 y el magnesio Mg+2. Una vez que la resina se
satura y no tiene mas sitios disponibles para intercambio, ésta se
regenera y el ciclo se inicia nuevamente.
Si el volumen de agua a tratar no es muy grande, el uso de las resinas es
la mejor opción, pero si el consumo de agua es excesivamente grande,
por ejemplo: el que pudiera tener una planta Municipal de agua potable,
otra opción a considerar sería la precipitación química de calcio y
magnesio.
 
Precipitación química: El carbonato de calcio CaCO3 y el hidróxido de
magnesio Mg(OH)3 son sales sumamente insolubles, por lo que
precipitan fácilmente. El calcio y el magnesio en el agua, generalmente
se encuentran en forma de bicarbonatos, los cuales son solubles.
Cuando el agua se calienta (por ejemplo en una caldera), o cuando se
evapora al medio ambiente (por ejemplo en un plato húmedo que se deja
secar), los bicarbonatos de calcio cambian a carbonatos y precipitan
formando un sarro
 
Ca(HCO3)2 + calor   CaCO3¯ + CO2 + H2O                   (1)
 
Esta particularidad es precisamente la empleada en el proceso de
ablandamiento cal-soda ash. Para convertir los bicarbonatos de calcio y
de magnesio a formas químicas menos solubles se agrega cal  viva
(CaO) ó cal apagada [Ca(OH)2], y el bicarbonato de calcio se transforma
a carbonato de calcio.
 
Ca+2 + 2HCO3- + Ca(OH)2  2CaCO3¯ + 2H2O          (2)
 
  Mientras que el magnesio precipita como hidróxido de magnesio a
través de las reacciones 3 y 4.
             
Mg+2 + 2HCO3-  + Ca(OH)2   CaCO3¯  + MgCO3 + 2H2O     (3)
 
MgCO3 + Ca(OH)2   CaCO3¯  + Mg(OH)2¯                (4)
 
  Y sumando las ecuaciones (3 ) y (4) tenemos:
 
  Mg+2 + 2HCO3-  + 2Ca(OH)2   2CaCO3¯  + Mg(OH)2¯  + 2H2O     
(5)
 
Las anteriores ecuaciones químicas nos indican que se requiere de
hidróxido de calcio y de bicarbonato para que ocurra loa precipitación.
El hidróxido de calcio necesario se agrega como tal, mientras que el ión
bicarbonato es proporcionado por la misma alcalinidad del agua, que
casi siempre se encuentra como alcalinidad de bicarbonatos. Esta
alcalinidad no es suficiente, por lo que se requiere de la adición de
alguna sal que proporcione el ión bicarbonato.
La sal que generalmente se emplea es el carbonato de sodio o soda ash,
la cual se disuelve en agua y proceden las siguientes reacciones:
 
Na2CO3   2Na+ + CO3-                            (6)                              
 

El carbonato se hidroliza y proporciona el ión bicarbonato necesario para

la reacción de precipitación:
 
CO3- + H2O HCO3- + H+                         (7)
 
El resultado final en este proceso de tratamiento, es que el calcio y el
magnesio, independientemente de que se encuentren como bicarbonatos,
cloruros, sulfatos, nitratos, etc, son precipitados por la acción conjunta de
la cal y el carbonato de sodio, y por eso se le llama proceso cal/soda ash.
La dureza del agua también puede eliminarse con sosa cáustica. Estas
reacciones son las siguientes:
 
Ca+2 + 2HCO3- + 2NaOH  CaCO3¯+ 2Na+ + 2H2O           (8)
 
Mg+2 + 2NaOH  Mg(OH)2¯ + 2Na+                                 (9)
 
En teoría, el calcio y el magnesio deberían aparecer como parte del
precipitado en forma de carbonato e hidróxido, pero debido a que el agua
producida arrastra algo del sólido sedimentado, este puede redisolverse y
precipitar posteriormente en partes del equipo. Para evitar esto, y para
nuevamente regresar el agua a condiciones de pH neutro, se agrega
ácido, lo cual disminuye el pH del agua desde 11.0 hasta condiciones
cercanas a la neutralidad. Este proceso de "estabilización" que también
se le llama de recarbonatación, se efectúa de la siguiente manera:
 
CaCO3 + H+   Ca+2 + HCO3-                              (10)
 
Mg(OH)2 + 2H+  Mg+2 + 2H2O                           (11)
 
También se puede lograr la estabilización con la inyección de CO2.
 
CaCO3 + CO2 + H2O  Ca+2 + 2HCO3-              (12)
 
Mg(OH)2 + 2CO2   Mg+2 + 2HCO3-                     (13)
 
Este último proceso, que es la neutralización con bióxido de carbono, es
el que se prefiere, ya que de esta manera es mas seguro alcanzar el pH
cercano a siete, y además se recupera la alcalinidad del agua, lo cual es
muy importante para las propiedades buffer que toda agua natural debe
tener.
Bajo condiciones normales de operación de una planta típica de
ablandamiento de agua por precipitación química, se tiene un residual de
dureza de 40 ppm de CaCO3 y 10 ppm de Mg(OH)2.
 
El proceso cal/soda ash en la práctica: En la práctica el proceso de
ablandamiento por precipitación química se realiza en tanques o
reactores tal como el que se presenta en la Figura 1:
En éste tipo de reactor el agua a tratar o influente entra por la parte
inferior del tanque a un compartimiento donde una propela a alta
velocidad agita y mezcla el agua con los reactivos químicos (cal y
carbonato de sodio) que se inyectan en forma de solución a través de otra
línea hidráulica. El precipitado que se forma pasa a una segunda sección
del tanque-reactor y los lodos producidos ¾¾que son principalmente
carbonato de calcio e hidróxido de magnesio¾¾, sedimentan al fondo
del tanque de donde son extraídos a través de una tubería y procesados
como desecho sólido. El efluente o agua suavizada se colecta a través de
las canaletas dispuestas en la parte superior del tanque para enviarlas al
siguiente paso de tratamiento.
 
 
 ROTOR IMPULSOR ZONA SECUNDARIA DE
MEZCLADO Y REACCION

EFLUENTE INFLUENTE

EXTRACCION
DE LODOS
ZONA DE RETORNO

DRENAJE DE LODOS ZONA PRIMARIA DE

MEZCLADO Y REACCION

Reactor para precipitación de calcio y magnesio

por el proceso cal-soda ash

Figura 1: Reactor para precipitación química en el proceso cal/soda

ash.
 
El agua que sale del reactor como efluente es demasiado alcalina y debe
neutralizarse para su posterior uso. Una forma de neutralizar el agua es
agregándole algún ácido mineral tal como ácido clorhídrico o sulfúrico,
pero se prefiere añadir bióxido de carbono ó CO2y el agua alcanza un pH
neutro a través de las reacciones (13) y (14) anteriores. Aunque el
CO2 es mas caro que otros ácidos, se tiene la ventaja de que en el agua se
recupera la alcalinidad, lo cual no ocurre con la adición de un ácido
mineral, y la alcalinidad del agua es muy importante ya que este
parámetro es el que indica las  propiedades buffer al agua, para
amortiguar los bruscos cambios de pH que pudiesen existir, cuando el
agua es expuesta al medio ambiente. Otra ventaja de la dosificación de
bióxido de carbono es que una sobredosis de CO2 no causa ningún
problema en el agua, ya que el exceso de bióxido de carbono que no
reacciona se pierde en contacto con el aire.
 
Consideraciones del proceso: Tanto en el proceso de suavización o
ablandamiento por resinas intercambiadoras en ciclo sódico, como en el
proceso de precipitación química, ocurre una reacción de intercambio. El
sodio se integra al agua que se trata y el calcio y magnesio son retenidos
en la resina o precipitan como un lodo, en el proceso cal/soda ash.
La regeneración de la resina implica un gasto, y conlleva a un problema
de contaminación, ya que al regenerarse se agregan cantidades de
cloruro de sodio mayores a las que se requieren estequiométricamente y
el exceso va a dar al drenaje. También, en el paso de regeneración se
intercambia el calcio y el magnesio adherido a la resina (y otros cationes
que pudiesen haber sido retenidos junto con éstos) por sodio, y los
cationes desprendidos son desechados. Si no se tiene un sistema para
retener y darle tratamiento a los residuos, éstos finalmente contaminan el
agua del drenaje que ocasionalmente es tratada y reciclada para darle uso
nuevamente.
De la misma manera, si se precipitan calcio y magnesio con cal y
carbonato de sodio, se genera un residuo sólido, que es más fácil de
controlar, pero que también implica un costo en su manejo.
Por otra parte, el agua que se obtiene después del proceso sea éste por
resinas intercambiadoras o por precipitación química, ciertamente ya no
es un agua que genere incrustación de carbonato, pero el contenido de
sodio es mayor (y también su conductividad eléctrica) que en el agua
original, lo cual puede interferir para ciertos usos y procesos.
Otra ventaja de ambos proceso de ablandamiento, es que en el caso de
las resinas de intercambio, algunos metales tóxicos que el agua pudiese
tener como: plomo, cadmio, arsénico, etc. son removidos en mayor o
menor grado. En la precipitación química también son removidos los
metales tóxicos y algunos metales indeseables como fierro y manganeso,
los cuales son insolubles como hidróxidos. También el fósforo precipita
en este proceso y desde luego, al inducir a la formación de un
precipitado, los sólidos coloidales o turbidez del agua es removida en el
mismo tanque de reacción.
¿Qué es la dureza del agua y cómo se determina
en el laboratorio?
Escrito por Quimitube el 29 January 

La dureza del agua es uno de los parámetros químicos más importantes a la hora de

calificar la calidad de un agua. El Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, por el que se
establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano, no establece
ningún límite para la dureza en su Anexo I. Parámetros y valores paramétricos, aunque sí
establece algunos relacionados de forma indirecta, como la conductividad o incluso el sabor.
El motivo es que el agua se puede beber con durezas elevadas [1] y la norma no establece,
por ello, qué valor debe presentar el agua que sale de nuestros grifos.
 Anexo I, parte C, del Real Decreto 140/2003. Parámetros indicadores.
Sin embargo, que no aparezca limitada la dureza en el agua potable de la red no significa
que no tenga consecuencias en multitud de procesos cotidianos, como su uso para el lavado
personal o de la colada. Por ejemplo, en la caracterización de la calidad de un agua de riego
sí que se tiene muy en cuenta el valor de este parámetro porque dependiendo del tipo de
suelo puede ser positivo o negativo.
¿Qué es la dureza del agua y en qué unidades se
mide?
La dureza del agua se puede definir como la concentración total de iones calcio y de
iones magnesio (Ca2+ y Mg2+), los dos cationes divalentes más habituales en un agua natural;
en realidad, podríamos definir la dureza como la suma de todos los cationes polivalentes, pero
son con mucha diferencia calcio y magnesio los que tienen importancia en la dureza global
de un agua. Así, podríamos escribir, simplemente:
Dureza (M) = [Ca2+] + [Mg2+]
Sin embargo, es muy frecuente que esta dureza se determine o se indique como masa de
carbonato cálcico en miligramos por cada litro de disolución, es decir, mg CaCO3/L.
¿Significa esto que todo el calcio presente en un agua dura proviene de carbonato cálcico?
No, solo que, por convenio, suele tratarse como si así fuera; es más, se considera como si
todo el calcio estuviese en forma de carbonato cálcio y el magnesio también fuese carbonato
cálcico. Así, existe otra fórmula que permite indicar la dureza en mg/L de CaCO3 conociendo
las concentraciones en mg/L de Ca2+ y de Mg2+, que es la siguiente:
Dureza (mg/L) CaCO3 = 2,50 [Ca2+] + 4,16 [Mg2+]
Los coeficientes indicados se deben a la relación existente entre la masa del calcio y del
magnesio con la masa del carbonato cálcico (100/40 para el calcio, 100/24 para el magnesio).

Dividiendo por 10 esta misma relación, tenemos otra unidad frecuentemente utilizada, los
llamados GHF o ºfH (Grados Hidrotimétricos Franceses); también existen otras unidades,
como los grados ingleses, los americanos o los alemanes, pero mucho menos extendidos que
los franceses. Estos últimos dan lugar a la escala de clasificación de un agua muy dulce a
un agua muy dura:

Como vemos, un agua muy dulce (o muy blanda) es aquella que presenta una dureza
inferior a 7ºfH (o a 70 mg de CaCO3/L), mientras que un agua muy dura es aquella que
presenta más de 54ºfH (más de 540 mg CaCO3/L). En España tenemos una variación muy
grande de la dureza de las aguas de suministro, desde provincias como Segovia o Madrid,
con unos valores en torno a 5ºfH, hasta otras como Almería o Ciudad Real, donde se pueden
alcanzar los 60.
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 dedióxido 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.

Acumulación de carbonato cálcico en el interior de una tubería. “TuberiaCalcio” by Josefus2003 – Own work. Licensed

under CC BY 3.0 via Wikimedia Commons.

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:

Ejemplo del envase de un detergente donde se puede observar que se recomiendo utilizar más cantidad en aquellas aguas

con elevada dureza. Asimismo, también se muestra un mapa con la dureza aproximada de cada zona de España.

A causa de todos estos efectos negativos, es muy deseable eliminar parte de la dureza de

un agua dura antes de usarla.
Cómo eliminar la dureza del agua: los
descalcificadores
Para eliminar la dureza del agua se puede recurrir a distintos métodos; el más básico es
la eliminación de la dureza del agua por calentamiento. La dureza de un agua solo se
podrá eliminar por calentamiento si se trata de la denominada dureza temporal, es decir, si se
encuentra en forma de bicarbonato cálcico. En ese caso, calentar el agua hace que se
produzca la Reacción 1 y que precipite el carbonato cálcico, reduciendo la dureza global
del agua. Si el calcio procede de otras sales, como cloruro cálcico (CaCl 2) o sulfato cálcio
(CaSO4) no se elimina por calentamiento y recibe el nombre de dureza permanente.
El calentamiento, sin embargo, no es práctico ya que es, precisamente, el que hace que la cal
se acumule en conductos y calentadores de agua (hemos dicho ya que el agua caliente hace
que precipite la cal en ellos formando costras calcáreas) y, además, calentar el agua una vez
que ya ha pasado a través de estos conductos ni nos es útil ni es viable en un uso doméstico.
Por ello, cuando lo que se quiere es que el agua que sale de nuestros grifos o la que va a
nuestro calentador tenga una dureza inferior a la que viene del suministro externo, es
necesario utilizar otros métodos de descalcificación.
Descalcificación por adición de productos químicos
La dureza se puede eliminar mediante el uso de reacciones químicas, como la adición de
carbonatos de un metal alcalino (sodio o potasio) o cal (hidróxido de calcio) que provocan la
precipitación del calcio como carbonato cálcico y del magnesio como hidróxido, o también
la adición de hidróxido de calcio, que produce la siguiente reacción:
Ca2+ + 2HCO3– + Ca(OH)2 → 2CaCO3(s) + 2H2O
Mientras que, en dureza permanente, sin bicarbonato en el medio, se puede
utilizar carbonato sódico, que aporta carbonato adicional y aumenta mucho el pH del medio,
lo cual favorece la precipitación:
Ca2+ + 2Cl– + 2Na+ + CO32- → CaCO3(s) + 2Cl– + 2Na+
También se puede precipitar eficazmente el calcio por adición de un ortofosfato en medio
básico:
5Ca2+ + 3PO43- + OH– → Ca5OH(PO4)3(s)
Estos métodos son principalmente utilizados a nivel industrial, pero raramente a nivel
doméstico.

En los hogares, lo que se suele utilizar para descalcificar el agua de suministro es

un aparato descalcificador o ablandador de agua, que es un aparato que por distintos
medios es capaz de disminuir la dureza: métodos mecánicos (ósmosis inversa) o medios
químicos (intercambio iónico). Aunque existen en el mercado otros métodos, como los
llamados catalíticos o los electrónicos, no hay evidencia clara de su eficacia, de modo que nos
centraremos únicamente en los dos que sí que han demostrado su utilidad sobradamente.
Descalcificación por ósmosis
Los descalcificadores de ósmosis inversa funcionan haciendo pasar el agua a través de
una membrana semipermeable por aplicación de altas presiones. El agua atraviesa la
membrana dejando atrás todas las partículas minerales (incluyendo calcio y magnesio) y otras
impurezas. La presión viene determinada por la resistencia de las membranas utilizadas. Se
trata de equipos relativamente sencillos diseñados para purificar el agua del grifo y que mejore
su calidad para beber o en otros usos domésticos. Sin embargo, la constante limpieza de las
membranas y el bajo caudal de agua que pueden producir los equipos pequeños hace que no
se descalcifique el suministro total de una vivienda sino solo una parte (por ejemplo, el grifo de
la cocina).

Descalcificación con resinas de intercambio catiónico

Otro proceso para la eliminación de la dureza del agua es la descalcificación mediante el
uso de resinas de intercambio catiónico. Lo más habitual es utilizar resinas de intercambio
catiónico que intercambian calcio y magnesio por otros iones monovalentes, como H+,
K+ o Na+, generalmente estos dos últimos (que no acidifican el agua, a diferencia de H +). Ni el
sodio ni el potasio producen problemas de precipitación de sólidos ni de reacción con los
jabones, por lo que es un método muy adecuado. Generalmente, se trata de equipos
descalcificadores que llevan unos cartuchos con un tiempo de vida útil dado; cada cartucho
dejará de servir cuando haya intercambiado todos sus cationes monovalentes por calcios y
magnesio, momento en el que tendrá que ser reemplazado porque ya no realizará su función
de ablandamiento de agua.
Ejemplo del proceso de intercambio iónico en una resina intercambiadora de cationes tipo. Vemos que los Na+ se desunen y

se unen los Ca2+. “CationExchCartoon” by Smokefoot – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

Las resinas de intercambio iónico se encuentran en forma de perlas pequeñas que se

empaquetan en el interior del cartucho. El agua dura pasa por entre las perlas y
el intercambio catiónico se lleva a cabo en la superficie:

Ejemplo de las perlas de una resina de intercambio iónico.

A continuación vemos un ejemplo de este tipo de equipos descalcificadores de filtros de

intercambio catiónico:
 

¿Cómo se determina la dureza del agua en el

laboratorio?
Para determinar la dureza de un agua en el laboratorio, un método utilizado muy
frecuentemente es la titulación complejométrica con EDTA (ácido
etilendiaminotetraacético). Es un reactivo que tiene aplicación en la determinación de un gran
número de cationes metálicos a excepción de los metales alcalinos; esto podría hacer pensar
que es poco selectivo, pero el control de las condiciones del medio y el uso de indicadores
adecuados puede solventar este problema. Por ejemplo, los cationes trivalentes se pueden
determinar sin que los cationes divalentes interfieran si se realiza la valoración con un pH
cercano a 1. Esta es la estructura química de este compuesto:

EDTA o H4Y. Presenta cuatro grupos carboxílicos, -COOH, por lo que se puede desprotonar para dar la especie con cuatro

cargas negativas que simbolizamos como Y4-.

El EDTA desprotonado, Y4-, es un agente quelante muy eficaz que forma complejos con la
mayoría de metales con la siguiente estructura:
 Formación de un quelato entre el EDTA Y4- y un metal
Si el control del pH o la elección correcta del indicador no es suficiente, a veces puede
eliminarse la interferencia de un determinado catión añadiendo un agente enmascarante
adecuado. Estos reactivos funcionan como ligandos auxiliares al unirse preferentemente con
el ion contaminante. Por ejemplo, el ion cianuro puede utilizarse como enmascarante para
llevar a cabo la titulación de calcio y magnesio en presencia de otros metales como cadmio,
cobalto, cobre, níquel, zinc o paladio.

La dureza del agua se determina de rutina titulando la muestra con EDTA después de ajustar
el pH a 10. El magnesio, que forma el complejo de EDTA menos estable de todos los cationes
multivalentes que existen en las muestras normales de agua, no se compleja con EDTA hasta
que éste se ha añadido en cantidad suficiente para complejar los demás cationes de la
muestra.
Determinación de la dureza total del agua
Para determinar la dureza total de un agua, se toman alícuotas (50 o 100 mL) y se acidifican
con unas gotas de ácido clorhídrico. Después se tiene que hervir, lo cual hace que se elimine
el dióxido de carbono de la muestra. Tras enfriar, se añaden unas gotitas del indicador rojo de
metilo (un indicador ácido base) y se neutraliza con hidróxido sódico, NaOH, 0,1M, hasta
cambio de color del indicador. Para la determinación tenemos que mantener la muestra a pH
10, por lo que añadimos una solución amortiguadora amoniacal que permita esto. Una vez
amortiguada la disolución, se añade el indicador negro de eriocromo T y se titula con una
solución patrón de Na2H2Y  o con EDTA (H4Y) de concentración 0,01M hasta que se
produzca un cambio de color en la disolución, de rojo a azul. Esta determinación nos da
la concentración total de calcio y de magnesio y es indistinguible. Si queremos titular con
EDTA la muestra solo para la concentración de calcio, se puede llevar a cabo
una valoración a pH 13, al cual el magnesio precipita como Mg(OH) 2. Se puede consultar un
método estandarizado para la determinación de la dureza del agua en el laboratorio en la
norma UNE 77040 [2].
Otras formas más sofisticadas de determinar la dureza en el laboratorio consisten, por
ejemplo, en el uso de electrodos de membranas líquida específicos para la dureza del agua
(determinan simultáneamente calcio y magnesio, aunque existen otros específicos para calcio)
o también el uso de HPLC (cromatografía líquida de alta eficacia) con una columna
intercambiadora de cationes. Este último método proporciona por separado la concentración
de Ca2+ y de Mg2+, pero como hemos visto, con estos dos valores podremos calcular la dureza
total.
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