Procesos de Potabilización del Agua y el Impacto de los Nuevos Contaminantes Químicos

Métodos de Separación y Potabilización del Agua

El agua ocupa la mayor parte de la superficie del planeta, pero solo el 0,8 % puede ser utilizado por el hombre para sus actividades. El agua es primordial para la vida y las demandas de este recurso son cada vez mayores. Se estima que cada persona necesita ingerir 2 litros diarios de agua para sobrevivir; sin embargo, existen personas en el mundo que no tienen suficiente agua potable.

Pasos Esenciales de Potabilización

1. Tamizado: Se separan latas, botellas, palos, peces y otros objetos grandes. Para este proceso se utilizan rejas.
2. Decantación: Se realiza en piletones. Se separan partículas, quedando las más livianas en la superficie y las más pesadas en el fondo.
3. Tratamiento Previo con Cloro (Precloración): Se agrega cloro para matar microorganismos que pueden provocar enfermedades.
4. Floculación: Se agregan cristales de sulfato de aluminio e hidróxido de calcio. Estos reaccionan entre sí, transformándose en hidróxido de aluminio.
5. Filtración con Arena: Quedan separadas las sustancias que no sedimentaron en el paso anterior, utilizando un filtro de arena.
6. Nuevo Tratamiento con Cloro (Postcloración): Se ajusta la cantidad de cloro para asegurar que no queden microorganismos vivos.

Pasos Opcionales en el Tratamiento del Agua

• Aireación: Se hace pasar el agua a través de un rociador, de modo que se airee y así mejore el sabor y el olor.
• Ajustes de pH: Se ajusta el grado de acidez con óxido de calcio para evitar que el agua muy ácida ataque las cañerías.
• Fluoración: Se agrega fluoruro para la prevención de caries, aunque profesionales de la medicina están en desacuerdo con este paso, ya que el exceso de flúor podría causar algún trastorno en la salud.

Escala de pH

El pH se mide en una escala de 0 a 14:

• pH Ácido: 0 - 6,7
• pH Neutro: 6,7 - 7,5
• pH Básico o Alcalino: 7,5 - 14

El pH del agua potable debe estar entre 6,5 y 8,5.

Tratamiento de Aguas Residuales (Aguas Servidas)

Muchos ríos se utilizan para verter las aguas servidas. El agua de estos ríos es más fácil de potabilizar si antes de verter las aguas servidas se realiza un tratamiento previo.

Procedimientos de Tratamiento de Aguas Servidas

1. Tamizado: Los residuos extraídos del agua por este procedimiento se queman o entierran.
2. Sedimentación Previa: Se retiran las grasas flotantes y se dejan sedimentar los residuos sólidos.
3. Aireación: Este procedimiento favorece la acción de bacterias aerobias que degradan sustancias orgánicas complejas.
4. Sedimentación Final: El sedimento se seca y se usa como relleno.
5. Desinfección: Este procedimiento se realiza con cloro u otros desinfectantes.

Contaminantes Emergentes en el Agua

Medicamentos: Los Nuevos Contaminantes de las Aguas

Los medicamentos llegan al océano después de ser consumidos. Los residuos de los medicamentos son los nuevos contaminantes de las aguas del planeta. Entre el 50 % y el 90 % de la pastilla que una persona tomó para aliviar el dolor se eliminará a través de la orina. Estos residuos van por el desagüe y van a parar a las aguas servidas.

Al no existir mecanismos de depuración 100 % efectivos, los residuos regresan a las aguas, donde especies marinas terminarán consumiendo el resto de ese medicamento que los humanos desechamos.

El Champú y el Maquillaje También Contaminan

Algunos componentes del champú que utilizamos en la ducha diaria o los compuestos del maquillaje femenino son una amenaza para las especies marinas. Estos residuos tampoco están siendo eliminados en el proceso de purificación de las aguas. Esto se debe a que, cuando las estaciones de depuración fueron construidas, no fueron concebidas para tratar este tipo de productos en las aguas.

La Posición de la ONU

Para las Naciones Unidas, existe un reconocimiento del impacto global de la situación. Para los científicos, una de las soluciones es modernizar y actualizar los métodos de depuración del agua, pero la otra parte de la solución está en nuestras manos.

Conceptos Fundamentales de Concentración Química

Unidades de Concentración

• Molaridad (M): N° de moles de soluto / 1 litro de solución.
• Normalidad (N): N° de equivalentes de soluto / 1 litro de solución.
• Molalidad (m): N° de moles de soluto / 1 kg de solvente.

Cálculo del Número de Equivalentes (EQ)

• Base: EQ = PM / OH (Peso Molecular / Número de hidroxilos)
• Sal: EQ = PM / Cargas (Peso Molecular / Carga total del ion)
• Ácido: EQ = PM / H (Peso Molecular / Número de hidrógenos ionizables)

Fracción Molar de Soluto y Solvente

• Fracción Molar del Soluto (X soluto): N° de moles de soluto / (N° de moles de soluto + N° de moles de solvente)
• Fracción Molar del Solvente (X solvente): N° de moles de solvente / (N° de moles de soluto + N° de moles de solvente)

Pasos para Resolver un Problema de Concentración

1. Hallar el peso molecular con los datos de los pesos atómicos de los elementos.
2. Si el volumen de solución es distinto a 1 litro, hallar los gramos presentes en 1 litro.
3. Hallar el N° de moles en 1 litro de solución.