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Tendencia agresiva, corrosiva e incrustante del agua potable (página 2)



Partes: 1, 2

En España se
utiliza para potabilizar el agua desde
el punto de vista microbiológico, la ozonización en
alguna medida y sobre todo la cloración, hasta alcanzar
0,1 a 0,2 partes por millón, con lo cual y, sin olvidar
sus indudables ventajas, debe tenerse presente que puede generar
por una parte compuestos organoclorados que, al combinarse con
otras substancias, forman elementos peligrosos, como los
trihalometanos y por otra que, a pesar de los sistemas de
desgasificación, queda siempre un resto de cloro libre en
el agua. Este
cloro residual contribuye a acidificarla formándose
ácido hipocloroso, que por ser un oxidante fuerte, tiende
fácilmente a reducirse, originando iones cloro que junto
con los eventuales cloruros de las sales en disolución
(además de los posibles contenidos en nitratos y
sulfatos), por su buena conductibilidad, aumentan sensiblemente
los factores de riesgo de
corrosión de muchos de los elementos de las
instalaciones.

2.1.- LA LEGIONELLA

Por ser numerosos los textos publicados sobre la legionella
solo recalcaré que es una bacteria ambiental capaz de
sobrevivir en un amplio intervalo de condiciones
fisicoquímicas tales como un gran intervalo de
conductividades del agua, una extensa franja de temperaturas (6
ºC a 63º C), pH entre 5 y
8,5 y concentraciones de O2 entre 0,2 y 15 mg/l pudiendo
colonizar los sistemas de abastecimiento de agua y, a
través de la red de distribución, incorporarse al agua
sanitaria (fría o caliente). En las instalaciones mal
diseñadas, sin mantenimiento
o con un mantenimiento inadecuado, se favorece el estancamiento
del agua, la acumulación de productos
nutrientes de la bacteria, como materia
orgánica, Iodos, productos de corrosión
(fundamentalmente trazas de hierro),
precipitaciones calcáreas y protozoos,
formando un biofilm en cuyo seno los microorganismos encuentran
protección frente a las condiciones externas desfavorables
y en particular a las acciones de
los biocidas tradicionales.

La presencia de esta biofilm, junto a una temperatura
propicia, explica la multiplicación de legionella hasta
concentraciones infectantes para el ser humano. Si existe en la
instalación un mecanismo productor de aerosoles la
bacteria puede dispersarse al aire.

Como sabemos Las instalaciones que con mayor frecuencia se
encuentran contaminadas con legionella y que han sido
identificadas como fuentes de
infección son los sistemas de distribución de agua
sanitaria, caliente y fría, y los equipos de enfriamiento
de agua evaporativos, tales como las torres de refrigeración y los condensadores
evaporativos, tanto en centros sanitarios como en hoteles u otro tipo de edificios, sin embargo
el carácter de epidémico (contagio
accidental y a un mismo tiempo a gran
número de personas) no es posible, como es obvio, en las
viviendas y si en los edificios de uso colectivo o instalaciones
industriales, siendo de aplicación en ellos el Real
Decreto 865/2003 que tiene el carácter de Norma
Básica y por consiguiente de obligado cumplimiento. Quedan
excluidas del ámbito de aplicación de este real
decreto las instalaciones ubicadas en edificios dedicados al uso
exclusivo en vivienda, excepto aquellas que afecten al ambiente
exterior de estos edificios.

Los materiales
constitutivos del circuito hidráulico deberán
soportar la acción
agresiva del agua hiper o sobreclorada o de otros desinfectantes
así como de la temperatura, con el fin de evitar los
fenómenos de corrosión ya que, por ejemplo, en el
caso de las instalaciones interiores de agua caliente sanitaria y
agua fría de consumo humano
ante un brote de legionelosis hay que clorar con 15 mg/l de cloro
residual libre y mantener durante 4 horas o bien clorar con 20 o
30 mg/l de cloro residual libre durante 3 o 2 horas
respectivamente, seguido de una neutralización, vaciado y
limpieza a fondo de los depósitos, reparación de
las partes dañadas y de un aclarado y llenado con agua
limpia, volviendo a reclorar con 4-5 mg/l de cloro residual libre
a mantener durante 12 horas.

El procedimiento a
seguir en el caso de la desinfección térmica tiene
menos incidencia sobre la corrosión (aunque siempre la
favorece) pero favorece las incrustaciones sin obviar el eventual
riesgo de escaldamiento que supone para los usuarios, ya que es
necesario elevar la temperatura del agua caliente a 70 ºC o
más en el acumulador durante al menos 4 horas.
Posteriormente, abrir por sectores todos los grifos y duchas
durante diez minutos de forma secuencial, comprobando la
temperatura para que en todos los puntos terminales de la red se
alcancen 60 ºC

Contaminantes
más usuales del agua

Desde el punto de vista fisicoquímico la calidad el
agua potable,
aunque en general es aceptable, no presenta el mismo nivel que la
bacteriológica ya que está aumentando notablemente,
y por varios frentes, la contaminación del agua destinada al
consumo, en especial por las prácticas industriales o
agrícolas descuidadas e incluso por la dejadez de los
propios ciudadanos en sus actividades domésticas.

Las fuentes de contaminación de las vías fluviales
y cursos de agua son numerosas abarcando desde los vertidos
industriales y urbanos hasta los residuos de fertilizantes,
pesticidas, funguicidas, herbicidas y plaguicidas, o los
efluentes de de la ganadería,
o hasta el propio sistema de
cloración de las aguas, los materiales utilizados en las
tuberías de conducción y un sin fin de tareas
domésticas que tienen como resultado el vertido de
residuos peligrosos al fregadero o al inodoro, como sucede con
una amplia gama de productos de limpieza, insecticidas, pinturas
o disolventes. Se calcula, como promedio, que en el agua residual
se hallan más de 20 fármacos de distinta
composición (analgésicos, antiinflamatorios,
anticonceptivos, antibióticos, etc.) que de
nuestros botiquines acaban en última instancia, en las
aguas de ríos y lagos. Así la mayoría de las
actividades humanas contaminan el agua que, tras su ciclo
natural, regresará al grifo de la cocina o del lavabo. Hoy
las plantas
depuradoras no logran eliminar del agua que va a ser potable los
centenares de compuestos
orgánicos sintéticos ni tampoco disponen de
sistemas para recuperar las decenas de sustancias
inorgánicas. Estudios recientes han corroborado que los
contaminantes solubles en el agua penetran en el organismo
más por inhalación o a través de la piel, y no
tanto por vía digestiva, como se creía hasta
ahora.

El hecho de que los embalses subterráneos, estén sometidos a
situaciones de sobreexplotación, afecta gravemente a la
mayoría de los depósitos acuíferos costeros,
sometidos a un peligroso proceso de
salinización de desastrosas consecuencias para las
poblaciones, industrias y
cultivos que se abastecen de los mismos. Problema que con mayor o
menor intensidad podemos hacer extensivo a las zonas costeras de
prácticamente toda Europa. Esta
estrecha franja de litoral concentra grandes núcleos
urbanos que, en los meses de verano, ve incrementar su población con millones de personas que
pasan en ella sus vacaciones, si a esto le sumamos que
también se sitúan cerca de la costa, grandes
fábricas con abundantes necesidades de agua y cultivos de
regadío intensivo, entenderemos como disminuye el nivel de
las aguas freáticas y, donde hace diez años bastaba
con ahondar cinco metros para encontrar agua, ahora hay que
hacerlo a profundidades superiores a los doscientos metros. Al
mismo tiempo, avanza hacia los acuíferos, procedente del
mar, el agua salada, con la consiguiente salinización de
la potable y del suelo,
superándose ampliamente en algunas poblaciones los 3.000
mg/l de sales disueltas. De la misma manera, la
contaminación de los acuíferos por nitratos es
un factor de riesgo, no sólo para las instalaciones, sino,
lo que es peor, para la salud de la población
que se abastece de los mismos.

El efecto neto de todo ello es o bien una reducción en
la garantía del agua disponible para diferentes usos o
bien unos mayores costos de
protección de los suministros de agua, sobre todo de las
potables.

Instalaciones de
distribución y
química del agua

Solo me referiré a los componentes del agua más
comunes que pueden afectar negativamente a las instalaciones de
agua potable, dejando para otra ocasión aquellos
compuestos, la mayoría de ellos tóxicos, que
afortunadamente suelen ser poco frecuentes y que aparecen
accidentalmente o no en concentraciones indeseables.

El agua potable de distribución, según su
procedencia, contiene una serie de compuestos químicos que
en la mayoría de las ocasiones varían a lo largo
del año en función
del régimen pluviométrico y de factores
climatológicos, que determinan algunas de sus
características que las hacen ser agresivas, corrosivas o
incrustantes. Estos compuestos químicos son incorporados
al agua por disolución o arrastre, ya sea al atravesar la
atmósfera
(gas
carbónico, oxígeno, etc.) o durante su recorrido a
través de las capas del terreno (carbonatos, sulfatos,
cloruros, etc.). Según las características de
éste y la cantidad de gas carbónico que haya
absorbido, disolverá más o menos cantidad de sales
cálcicas, formando, por ejemplo bicarbonato
cálcico. Al efectuar la captación de cualquier
agua, el bicarbonato cálcico llegará hasta las
instalaciones, donde podrá originar incrustaciones
calcáreas. Estas incrustaciones se producen principalmente
en los lugares donde el agua se calienta, o donde sufre
agitaciones, turbulencias o variaciones bruscas de presión.
Bajo estas condiciones, se libera el gas carbónico que
mantiene disuelta dicha cal y por ello, ésta se precipita,
formando las incrustaciones calcáreas en las conducciones
de agua, así como en los aparatos a ellas conectados
(griferías, calderas,
calentadores, acumuladores, intercambiadores de calor,
lavadoras, lavavajillas). Los valores de
la dureza total del agua no son excesivamente importantes desde
la óptica
de su potabilidad, ya que si bien los 15º F. son aceptables
para cualquier uso, 50º F son ciertamente aptos para beber
pero elevados para casi cualquier utilización industrial y
doméstica del agua.

Tengamos en cuenta que los materiales que, básicamente
y de forma general, se utilizan en las redes de distribución
y en instalaciones son el acero negro, el
acero galvanizado, chapa de acero, cobre,
aluminio, el
latón y los plásticos.
La acción del agua sobre algunos metales puede
provocar problemas de
corrosión e igualmente puede producir envejecimiento o
degradación en los materiales de síntesis.
Asimismo, el equilibrio
calco-carbónico del agua proporciona a ésta
propiedades agresivas o incrustantes que se reflejan en los
conductos y elementos de las redes de distribución,
efectos que pueden sumarse a los motivados por procesos
microbianos. Tomemos, por ejemplo, el caso de los
depósitos acumuladores de agua caliente sanitaria que al
ser afectados por el contenido en cloruros del agua, obligan a
aconsejar, para concentraciones superiores a los 150 mg/l, la
utilización de depósitos de acero inoxidable aleado
con titanio. Un caso similar es el de los calentadores
eléctricos en los que, además de ser fabricados con
el material adecuadamente resistente a la corrosión, se
hace necesario instalar un ánodo de sacrificio (a cambiar
periódicamente) y que actúa como
protector.

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La corrosión será todavía
más acusada si a una dureza relativamente baja se une una
mineralización alta, sobre todo si esta se debe,
reiterando lo ya indicado, a los Cl- que poseen, dado el
pequeño tamaño de sus iones, un gran poder de
penetración, elevan la conductividad iónica y
actúan como despolarizadores del proceso de
corrosión. Además se ha comprobado que la presencia
de estos iones impide una buena cristalización de las
capas protectoras, volviéndolas porosas.

El valor del pH
(ver cuadro 1) por si solo no da ninguna indicación
definitiva sobre las características del agua, siendo
necesario conocer, entre otros parámetros, el valor del
TAC (contenido en bicarbonatos y de carbonatos si los hubiera).
En efecto, la agresividad del agua está relacionada con el
pH y con el contenido en bicarbonatos. Las aguas ácidas y
las ligeramente alcalinas (pH menos de 9.5) atacan al hierro,
pero este ataque puede quedar detenido por la formación de
un film carbonatado protector que el agua deposita sobre el
metal.

Otro caso es el de las piezas y accesorios fabricados de
latón amarillo, aleación con cierto grado de
predisposición a la corrosión por
descinficación, siendo uno de los factores de riesgo de
producirlo, la presencia de los ya mencionados iones cloruro,
habiéndose comprobado que con contenidos del orden de 80
mg/l. se inician ya los fenómenos de corrosión
local.

Como ya he indicado uno de los aspectos del agua a considerar
es su dureza (contenido en compuestos de calcio y magnesio). Si
el agua es dura los carbonatos y bicarbonatos en
disolución pueden provocar incrustaciones sobre la
superficie rugosa de las tuberías y sobre el interior,
también rugoso, de los elementos y dispositivos a ella
conectados, terminando por inutilizarlos, siendo especialmente
rápido este fenómeno con el agua caliente y en
aquellas elementos que se utilizan sólo
esporádicamente (por ejemplo en las segundas viviendas o
en complejos hoteleros o deportivos con cierres estacionales).
Como es sabido las agua muy duras se consideran, aunque no
siempre sea así, poco agresivas dado que pueden depositar
sobre la superficie metálica películas
calcáreas continuas y compactas que dificultan el ataque
del metal subyacente, sin embargo esta precipitación sin
excluir además la corrosión provoca, como hemos
dicho, otros problemas. También hay que aclarar que no
siempre las aguas duras o muy duras provocan incrustaciones

Cálculos e
interpretación de los resultados

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Es importante el
conocimiento de la calidad del agua de abastecimiento a la
hora de proyectar una instalación y elegir los materiales
más adecuados. Vamos a estudiar los valores
obtenidos en un análisis del agua de distribución
para, en función de ellos, evaluar los efectos
específicos sobre algunos aspectos y materiales utilizados
en la red. Hacemos la observación de que siempre nos referimos a
factores de riesgo de corrosión y a la tendencia a
producirse, ya que son tanto y a veces tan aleatorios los
factores que intervienen en el fenómeno que es imposible,
aun conociendo bien todos los pormenores de la
instalación, hacer una predicción rigurosa de lo
que realmente acontecerá.

En el cuadro 2 se indica el resultado del análisis de
un agua indicando que, de acuerdo con el balance iónico
(control
conveniente para tratar de detectar errores importantes), los
resultados son aceptables, ya que la suma de los aniones y
cationes expresados en miliequivalentes o como en este caso en
ºF, es inferior al 2 %. Es decir no se ha omitido
ningún ion en cantidad significativamente importante.

La temperatura de la sustancia a evaluar afecta al resultado
del valor de la conductividad por lo que la medida, a efectos
comparativos, debe ser medida a una temperatura de referencia de
25 ºC

La definición rigurosa de la Alcalinidad, en
términos de concentraciones molares, es: [HCO3-] +
2[CO32-] + [OH-] – [H+], pero en la práctica, podemos
despreciar los dos últimos términos de la
ecuación. Para el cálculo de
los Índices de Ryznar y Langelier hay que expresar la
alcalinidad en mg/l de CaCO3

El Titulo Alcalimétrico Total (para los anglosajones
"Alkalinity") se llama también dureza temporal cuando es
inferior, como en este caso, a la dureza total o grado
hidrotimétrico, estando constituida este ultimo por la
suma de la dureza temporal (correspondiente a los bicarbonatos y
si los hubiera a los carbonatos) y la dureza permanente debida a
los sulfatos, cloruros y silicatos. Puede considerarse que en las
aguas frías, cuando el pH es inferior a 8,3 solo el
anhídrido carbónico y los iones bicarbonato
están presentes en concentraciones apreciables (ver cuadro
3). Los iones carbonato están en este caso en
concentraciones que no pueden ser medidas, pero si
calculadas.

La presencia de nitratos puede provenir de la
disolución de rocas y minerales o de la
descomposición de materias vegetales y animales y de
efluentes industriales. También puede significar que hay
contaminación proveniente de su uso como abono y
fertilizante. En cualquier caso el valor obtenido es muy inferior
al valor paramétrico máximo permitido de 50
mg/l

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La pérdida de solubilidad de una especie química está
relacionada con la temperatura y la presión del sistema.
Una especie química soluble precipita cuando se alcanza
una determinada temperatura. Ésta pérdida de
solubilidad está asociada a la constante de solubilidad de
cada especie en particular. Lo general es que una sal aumente su
grado de disolución cuando aumenta la temperatura siendo
esta una propiedad
coligativa, sin embargo, las sales de Ca, Mg, Fe y Si
actúan en forma inversa, es decir, disminuyen su
solubilidad y precipitan, siendo la temperatura crítica
de alrededor de 75-80°C (dependiendo de la presión
atmosférica). Estas sales comúnmente encontradas en
el agua corriente constituyen la llamada dureza temporal
del agua, mientras que las sales que no precipitan con la
temperatura como son los silicatos, sulfatos de calcio y
magnesio, elementos trazas y cloruros constituyen la dureza
permanente
.

Una vez aclarados estos puntos se trata de saber como se
comportará el agua analizada a 20 ºC en una
canalización metálica, para luego determinar lo
mismo a 80 ºC, lo que nos facilitará las eventuales
tomas de decisiones sobre algunos elementos de la
instalación.

5.1.- TOTAL SOLIDOS DISUELTOS Y CONDUCTIVIDAD

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Conocemos la dureza cálcica (12 ºF),
el Titulo Alcalimétrico Completo (10 ºF), quedando
por conocer, para determinar su carácter agresivo o
incrustante, el total de sólidos disueltos (TDS), lo que
analíticamente se define como residuo filtrable total
(expresado en mg/l), dato que no se solicitó al laboratorio y
que siendo un índice de la cantidad de sustancias
disueltas en el agua, proporciona una indicación de su
calidad química.

En soluciones
acuosas la conductividad es directamente proporcional a la
concentración de sólidos disueltos, por lo tanto
cuanto mayor sea dicha concentración, mayor será la
conductividad. Normalmente en la determinación de los TDS
en mg/l se utiliza un factor de correlación de 0.5
respecto del valor de la conductividad en µS/cm. Aunque no
es exacto, se acepta este valor con el que la
concentración de TDS es casi equivalente a la
concentración del cloruro de sodio en aguas naturales. Sin
embargo en la mayoría de las aguas naturales el NaCl no es
la única sal disuelta en la solución, teniendo
cantidades sustanciales de iones Ca, Mg, Na, Si, Cl, HCO3 CO3
cuya combinación nos da un factor más cercano a
0.64 que a 0.5. Por consiguiente en nuestro caso consideramos el
factor 0,64, obteneniéndose un valor de TDS de 200
mg/l

La técnica aplicada por los laboratorios para la
obtención del TDS del agua es gravimétrica,
evaporación a 105-110 ºC y pesado el residuo
obtenido. Para la medición rápida "in situ" del TDS en
el agua sólo existe la posibilidad de hacerlo con
medidores. Esta diferencia de técnica de análisis
del agua conduce a diferencias en los resultados, puesto que se
miden cosas diferentes (TDS vaporizado, TDS en agua a temperatura
natural), y ambos resultados son correctos siempre que se cite la
técnica de medición adoptada.

Utilizando medidores de conductividad y de sólidos
disueltos es posible obtener también, con muy buena
aproximación, el valor de la dureza del agua. La unidad de
medición de dureza más común es el grado
Francés (ºF), definido como: 1°F = 10 mg/l de
CaCO3 y teniendo en cuenta que 1 mg/l = 2 &µS/cm de
conductividad, se deduce que : 1°F = 20 &µS/cm. Por
consiguiente dividiendo la conductividad en microSiemens por 20
nos dará, aunque sin demasiada precisión el valor
de dureza del agua en grados franceses (con un error aproximado
de 2 – 3°F).

5.2.- INDICES DE LANGELIER, RYZNAR Y PUCKORIUS

Ahora procederemos al cálculo de los distintos
índices que evalúan la tendencia agresiva o
corrosiva del agua cuya analítica estamos examinando
(cuadro 2): El pHS de saturación (el agua está en
equilibrio con el CO3Ca) a 20 ºC es:

pHS = (9,3 + A + B) – (C + D) en la que:

A = (Log [TDS] -1)/10 = 0,1301

B = -13,12 x Log (ºC + 273) + 34,55 =1,9873

C = Log [Ca+2 como CaCO3] =1,6780

D =Log [Alcalinidad como CaCO3] = 2

pHS = 7,739

El Índice de saturación de Langelier IL = pHA –
pHS, donde pHA = pH actual del agua y pHS = pH de
saturación, por lo que el Indice de Langelier IL = 0,260
> 0 tendencia incrustante

Índice de estabilidad de Ryznar IR = 2(pHS) – pHA =
7,478 significativamente corrosiva

En que respecta al Indice práctico de
incrustación de Puckorius IP =2(pHS )
– pHEQ donde pHEQ = 1,465 x Log [Alcalinidad] + 4,54 =
7,596, por lo que PSI = 7,882 > 6,5 por lo existe tendencia a
la corrosión.

Los resultados para una temperatura de 80 ºC son:

pH de saturación pHS = 6,67

Indice de Langelier IL = 1,328 > 0 Tendencia
incrustante

Indice de Ryznar IR = 5,342 > 5 Ligeramente incrustante

Indice de Puckorius IP = 5,746 < 6,5 No hay tendencia a la
corrosión

Otros métodos
similares, pero no tan simples, se han desarrollado para la
predicción de la tendencia a la formación de
incrustaciones de sulfato y fosfatos cálcico, pero
normalmente no se utilizan. El cuadro 4 nos aclara las
características del agua que se pueden resumir en que el
agua fría es agresiva y el agua caliente a partir de los
40 ºC es incrustante.

5.3.- RIESGOS FRENTE
AL COBRE Y AL ACERO

Los factores de riesgo de corrosión frente al cobre
vienen indicados en el cuadro 4, mientras que el Código
Técnico de la Edificación en su apartado 6.3
(Incompatibilidades) indica que para los tubos de cobre las
condiciones límites
del agua a transportar tanto del agua fría como caliente,
a partir de las cuales será necesario un tratamiento son
pH>7, no concentraciones altas de CO2 libre, índice de
Langelier IL>0, dureza total TH >5 ºF

En particular, las tuberías de cobre no se
colocarán antes de las conducciones de acero galvanizado,
según el sentido de circulación del agua, para
evitar la aparición de fenómenos de
corrosión por la formación de pares
galvánicos y arrastre de iones Cu+ hacía las
conducciones de acero galvanizado, que aceleren el proceso de
perforación. Igualmente, no se instalarán aparatos
de producción de ACS en cobre colocados antes
de canalizaciones en acero. Excepcionalmente, por requisitos
insalvables de la instalación, se admitirá el uso
de manguitos antielectrolíticos, de material plástico,
en la unión del cobre y el acero galvanizado, cuyo PPR
(Pitting Propensity Rating) del agua o índice de V. F.
Lucey sea positivo.

Este último índice se calcula a base de un
ábaco
empírico creado por Lucey y que tiene en cuenta los
parámetros siguientes: las concentraciones en iones SO4=,
Cl-, NO3_ y Na+, así como por el oxigeno
disuelto y su pH, datos todos que
se incluyen en su nomograma.

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En el segundo ejemplo a considerar tenemos el agua de un pozo
de Ibiza cuyas características analíticas vienen
determinadas en el cuadro 5 donde puede comprobarse que han
dejado de analizarse elementos que desde el punto de vista del
balance iónico son importantes como es el potasio, aun
cuando su valor es, hasta cierto, punto irrelevante a efectos de
determinar el carácter agresivo o incrustante del agua. No
obstante evaluar con suficiente aproximación su valor no
es difícil en este caso teniendo en cuenta que la
diferencia entre la suma en ºF de aniones y cationes es de
32,8 ºF y que el peso equivalente del ion potasio (masa
atómica/valencia) es 39,1 y que 1 ºF = 0,2 meq/l, se
tiene 32,8 ºF x39,1×0,2 =256,4 mg/l de potasio

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El potasio, sin embargo, en aguas potables rara vez alcanza
los 20 mg/l. Los niveles de sodio y potasio más elevados
son los que están relacionados con el agua
subterránea en aquellos lugares donde hay abundancia de
depósito de mineral de estos compuestos o donde ha habido,
como en este caso, contaminación por filtración
salina.

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Se trata de un agua clorurada sódica, salobre
ligeramente ácida, extraordinariamente mineralizada, de
muy baja resistividad, gran dureza y con excesiva
concentración de cloruros. Su alto grado
hidrotimétrico se distribuye casi a partes iguales entre
la dureza cálcica y magnésica, (cuadro 6 y 7)
dominando especialmente la dureza permanente, sobre todo la
correspondiente a los cloruros y sulfatos de calcio y magnesio,
lo que unido al valor del titulo alcalimétrico denota, a
pesar de la extraordinaria dureza total, una no tan fácil
formación de la capa protectora sobre los metales. Es
conveniente conocer, como datos complementarios y a veces
explicativos de los fenómenos de corrosión, las
características y planteamientos de la instalación
de suministro de agua en el edificio: geometría
de la distribución, materiales y secciones de las
tuberías y de los restantes elementos integrantes, entorno
atmosférico y medio ambiental, etc. Sin embargo con los
datos disponibles, creemos que la aproximación realizable
puede ser suficiente para el objeto de este artículo

Se puede representar la mineralización del agua
mediante un diagrama del
tipo Stabler como el del cuadro 7 en la que se utilizan dos
rectángulos con la misma base y cuya altura es
proporcional a la concentración de cada uno de los
cationes de una parte y a las concentraciones de los aniones por
la otra. Las dos agrupaciones están yuxtapuestas. Las
concentraciones se expresan en miliequivalentes, unidad que
permite una comparación directa de cada una de las
concentraciones. En la columna de los aniones una parte de su
superficie se asimila a la concentración de bicarbonatos,
aunque de hecho se corresponde a la suma de las concentraciones
de bicarbonatos, carbonatos e iones hidroxilo, es decir es el
Titulo Alcalimétrico completo

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5.4.- CONCLUSIONES RESULTANTES DE LA ANALITICA

Los resultados obtenidos en el análisis del agua
permiten extraer las siguientes conclusiones:

Calculado el pH de saturación que resulta ser a 20
ºC 5,477, así como el Índice de Langelier =
1,172 y el de Ryznar, cuyo valor I.R. = 4,404 (Cuadro Nº 7),
predispone más a considerar que se trata de un agua
incrustante. No obstante tras un estudio más detallado de
los valores permite indicar que por debajo de los 10 ºC. el
agua tiene tendencia a la agresividad y por encima de dicha
temperatura existen riesgos de incrustaciones, axial a 80 º
C tendríamos:

Índice de Langelier IL = 1,172 > 0 Tendencia
incrustante

Indice de Ryznar IR = 4.304 Fuertemente incrustante

Indice de Pukorius IP = 2,681 < 4,5 Tendencia a la
incrustación

Los contenidos de cloruros, sulfatos y magnesio son muy
superiores a los deseables indicando los valores de los cloruros,
sodio potasio y sulfatos una salinización de los
depósitos acuíferos, probablemente a causa de la
sobreexplotación de las aguas
subterráneas, lo que conlleva la reducción del
nivel de las aguas freáticas y el avance hacia el
acuífero del agua del mar. Los límites de
concentración, por encima de los cuales se percibe
un  sabor amargo en el agua son para el sulfato de
magnesio  400 a 600 mg/l  y para el sulfato de calcio
son de 250 a  400 mg/l. y para un sabor salado entre 300 y
500 mg/l. de cloruro sódico

El alto contenido en iones magnesio debe interpretarse
conjuntamente con los sulfatos. No obstante, los 216,4 mg/l
obtenidos (en Europa raramente se sobrepasan los 15 mg/l),
superan incluso los 150 mg/l máximos admisibles
aconsejados por la O.M.S. (Organización Mundial de la Salud). No
obstante el magnesio de ninguna manera es nocivo para la salud,
pero tiene la propiedad de conferir a las aguas que lo contienen
gusto amargo, poco agradable y cuando se halla como sulfato de
magnesio tiene efectos laxantes. Las pautas que establecen el
contenido máximo de magnesio en el agua potable son
bastante relativas, ya que no se le atribuyen efectos negativos
en seres humanos y en animales por lo que no es frecuente
introducir límites legales de magnesio en agua potable, ya
que no hay una evidencia científica de la toxicidad del
magnesio.

La presencia, aunque muy escasa, de nitratos (suponemos nulo
el contenido en nitritos) generalmente avala una cierta
contaminación, de la que se desconoce si es permanente,
accidental o estacional debido a la disolución de los
terrenos atravesados, aunque muy probablemente dada la proximidad
de zonas agrícolas de regadío su origen puede ser
la nitrificación del nitrógeno orgánico.

En definitiva, con los datos disponibles, y utilizando como
base de diagnóstico no tanto la tendencia
incrustante en prácticamente todo el rango de
temperaturas, sino su excesivo contenido en cloruros y en
sulfatos, puede indicarse que el agua estudiada además de
incrustante tiene un alto riesgo de provocar corrosión en
la mayoría de los metales utilizados en las instalaciones,
especialmente para el hierro, aceros negros, aceros galvanizados
y cobre sin recocer, debiéndose evitar su contacto con el
cemento y el
hormigón que también pueden resultar afectados.

5.5.- RECOMENDACIONES A TENER EN CUENTA

El pH relativamente bajo, la gran cantidad de cloruros y la
excesiva concentración de sulfatos, son factores que, con
mucha probabilidad,
por no decir seguridad,
provocarán en breve plazo de tiempo corrosión, por
descinficación localizada, de llaves y dispositivos de
latón amarillo, que además sufrirán la
erosión
en aquellos lugares con pasos reducidos producida por la
circulación de agua a gran velocidad. La
descinficación supone la disolución de la
aleación y la posterior deposición del cobre poroso
inadherente.

La ejecución de la instalación con
tubería de cobre, o la existencia de tramos de este metal,
tiene un efecto acelerador de este tipo de corrosión.

Con esta agua debe prescindirse en las instalaciones de las
tuberías de fundición, acero negro, acero
galvanizado, e incluso de cobre, siendo lo aconsejable para la
conducción de agua fría y caliente sanitaria las de
plástico, en los lugares públicos preferentemente
de polietileno reticulado ante la eventualidad de tratamientos
térmicos contra la legionella.

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Los acumuladores de agua, si los hubiera, deben ser de aceros
inoxidables especiales, ya que los habituales suelen están
garantizados para contenidos en cloruros inferiores a los 150
mg/l e incluso los más resistentes (aleación de
titanio) se garantizan sólo para contenidos inferiores a
los 350 mg/l (el agua objeto de estudio tiene más de 3.500
mg/l).

El acero inoxidable tipo AISI 304 es utilizable en contacto
con agua corriente, fría o caliente, siempre que el
contenido en cloruros no supere los 200 mg/l. Para niveles de
cloruros entre 200 y 1.000 mg/l. el resultado depende de otros
factores como el pH, contenido de otras sales, temperatura,
presencia de microgrietas, etc., pero para cantidades superiores
de cloruros como los del agua analizada serian totalmente
insatisfactorios.

Las bañeras y platos de ducha deberán disponer
de fondo antideslizante o de elementos que eviten caídas
por resbalones provocados por la reacción con las sales
soditas o potasitas de ácidos
grasos (oleato de sodio y/o palmitato de potasio) contenidas en
algunos jabones formando compuestos insolubles oleosos,
precipitando sales magnésicas y cálcicas de
color
blanquecino que flota sobre la superficie del agua o que se fija
sobre las paredes de los aparatos sanitarios.

La porcelana sanitaria y las bañeras deben ser
preferiblemente de color blanco y sometidas diariamente a
cuidadosa limpieza y secado, por la facilidad de adherirse sobre
su superficie las sales magnésicas y cálcicas
insolubles y que, si no se eliminan, harán perder
brillantez al esmalte vitrificado (mateado de su superficie).

Igualmente, los recubrimientos metálicos como los
cromados u otros deberán vigilarse ya que este agua,
enormemente mineralizada, al secarse o evaporarse sobre el
recubrimiento, deja manchas claras formadas por carbonato
cálcico y magnésico, sulfato sódico y
cloruros sódico y magnésico (algunos corrosivos y
el último higroscópico), que al poco tiempo
adquirirán una coloración característica,
verdosa o incluso obscura según sea el tipo de
recubrimiento (cromo, níquel, zinc, etc.), llegando el
ataque hasta el metal base, produciendo corrosión
irreversible, en forma de picaduras, sobre las superficies
metálicas.

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Deberán tomarse precauciones con calentadores,
lavadoras, lavavajillas y fregaderos de acero inoxidable,
aconsejándose como material para éstos
últimos la porcelana vitrificada, el grés o las
resinas.

Es evidente que a tenor de los resultados
obtenidos y de los inconvenientes de todo tipo que el agua
presenta, incluida la potabilidad (cuadro 10), es aconsejable un
tratamiento adecuado para situarla a niveles más
convenientes de potabilidad.

 

 

 

Autor:

Francisco J. Pancorbo

Junio 2009

© Francisco J. Pancorbo

BARCELONA

javierpancorbo[arroba]terra,es

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Legislativo 1/1996, de 12 de abril, por el cual se aprueba el
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Intelectual).

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