El filtrado del agua de mar exige distinguir entre la eliminación de partículas, sales, minerales, microorganismos y contaminantes específicos. Una medición sencilla de conductividad o de sólidos disueltos no permite determinar por sí sola si el agua es saludable ni confirma que todos los contaminantes hayan sido eliminados.
La ósmosis inversa se utiliza para conseguir dulce partiendo de agua de mar, pero el agua químicamente más pura no es necesariamente una buena agua potable. Para evaluar el resultado del filtrado se necesitan pruebas adecuadas al parámetro que se desea investigar y, en muchos casos, análisis de laboratorio.
Qué se puede comprobar mediante tests del agua filtrada
Después de haber identificado varios tipos de análisis, la pregunta que sigue es: ¿Qué buscamos en las pruebas?
Los parámetros pueden dividirse en varias categorías:
- sólidos disueltos y conductividad;
- pH;
- sales y minerales;
- fluoruros, arsénico y nitratos;
- hierro y manganeso;
- cloro residual;
- metales pesados, pesticidas y contaminantes industriales;
- parámetros microbiológicos.
UNICEF recomienda priorizar el monitoreo químico de fluoruros, arsénico y nitratos.
Tipos de pruebas para analizar el agua
Cintas reactivas
Son tiras pequeñas que se usan una sola vez y que cambian de color para indicar la concentración de un producto químico específico.
Dependiendo de la prueba, el usuario “activa” la tira de papel o de plástico sumergiéndola en la muestra de agua y removiéndola, o sosteniendo la tira en un chorro de agua.
Después de una breve espera, el usuario compara el color de la tira de prueba con una tabla de colores para saber el nivel de concentración del producto químico.
Estos kits son muy simples, pero menos precisos que otros métodos, especialmente si los usuarios no siguen las instrucciones.
Kits de discos de colores
Estos kits se encuentran disponibles para una amplia gama de pruebas químicas.
En un caso habitual, el usuario añade un paquete de polvo o unas pocas gotas de un reactivo líquido a una muestra de agua en un tubo de plástico reutilizable.
Luego, coloca el tubo de muestra en una pequeña caja de plástico para comparar el color.
Esta caja contiene un disco de plástico con un gradiente de colores impreso en él.
El usuario gira el disco para encontrar la parte que mejor coincide con el color de la muestra e identifica el nivel de concentración del producto químico en el disco.
Los kits de discos de colores incluyen comúnmente múltiples pasos a seguir y tiempos de espera estipulados, por lo que son un poco más complicados y costosos, pero en general más precisos.
Instrumentos digitales portátiles
Se examina el agua con medidores digitales livianos y portátiles, colorímetros y fotómetros.
Estos, aunque proporcionan los resultados más precisos entre los tres métodos mencionados, son los más caros y delicados, y requieren baterías y calibración.
Si bien los instrumentos digitales son útiles para los técnicos en terreno y forman una parte esencial de cualquier red de monitoreo permanente o a distancia, es muy poco probable que sean adecuados para la “ciencia ciudadana” o las pruebas de calidad del agua realizadas mediante modelos de colaboración masiva.
| Método | Características | Limitaciones |
|---|---|---|
| Cintas reactivas | Uso sencillo y cambio de color | Menor precisión y dependencia del cumplimiento de las instrucciones |
| Kits de discos de colores | Comparación visual con un gradiente de colores | Más pasos, tiempos de espera y coste superior |
| Instrumentos digitales portátiles | Medición mediante medidores, colorímetros y fotómetros | Mayor coste, delicadeza, necesidad de baterías y calibración |
Conductividad eléctrica y sólidos disueltos
El valor TDS (Total de Sólidos Disueltos) indica la suma de los sólidos disueltos, por ejemplo, minerales, sales y metales, en el agua.
La unidad comúnmente utilizada es el mg/l (miligramo por litro) o PPM (partes por millón).
El dispositivo muestra la resistencia eléctrica directamente en microsiemens (µS) o la convierte en el valor de PPM (2 µS/cm = 1 ppm).
Ambos valores sólo dicen algo sobre el número de sólidos disueltos en el agua que son conductores.
Cuanto mayor sea la conductividad del agua, mayor será el valor medido.
Más que examinar los componentes particulares, el total de sólidos disueltos se monitorea evaluando la conductividad del agua con un medidor digital.
El contenido total de sólidos disueltos incluye una mezcla de sales inorgánicas, principalmente sodio, cloruro, potasio, calcio y magnesio.
No existen tiras reactivas ni kits de pruebas de discos de colores que se puedan utilizar en este caso, pero por lo menos un medidor de conductividad funciona con un tipo de teléfono inteligente.
Por qué la conductividad no identifica los contaminantes
Este no es un análisis químico del agua según sus ingredientes exactos.
Por lo tanto, son mediciones puramente cuantitativas que no dicen nada sobre la calidad del agua.
Si el inofensivo sodio, calcio, magnesio o, por ejemplo, el tóxico arsénico, el plomo o el uranio marca la diferencia para su cuerpo.
Especialmente los residuos de hormonas, pesticidas y fungicidas no conducen electricidad y no pueden ser medidos por un medidor de conductividad.
Triture una pastilla de paracetamol una vez y mézclela en un vaso de agua.
No medirás ninguna diferencia, aunque el agua esté ahora extremadamente contaminada con residuos de drogas.
Por otro lado, sólo una pequeña pizca de sal de mesa en un vaso de agua hará sonar la alarma erróneamente.
Declaraciones de venta basadas en medidores TDS
Los proveedores de plantas de ósmosis a menudo utilizan un medidor de TDS para convencer a los posibles clientes de que su propia agua del grifo los enferma.
Se afirma que el dispositivo mide los contaminantes del agua.
Sólo el agua con un valor muy bajo por debajo de 100 µS se dice que es beneficiosa para la salud.
El valor medido digital es por lo tanto un valor guía para la calidad del agua.
Sin embargo, el valor medido sólo indica cuán conductiva es el agua.
Sólo el agua de ósmosis tiene un valor de conductividad bajo.
Esto se debe únicamente al hecho de que el agua de ósmosis no contiene ningún o muy pocos minerales y por lo tanto ya no es conductiva.
Las declaraciones de que el agua con altos niveles de TDS no es saludable no están confirmadas por la OMS.
En las directrices de la OMS (WHO/SDE/WSH/03.04/16, Total de sólidos disueltos en el agua potable, Documento de antecedentes para la elaboración de las directrices de la OMS sobre la calidad del agua potable) se resume que no hay estudios fiables que confirmen la relación entre el valor de TDS y los efectos del agua sobre la salud.
A menudo se describe que el agua con un valor de TDS demasiado bajo tiene un sabor desagradable y es tan problemática como el agua con un valor superior a 2.000 µS.
La conductancia de TDS en PPM o µs de Mikrosiemens NO puede hacer una declaración sobre si un agua es saludable o no.
Minerales, sabor y remineralización
Los minerales pertenecen al agua de manantial natural y forman su carácter.
Le dan al agua su típico sabor regional.
Que un agua contenga muchos o pocos minerales depende exclusivamente de la región y no es un signo de su calidad.
Hay aguas llenas de carácter y aguas más ligeras.
Muchos sistemas de ósmosis inversa eliminan casi todos estos buenos minerales.
La drástica reducción de la conductancia eléctrica antes mencionada se debe en gran parte a este hecho.
Entonces se descubrió que un agua tan fuertemente desmineralizada no es tan buena para la mayoría de la gente.
Por eso los modernos sistemas de ósmosis inversa tienen ahora una llamada etapa de remineralización al final de la cadena de purificación.
Pero si esto funcionara, se tendrían casi los mismos valores de conductividad que antes de la filtración.
Ósmosis inversa aplicada al agua de mar
La ósmosis inversa es un proceso físico de los viajes espaciales para la producción de H2O químicamente más puro.
Aquí, la presión se utiliza para invertir el proceso natural de la ósmosis.
¡Técnicamente el H20 más puro no es lo mismo que una buena agua potable!
Este proceso y también el H20 químicamente más puro que se produce a partir de él no se dan en la naturaleza de esta manera.
El H2O más puro es más bien pH-ácido y reacciona químicamente muy agresivamente.
En la naturaleza, el agua se evapora sobre el mar, los lagos y los ríos.
Cuando se enfría y se condensa de nuevo, cae a la tierra como lluvia o rocío.
Esta agua todavía sería bastante baja en minerales.
Pero la mayoría de las personas, animales y plantas no sacian su sed directamente del agua de lluvia.
Sin embargo, tan pronto como el agua vuelve a llegar a la tierra, entra en las aguas subterráneas y, en algunos casos, vuelve a salir de un manantial después de muchos años, vuelve a estar significativamente enriquecida con minerales como el calcio, el magnesio y el sodio.
Esta agua es ahora más neutra en cuanto al pH y ya no es químicamente agresiva.
Por lo tanto, es biocompatible para nosotros.
La ósmosis inversa se utiliza para la eliminación de TDS para agua subterránea y marina.
Cuando se utilizan membranas de ósmosis inversa para conseguir dulce partiendo de agua de mar, se utilizan varios pretratamientos.
La coagulación y el filtro lento de arena, así como la ultrafiltración y la filtración con carbón activado, forman parte de las opciones de pretratamiento mencionadas.
pH del agua filtrada
El valor del pH indica la concentración de iones de hidrógeno libre en una solución acuosa.
La escala de medición del valor de pH va de 1 a 14, en la que todos los valores inferiores a 7 son siempre más ácidos y todos los valores superiores a 7 son siempre más básicos.
El valor 7 se considera neutro.
El agua potable tiene normalmente un valor de pH neutro (7) a ligeramente alcalino (8,5).
La Ordenanza Alemana de Agua Potable estipula un valor de pH entre 6,5 y 9,5 como valor orientativo.
El pH no es un contaminante, pero es una variable química maestra.
Afecta el comportamiento de otros componentes químicos, por ejemplo la eficacia del cloro residual contra la contaminación microbiana.
Los cambios repentinos en el pH también pueden revelar fallas de una planta de tratamiento o casos de contaminación en masas de agua natural, por ejemplo, vertidos industriales ilegales.
Cómo medir el pH
Existen diversas tiras reactivas y pruebas de discos de colores que indican el pH.
Las opciones más caras y de mayor tecnología incluyen electrodos para medir el pH.
Fluoruros, arsénico y nitratos
Fluoruros
Existe por lo menos un kit de prueba de discos de colores disponible para fluoruros.
Sin embargo, se suelen preferir los colorímetros digitales portátiles debido a preocupaciones acerca de la precisión.
Ackvo Caddisfly, un sistema de análisis, dio a conocer recientemente una prueba colorimétrica de fluoruros que puede ser leída usando una aplicación para teléfonos inteligentes.
Si las pruebas anteriores han establecido que el arsénico y el fluoruro no son una preocupación en un sistema de agua particular, estos dos parámetros se pueden omitir en favor de otros más relevantes a nivel local.
La contaminación por arsénico y fluoruro también puede ser causada por la actividad humana como la minería o el vertido de desechos industriales.
Arsénico
Las opciones de pruebas de campo portátiles para el arsénico son limitadas, ya que este tipo de contaminante se puede medir mejor en un laboratorio.
Se pueden comprar kits de análisis, pero son relativamente complejos y se deben llevar a cabo varios pasos.
Aunque las concentraciones de arsénico “medidas” con estos kits pueden ser imprecisas, efectivamente se puede detectar arsénico en casi todas las muestras mayores de 100 microgramos por litro (ug/L), así como en la mayoría de las muestras de entre 50 y 99 ug/L.
Por consiguiente, UNICEF ha recomendado informar los resultados del monitoreo de arsénico, a partir de estas pruebas portátiles, usando la categoría “presente” o la categoría “ausente” y una concentración de referencia de 50 ug/L, el estándar del agua potable en muchos países afectados con contaminación natural por arsénico.
Nitratos
Para monitorear los nitratos existen tanto tiras reactivas como kits de prueba de discos de colores.
Los nitratos se pueden medir también con un aparato digital.
Los niveles elevados de nitratos están asociados a la contaminación agrícola proveniente de los fertilizantes (nitrógeno y fósforo) y los desperdicios animales (nitrógeno).
Las letrinas, las aguas residuales, los vertederos y la contaminación industrial también pueden contribuir a la presencia de nitrógeno.
El monitoreo de los nitratos es una manera sencilla de evaluar los impactos de los residuos agrícolas y humanos sobre la calidad del agua.
Hierro, manganeso y sólidos disueltos
Si los recursos lo permiten, UNICEF recomienda agregar tres parámetros químicos más a los programas de monitoreo: los metales naturales de hierro y manganeso, y el contenido total de sólidos disueltos.
Estos tres elementos pueden causar problemas de sabor y olor que podrían motivar a los consumidores a buscar fuentes de agua más apetecibles y potencialmente inseguras.
Existen tanto tiras reactivas como kits de prueba de discos de colores para estos dos metales, los que también pueden medirse usando instrumentos digitales portátiles.
Las pruebas de campo con equipos digitales se consideran confiables para ambos elementos químicos.
pH y cloro residual en sistemas clorados
En los sistemas de distribución de compuestos clorados, es importante monitorear otros dos parámetros químicos: el pH y el cloro residual.
Existen muchas maneras sencillas de examinar la presencia de cloro residual, entre ellas las tiras reactivas, los discos de colores, e incluso los kits diseñados para hacer pruebas en piscinas.
También hay medidores digitales portátiles que pueden proporcionar datos cuantitativos confiables.
Contaminantes que requieren análisis de laboratorio
Según las condiciones locales y el enfoque de un proyecto de monitoreo de la calidad del agua, se pueden agregar más pruebas químicas.
- contaminantes industriales/mineros, por ejemplo, bifenilos policlorados y cianuro;
- metales pesados como el plomo, el mercurio, el cobre y el cromo;
- pesticidas.
Los metales pesados suelen ser temas de interés local.
Sin embargo, la amplia mayoría de estos análisis adicionales se realizan de mejor manera en un laboratorio gracias a las tecnologías actuales.
Dureza, turbidez y sólidos suspendidos
La dureza del agua es ocasionada principalmente por la presencia de iones calcio y magnesio.
Un agua con un alto valor de sólidos totales disueltos no tendrá necesariamente un alto valor de turbiedad.
Los sólidos disueltos y la turbidez son factores de diferente naturaleza molecular.
El análisis de sólidos suspendidos se realiza luego de sólidos totales, se filtra y se somete a 100°C.
Eliminación de cal y partículas
En la primera etapa de mezcla de minerales, nuestro filtro de agua cambia la consistencia de la cal usando el proceso de intercambio de iones disponible en el mercado.
Así, en lugar de grandes y tercos depósitos de cal, sólo se forma polvo de cal que se puede limpiar fácilmente.
Desafortunadamente, nuestro filtro no puede hacer magia en áreas con un contenido de cal extremadamente alto.
Las cantidades son simplemente demasiado grandes.
Incluso los filtros especiales de cal utilizan sales de resina, que luego tienen que ser reemplazadas varias veces al año en un proceso complejo y costoso.
Estos filtros de cal también reducen el flujo de agua muy fuertemente.
Un filtro con un tamaño de poros de 0,1 micrones puede obstruirse rápidamente cuando el agua contiene una cantidad extraordinaria de partículas en suspensión.
Esto puede ocurrir una vez, por ejemplo, debido a una gran obra de construcción en la calle, o puede ser una situación permanente debido a las viejas tuberías en la calle y en la casa.
En estos casos, a menudo es útil tener un prefiltro estándar de 5 micras colocado delante de todo el suministro de la casa.
El filtro funcionó normalmente en este caso y protegió de esta suciedad.
Condiciones de instalación y uso del filtro
El filtro está diseñado para ser conectado directamente al final de un punto de suministro de agua fría.
Esto es normalmente debajo del fregadero de la cocina.
No se puede conectar a las líneas de baja presión.
No se puede conectar al suministro de agua caliente.
No se puede conectar antes del suministro doméstico.
No se puede conectar a un pozo privado.
Por un lado, un pozo privado puede tener cantidades considerables de partículas en suspensión, que la tercera etapa de filtrado de 0,1 micrones de finura fijaría muy rápidamente.
Por otro lado, muchos pozos privados tienen hoy en día niveles extremadamente altos de contaminación con nitratos, fertilizantes artificiales y pesticidas.
En las tiendas de bricolaje hay, por ejemplo, adaptadores de 3/8" a 1/2".
Posición del cartucho
No se puede instalar el filtro en posición horizontal, dado que el cartucho no está fijado en la parte inferior.
Instalarlo en posición horizontal ejercería demasiada presión sobre la unión entre el cabezal y el cartucho, lo que podría provocar fugas con el paso del tiempo.
Interrupciones prolongadas
Una pausa de 1-2 meses puede ser salvada con seguridad.
El filtro utiliza varias técnicas de detención de gérmenes.
Sabor metálico después del montaje
El filtro no contiene ninguna sustancia que pueda causar un sabor metálico.
Sin embargo, en la mayoría de los casos, los depósitos como el óxido y la cal en la tubería y el grifo del agua se desprenden durante la instalación inicial o al cambiar el cartucho.
Esto puede producir un sabor metálico.
En este caso, por favor desatornille el aireador del grifo y enjuague durante 5 minutos.
Otros parámetros de calidad del agua
Oxígeno disuelto
Las pruebas de oxígeno disuelto de baja tecnología requieren múltiples etapas con adiciones de reactivos, seguidas de una valoración gota a gota, en que tal vez sea necesario cierto nivel de capacitación y los resultados podrían ser más variables que los de otros kits.
También existen medidores digitales.
Cloro y desinfección
Para desinfectar el agua se puede utilizar ozono.
Es un gas fuertemente oxidante e inestable.
DBO y DQO
Las especies químicas presentes en un agua relacionadas con su DBO incluyen la materia orgánica biodegradable.
Comparada con la DBO, la DQO de una muestra de agua residual es mayor.
El ensayo de DBO no se lleva a cabo mediante agentes oxidantes químicos.
Interpretación práctica de los resultados
Un resultado de conductividad bajo demuestra principalmente que el agua contiene pocos sólidos disueltos conductores.
Un resultado de conductividad alto no demuestra por sí mismo que el agua sea perjudicial.
Un valor de pH informa sobre la acidez o alcalinidad, pero no identifica todos los contaminantes.
Una prueba de nitratos puede ayudar a evaluar la influencia de fertilizantes, desperdicios animales, letrinas, aguas residuales, vertederos y contaminación industrial.
Un kit portátil de arsénico puede indicar la presencia del contaminante, aunque las concentraciones medidas pueden ser imprecisas.
Los resultados de metales pesados, pesticidas y numerosos contaminantes industriales deben confirmarse preferentemente en un laboratorio.
El análisis microbiológico requiere pruebas específicas y no puede sustituirse por una medición de TDS, conductividad o pH.
Conductividad en Agua Salada
El cuerpo humano sabe muy bien por el gusto lo que es bueno para él y lo que no.
La comida podrida se reconoce muy rápidamente y se rechaza por su sabor y olor.
Lo que es bueno para nosotros, por otro lado, suele tener un sabor particularmente delicioso.
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