¿Cuál es la diferencia entre agua blanda y dura?

El agua puede describirse a veces como agua dura y agua blanda. La distinción se basa en la cantidad de minerales disueltos en el agua. El agua dura contiene una gran cantidad de minerales y el agua blanda contiene poco o nada.

El agua acumula sólidos disueltos a medida que se mueve a través de rocas y otros sustratos, como piedra caliza, yeso o dolomita. El calcio y el magnesio son particularmente solubles en agua, y si estos minerales naturales se encuentran dentro del área geográfica, los residentes que rodean la fuente de agua tendrán agua dura.

En los Estados Unidos, las áreas de la costa este generalmente tienen agua blanda y las del suroeste tienen agua dura. El agua de lluvia, dado que no se ha filtrado a través de sustancias del suelo como el agua subterránea, se considera blanda.

Las características del agua dura y blanda están determinadas por la cantidad de minerales en el agua, medida en miligramos por litro o en granos por galón. La dureza también depende del pH y la temperatura del agua.

Los Estándares Nacionales Americanos definen el agua blanda como que contiene menos de 17.1 mg / L; sin embargo, se pueden usar los siguientes niveles para aproximar la dureza del agua:

• Suave: 0 - 60 mg / L

• Moderadamente difícil: 61

  - 120 mg / L * Duro: 121

  - 180 mg / L * Muy duro: 181 mg / L y superior

Los contribuyentes comunes de la dureza del agua son el calcio, Ca y el magnesio, Mg. Ambos elementos son metales alcalinotérreos que se encuentran en el Grupo 2 de la tabla periódica. Los elementos de la columna del Grupo 2 tienen una carga de 2+ y pierden dos electrones para formar cationes, como Ca²⁺ y Mg²⁺. Estos cationes se disuelven fácilmente en agua.

Carbonato de calcio, CaCO₃ es una sustancia común en la formación rocosa, especialmente de piedra caliza, un tipo de roca sedimentaria y dolomita, CaMg (CO₃)₂, también una roca sedimentaria. El carbonato de calcio también se encuentra en las cáscaras de organismos marinos y huevos.

Cuando el agua de lluvia con dióxido de carbono disuelto, CO₂, se filtra a través del carbonato de calcio, los iones de calcio se disuelven en el agua. La siguiente ecuación química describe este proceso:

CaCO_{3 (s)} + H₂0_(l) + CO_{2 (aq)} → Ca²⁺_(aq) + 2HCO₃^-

Donde el carbonato de calcio, CaCO₃, forma Ca²⁺ y bicarbonato, HCO₃^-, en presencia de agua y dióxido de carbono.

Las propiedades del agua dura se describen como temporal y permanente. El agua dura temporal contiene bicarbonato, HCO₃^-. El agua dura permanente contiene iones de bicarbonato con otros iones como sulfato, SO₄^2-. La ebullición no precipita las especies de endurecimiento permanente y el carbonato de sodio, Na₂CO₃, sería necesario agregarlo.

Cuando se calienta el agua dura, a menudo deja una capa en las ollas o recipientes. Tenga en cuenta que la ecuación para este precipitado es la inversa para el Ca²⁺ iones que se disuelven en solución acuosa:

California²⁺_(aq) + 2HCO₃^-_(aq) → CaCO_{3 (s)} + H₂0 _(l) + CO_{2 (aq)}

El precipitado de carbonato de calcio, CaCO₃, se llama escala. Si bien es frustrante limpiar, no es un problema de salud.

El precipitado puede acumularse con el tiempo; sin embargo, esto puede afectar la vida útil de electrodomésticos como lavavajillas y lavadoras y cualquier tubería de plomería. La acumulación restringe el espacio donde el agua puede fluir y los electrodomésticos y las tuberías deberían ser reemplazados.

Como se mencionó anteriormente, el agua dura contiene minerales disueltos que pueden causar problemas a los consumidores al dejar depósitos en plomería y electrodomésticos. El agua dura también interfiere con la eficacia de muchos productos de limpieza domésticos.

La CA²⁺ y Mg²⁺ Los iones interfieren con las cualidades tensioactivas de jabón. Un surfactante reduce la tensión superficial del agua, lo que le permite mantener el contacto con una superficie sólida, como la ropa o el lavabo del baño. Los iones interfieren con el proceso del surfactante, y esto a menudo requiere ropa adicional o agente de limpieza para completar una tarea.

Los minerales del agua dura también se combinan con el jabón para formar una película pegajosa o nebulosa en la vajilla y en las bañeras, duchas y lavabos. Esta película también puede cubrir la ropa, la piel y el cabello, haciendo que la ropa parezca sucia, provocando piel seca o irritada o cabello opaco e inmanejable.

El agua dura tiene un beneficio adicional para la salud. El calcio y el magnesio son minerales importantes que el cuerpo necesita para el crecimiento y funcionamiento de huesos y músculos. Estos minerales también regulan la presión arterial y las acciones de las enzimas. El consumo de agua dura puede ser una fuente de estos minerales.

El agua blanda no tiene los efectos negativos de los depósitos minerales en los electrodomésticos y las tuberías. Carece del sabor mineral del agua dura y no deja residuos en la piel, platos u otras superficies.

Un ablandador de agua doméstico funciona mediante intercambio iónico. Cuando el agua dura pasa a través de un intercambiador de iones, fluye por capas de perlas de polímero (plástico) que están unidas covalentemente a grupos aniónicos, como:

• -ARRULLO^-
  
• sodio
  
• N / A⁺
  
• o potasio
  
• K⁺ cationes

A medida que el agua pasa por estas perlas, los iones de calcio y magnesio desplazan a los iones de sodio o potasio.

Los beneficios de los ablandadores de agua son una ropa más limpia, electrodomésticos más duraderos y que no se acumule jabón pegajoso. Los consumidores utilizan menos detergente para la ropa y otros tipos de limpiadores y detergentes. La ropa es más brillante y los lavabos, bañeras y duchas requieren menos limpieza.

Los artefactos de agua, como calderas, calentadores de agua y lavavajillas, generalmente funcionan de manera más eficiente y necesitan menos mantenimiento, ya que el agua blanda no causa acumulación de sarro en tuberías y accesorios de plomería. Los usuarios de agua blanda a menudo informan que el cabello y la piel se sienten menos secos y escamosos.

Las desventajas de los ablandadores de agua incluyen el alto costo y el esfuerzo que implica el mantenimiento de un sistema de ablandamiento de agua. Un ablandador de agua y su instalación pueden costar miles de dólares estadounidenses, y se debe agregar sal para ablandador de agua con regularidad.

Los ablandadores de agua consumen mucha agua en el proceso de regeneración, utilizando hasta 25 galones de agua por día. El enjuague de los ablandadores de agua con una solución salina puede tener impactos negativos en el medio ambiente. Esta agua, con su alto contenido en sodio, no se recomienda para regar plantas, céspedes o jardines.

El agua blanda para la salud contiene más sodio que el agua dura, y esto puede ser problemático para las personas que deben limitar su ingesta dietética de sal. Debido a que se ha eliminado gran parte del calcio y el magnesio, el agua blanda no proporciona una fuente de estos minerales en la dieta.