Los sensores de calidad del agua y los analizadores de dureza suelen requerir reactivos químicos para completar las reacciones y detectar la dureza del agua. El análisis de la dureza se centra principalmente en iones de calcio (Ca²⁺) y iones de magnesio (Mg²⁺) en agua. A continuación se indican los reactivos más utilizados y sus funciones:
1. Reactivos comunes para el análisis de la dureza
1.1 EDTA (ácido etilendiaminotetraacético)
- Función: El EDTA es un agente quelante que forma complejos estables con los iones calcio y magnesio.
- Utilización: En los métodos de valoración, se utiliza una solución de EDTA como valorante y el punto final se determina mediante un cambio de color (normalmente con un indicador).
- Indicador: Se utiliza a menudo con Eriochrome Negro T o Calmagita (indicador de calcio-magnesio).
1.2 Solución tampón
- Función: Mantiene el pH del sistema de reacción para garantizar que la reacción entre el EDTA y los iones de calcio/magnesio se produzca sin problemas.
- Soluciones tampón habituales:
- Solución tampón de cloruro de amonio y amoníaco (pH ≈ 10): Se utiliza para la valoración del EDTA.
- Solución de hidróxido sódico: Se utiliza para ajustar el pH.
1.3 Indicador
- Eriochrome Negro T:
- Forma un complejo rojo con los iones calcio y magnesio a pH 10.
- La solución cambia de rojo a azul cuando el EDTA reacciona completamente con los iones de calcio y magnesio.
- Calmagita:
- Similar al Eriochrome Black T pero más estable, adecuado para una gama más amplia de condiciones del agua.
1.4 Solución estándar de calcio
- Función: Se utiliza para la calibración de instrumentos o para verificar la eficacia de los reactivos.
- Composición: Una solución de concentración conocida de iones de calcio (por ejemplo, carbonato de calcio disuelto en ácido clorhídrico).
2. Principio de funcionamiento del análisis de dureza
2.1 Método de valoración
- Tome una cierta cantidad de muestra de agua y añada una solución tampón para ajustar el pH a 10.
- Añadir un indicador (por ejemplo, Eriochrome Black T), lo que volverá roja la solución.
- Valorar con solución de EDTA hasta que la solución cambie de rojo a azul.
- Calcular la dureza total en función de la cantidad de EDTA consumida.
2.2 Método colorimétrico
- Mezclar la muestra de agua con los reactivos para iniciar una reacción de color.
- Utilice un fotómetro para medir la absorbancia de la solución y calcular la dureza basándose en una curva estándar.
2.3 Método del electrodo
- Utilice un electrodo selectivo de iones de calcio para medir directamente la concentración de iones de calcio en el agua.
- Calcule la concentración de iones de magnesio restando la concentración de iones de calcio de la dureza total.
3. Consideraciones para la selección de reactivos
- Pureza del reactivo: Utilizar reactivos de alta pureza para evitar la interferencia de impurezas.
- Condiciones de almacenamiento:
- La solución de EDTA debe almacenarse al abrigo de la luz.
- Los indicadores y las soluciones tampón deben sellarse para evitar su degradación.
- Seguridad: Algunos reactivos (por ejemplo, amoníaco, ácido clorhídrico) son corrosivos o irritantes. Llevar equipo de protección durante la operación.
Resumen
Los reactivos más utilizados en los sensores de calidad del agua y en los analizadores de dureza son los siguientes EDTA, soluciones tampón, indicadores (por ejemplo, Eriochrome Black T)y soluciones estándar de calcio. Estos reactivos miden con precisión las concentraciones de iones de calcio y magnesio en el agua mediante métodos de valoración, colorimetría o electrodos, determinando así la dureza del agua.