Cómo diferenciar el agua blanda del agua dura

Cómo distinguir entre agua blanda y agua dura

1. Juicio de agua blanda y agua dura

(1) Los términos "blando" y "duro" no se refieren a la textura física. Describen la cantidad de sustancias minerales disueltas en el agua. El agua dura se divide a su vez en agua dura temporal y agua dura permanente según se formen precipitados minerales después del calentamiento.

(2) El agua dura temporalmente contiene bicarbonatos, como bicarbonato de calcio, bicarbonato de magnesio y bicarbonato de manganeso. Sus iones metálicos pueden precipitar cuando se calientan, de ahí su nombre.

(3) El agua dura permanente contiene sulfatos, cloruros y nitratos, como sulfato de manganeso, nitrato de magnesio y cloruro de calcio. Sus iones metálicos no precipitarán al calentarse.

(4) El agua dura trae muchos inconvenientes en el uso diario. Por ejemplo, la cal se forma fácilmente al hervir y se consume más jabón para lavar la ropa.

(5) La observación a simple vista no permite distinguir el agua blanda del agua dura. Normalmente se requieren pruebas químicas.

2. Definición de dureza del agua y de iones formadores de dureza

(1) La dureza mide la capacidad del agua para precipitar el jabón. El jabón se compone de estearato de sodio o potasio. Cuando se encuentra con iones de calcio y magnesio, se producen estearato de calcio y estearato de magnesio insolubles, lo que hace que el jabón sea ineficaz.

(2) Además de los iones de calcio y magnesio, el hierro, el manganeso, el zinc, el cobre y otros iones metálicos también pueden precipitar el jabón. químicamente,iones de durezase definen como cationes minerales que provocan la precipitación de jabón, incluidos calcio, magnesio, hierro, manganeso, zinc y cobre. Por tanto, la dureza indica la concentración total de estos iones.

(3) En el agua natural y en el agua del grifo, los iones de calcio y magnesio representan más del 97 % de todos los iones de dureza. La dureza total es la suma de la dureza del calcio (alrededor del 85 %) y la dureza del magnesio (alrededor del 15 %).

(4) La dureza se expresa comúnmente en ppm de carbonato de calcio (CaCO₃) en lugar de sulfatos, nitratos o cloruros. El análisis químico cuantitativo tradicional utiliza la precipitación de carbonatos para capturar todos los iones de dureza, y el calcio constituye la gran mayoría de la dureza total.

(5) Las pruebas basadas en CaCO₃ pueden provocar errores experimentales menores. Se pueden obtener resultados más precisos calcinando carbonato de calcio en óxido de calcio. La escala de dureza alemana (grado dH) utiliza equivalentes de óxido de calcio para medir.

3. Escala de clasificación de dureza

La siguiente clasificación proviene deEnciclopedia del cultivo de plantas acuáticas (volumen 1), página 183, escrito por el Sr. Ke:

Agua muy blanda: 0‑4 grados dH (0‑89 ppm CaCO₃)

Agua blanda: 5‑8 grados dH (90‑159 ppm CaCO₃)

Agua moderadamente dura: 9‑12 grados dH (160‑229 ppm CaCO₃)

Agua bastante dura: 13‑18 grados dH (230‑339 ppm CaCO₃)

Agua dura: 19‑30 grados dH (340‑534 ppm CaCO₃)

Very‑hard water: Above 30 °dH (>535 ppm CaCO₃)

4. Impactos de la dureza del agua en las plantas acuáticas

(1) Los niveles normales de dureza del agua del grifo no suponen ningún riesgo para la salud humana. La norma del agua del grifo de Taiwán establece un límite superior de dureza de 500 ppm, y la mayoría de los suministros locales de agua del grifo se mantienen muy por debajo de este umbral.

(2) Aunque no existe literatura de investigación específica que cubra los efectos de la dureza en los acuarios plantados, el calcio y el magnesio son macronutrientes esenciales, mientras que el hierro, el manganeso, el zinc y el cobre sirven como oligoelementos vitales. La dureza adecuada del agua proporciona nutrientes valiosos para el crecimiento de las plantas acuáticas.

(3) Surgen problemas cuando las proporciones de iones metálicos se desequilibran, especialmente con concentraciones de calcio excesivamente altas, lo que puede afectar negativamente al desarrollo de las plantas.

(4) El antagonismo de nutrientes ocurre cuando las proporciones minerales están desequilibradas. El calcio dificulta la absorción de agua por las plantas pero aumenta la absorción de nutrientes, produciendo el efecto opuesto al potasio. Una proporción inadecuada de calcio y potasio crea un antagonismo competitivo, donde las plantas sólo pueden absorber uno de estos dos nutrientes, lo que provoca graves defectos de crecimiento.

(5) Puede concluirse que los efectos relacionados con la dureza en las plantas acuáticas se deben principalmente al antagonismo de los nutrientes, en particular entre el calcio y el potasio. Los cultivadores deben seleccionar agua de acuario con una dureza bien equilibrada; Tanto la dureza extremadamente alta como la extremadamente baja no son adecuadas.

5. Efectos de KH y GH en plantas acuáticas

(1) Ejemplo práctico que muestra la diferencia entre KH y GH: - Disociación de bicarbonato de calcio:

\\(\\ce{Ca(HCO3)2 → Ca^{2+} + 2HCO3-}\\) \\(\\ce{Ca^{2+}}\\) contribuye a la GH; \\(\\ce{HCO3-}\\) contribuye a KH.

- Disociación del bicarbonato de sodio:

\\(\\ce{NaHCO3 → Na+ + HCO3-}\\) \\(\\ce{Na+}\\) no afecta a GH, mientras que \\(\\ce{HCO3-}\\) todavía cuenta para KH.

(2) KH measures bicarbonate‑ion (\(\ce{HCO3-}\)) concentration. It stabilises aquarium pH and provides a backup inorganic‑carbon source for photosynthesis when CO₂ runs low. Aquatic‑plants can survive at KH = 0 (CO₂ injection is required to prevent dangerous pH‑drops) and also at KH >25 grados KH (es necesario controlar el aumento del pH). El rango de KH recomendado para la mayoría de los acuarios plantados es4-10 grados KH, para un pH estable y suficiente reserva de carbono.

(3) GH mide la concentración total de cationes que forman dureza (\\(\\ce{Ca^{2+}}\\), \\(\\ce{Mg^{2+}}\\), \\(\\ce{Mn^{2+}}\\) y así sucesivamente). Las plantas acuáticas no pueden sobrevivir en GH = 0 o en ambientes de agua extremadamente dura, por lo que la GH constituye una condición de crecimiento fundamental. El rango óptimo de GH se sitúa entre el agua blanda (5-8 grados dH) y el agua moderadamente dura (9-12 grados dH).