EL PROCESO EN MOVIMIENTO

¿Cómo medir su agua, y con qué precisión?

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▶ Reproducir el proceso01El medidor de TDS estima02La alcalinidad primero, gota a gota03La dureza, una gota de 17,85 ppm04Extender, invertir, pesar05El colorímetro, preciso y caro

El medidor de TDS estima

El medidor de TDS mide la conductividad eléctrica del agua, es decir, la facilidad con que sus iones llevan una corriente, y la traduce en residuo seco con una relación de 0,5 o de 0,7 según el aparato. Esta traducción supone un agua de grifo típica. Cuente con 30 % de error, más 20 % si no se corrige la temperatura, y nada en absoluto sobre la alcalinidad. Sirve para ver que un agua ha cambiado, o que está bien destilada, siempre medida a 25 °C.

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1. El medidor de TDS estimaEl medidor de TDS mide la conductividad eléctrica del agua, es decir, la facilidad con que sus iones llevan una corriente, y la traduce en residuo seco con una relación de 0,5 o de 0,7 según el aparato. Esta traducción supone un agua de grifo típica. Cuente con 30 % de error, más 20 % si no se corrige la temperatura, y nada en absoluto sobre la alcalinidad. Sirve para ver que un agua ha cambiado, o que está bien destilada, siempre medida a 25 °C.
2. La alcalinidad primero, gota a gotaLos kits de acuariofilia son mucho mejores, porque titulan en lugar de estimar: se cuenta una gota de reactivo a la vez en 5 mL de agua, hasta el viraje de color, de azul a verde y luego amarillo para la alcalinidad en API. Se empieza por ella, porque una mala alcalinidad perjudica mucho más al sabor que una mala dureza.
3. La dureza, una gota de 17,85 ppmEl reactivo de dureza es una sal de EDTA, una molécula que captura el calcio y el magnesio, tamponada a un pH muy alto para que el viraje, de naranja a verde, sea nítido. Su resolución es tosca: cada gota vale un grado alemán, es decir, 17,85 ppm, mucho cuando las recetas apuntan a 40. Un kit Red Sea baja a 2,5 ppm por gota para la alcalinidad, pero solo a 82 para el magnesio.
4. Extender, invertir, pesarTres estrategias afinan la titulación. Extendida, con el doble de agua, cada gota vale la mitad, pero nunca se cuenta con algo mejor que 5 ppm o 5 % de la medida. Inversa, para las aguas por encima de 400 ppm, se parte de un volumen fijo de reactivo y se añade el agua gota a gota. Con balanza, se pesan el reactivo y el agua en lugar de contar las gotas, entre 18 y 25 °C.
5. El colorímetro, preciso y caroLos colorímetros electrónicos, como el Hanna HI775 para la alcalinidad, son más cómodos y más precisos, pero caros y ávidos de reactivo. Este lee en mg/L de bicarbonato: se divide entre 1,22 para volver a ppm CaCO₃. Sobre un agua Rao/Perger esperada a 40,5 ppm, todos los métodos acertaban dentro de las barras de error; los más precisos eran la balanza y el colorímetro.

Para retener: Un medidor de TDS dice que un agua ha cambiado, no lo que contiene: para la alcalinidad, que es lo que más cuenta, hay que titular, gota a gota o con balanza.

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Los conductímetros, llamados medidores de TDS, miden la conductividad eléctrica del agua y la traducen en residuo seco. Son pequeños, baratos y rápidos. También son problemáticos, por dos razones.

La primera: la lectura depende fuertemente de la temperatura, y la corrección integrada es imperfecta. La segunda: la traducción en residuo seco supone un perfil químico de agua de grifo típico, y aplica una relación de 0,5 o de 0,7 según el aparato. Si su agua no se parece a ese perfil, la cifra que se muestra ya no quiere decir gran cosa.

El resultado es una aproximación grosera de la dureza, y nada en absoluto sobre la alcalinidad, que cuenta más. Cuente con 30 % de error típico, más 20 % si no se corrige la temperatura.

El aparato conserva dos usos: detectar que un agua ha cambiado, y comprobar que un agua está bien destilada. Siempre que se mida a la misma temperatura, 25 °C por convención.

Los kits de acuariofilia son mucho mejores, porque titulan en lugar de estimar: se cuenta una gota de reactivo a la vez en 5 mL de agua, hasta el viraje de color. Naranja a verde para la dureza, azul a verde y luego amarillo para la alcalinidad en API.

El reactivo de dureza es una sal tetrasódica de EDTA, una molécula que captura el calcio y el magnesio. Está tamponado a un pH muy alto con trietanolamina, lo que hace el viraje más nítido de leer.

Su resolución, en cambio, es tosca: cada gota vale un grado alemán, es decir, 17,85 ppm. Es mucho cuando las recetas apuntan a 40. Un kit Red Sea baja a 2,5 ppm por gota para la alcalinidad, pero solo a 82 para el magnesio.

¿En qué orden medir? La alcalinidad primero. Una mala alcalinidad perjudica mucho más al sabor que una mala dureza.

Gagné 2021, p. 34-38; Wellinger, Smrke y Yeretzian 2017

Tres estrategias mejoran la precisión de estas titulaciones.

• La titulación extendidaSe pone más agua en el tubo: el doble, y cada gota vale la mitad, alrededor de 9 ppm en lugar de los 17,85 del kit de 5 mL; cuatro veces más, 20 mL como en la tabla de la calculadora, y baja hacia 4,5 ppm. El precio es un consumo de reactivo que crece en la misma proporción. Y la ganancia se estanca: pasado cierto punto dominan otros errores, como la hipótesis que hace el kit sobre la relación magnesio-calcio. Nunca cuente con algo mejor que 5 ppm o 5 % de la medida.
• La titulación inversaPara las aguas duras, por encima de 400 ppm, donde una titulación ordinaria exigiría demasiadas gotas. Se parte de un volumen fijo de reactivo, y luego se añaden gotas de agua hasta el viraje inverso, con una pipeta calibrada en una balanza al miligramo, 25 gotas pesadas.
• La titulación inversa asistida por balanzaEl mismo principio, salvo que se pesan el reactivo y el agua en lugar de contar las gotas. Debe realizarse entre 18 y 25 °C, para que las densidades en las que se basa el cálculo sigan siendo válidas.

Quedan los colorímetros electrónicos, como el Hanna HI775 para la alcalinidad. Más cómodos y más precisos, pero caros y ávidos de reactivo. Este lee en mg/L de bicarbonato: divida entre 1,22 para volver a ppm CaCO₃.

Atención a las referencias. Los modelos HI719 y HI720 no sirven, porque están hechos para concentraciones ínfimas. Y el único fotómetro de dureza que Gagné encontró adecuado, el HI96735, es caro y complicado.

Comparó todos estos métodos con su agua Rao/Perger, esperada a 40,5 ppm. Todos acertaban, dentro de las barras de error. Los más precisos eran la titulación con balanza y el colorímetro. Y la titulación inversa con cinco gotas de reactivo ahorra mucho reactivo con el mismo error.

Gagné 2021, p. 38-45, con sus hojas de cálculo en línea Gagné 2021, p. 35-45