¿Por qué no es conveniente el agua dura en procesos industriales?

Las industrias utilizan sistemas complejos para aprovechar los beneficios del agua, ya sea para calentarla, manejarla a altas presiones, entre otras aplicaciones; sin embargo, ocurren problemas si el líquido tiene altos niveles de dureza. Afortunadamente, se solucionan si se utilizan reactivos para laboratorio en procesos químicos para la determinación mediante colorimetría de la presencia de los minerales causantes.

Clasificación de la dureza del agua

La dureza del agua se refiere a la presencia de dos minerales: magnesio (Mg₂+) y iones de calcio (Ca₂+). Se trata de un problema común en instalaciones hidráulicas residenciales, que afecta equipos de consumo, como lavadoras, lavavajillas, calentadores de agua, entre otros e, incluso, se reportan ciertos efectos para la salud humana, aunque no hay una conclusión definitiva. En estos casos, sus impactos no son tan dañinos, pero sí lo son en los procesos industriales, debido a los altos costos de los sistemas que afecta.

Ahora bien, la dureza del agua se clasifica de la siguiente manera:

• Si el nivel de dureza es de 0 a 17 mg/l, se trata de agua blanda.
• El agua ligeramente dura oscila entre 17 y 60 mg/l.
• Una dureza de 60 a 120 mg/l se clasifica como agua moderadamente dura.
• Si el nivel de dureza es de 120 a 180 mg/l, se trata de agua dura.
• El agua demasiado dura está por arriba de 180 mg/l del nivel de dureza.

Ahora bien, los depósitos e incrustaciones son el principal problema de la dureza del agua.  A simple vista, parece que el agua blanda es inofensiva, aunque niveles bajísimos (por ejemplo, entre cinco y ocho miligramos por litro) son perjudiciales en algunos procesos industriales, como el sistema de alimentación de líquido a calderas. A ello se debe la importancia de medir el nivel de dureza mediante reactivos para laboratorio para aplicar la determinación colorimétrica de magnesio y calcio.

El agua dura, especialmente aquella donde abundan los iones de calcio, se precipita ante la presencia de iones, como el sulfato, fosfato y carbonato. A diferencia de la solubilidad de casi todas las sales, la de los carbonatos de magnesio y calcio es contraria, por lo que su tendencia a precipitarse aumenta al incrementarse la temperatura. Esto causa daños serios, por lo que son cruciales ciertos tipos de reactivos para el análisis de agua.

¿Qué daños causa el agua dura a los sistemas industriales?

Como mencionamos, el agua dura causa incrustaciones. En el caso de los sistemas industriales, se forman en tuberías, calderas y equipos de transferencia de calor. Los detalles de sus efectos que son evitables con material para laboratorio Querétaro son los siguientes:

Daños en torres de enfriamiento

En este caso, baja la efectividad en la transmisión de calor, lo que eleva los costes en energía y corroe las torres, orillando a los dueños de plantas a solicitar servicio de reparación o reemplazar rellenos y equipos que son muy costosos.

Daños en calderas

Cuando se forman incrustaciones por el agua dura en las superficies de las tuberías, se crean capas adicionales de minerales que dificultan la transferencia de calor al agua por medio del metal. Aquí ocurren dos problemas serios: las piezas metálicas se corroen y se sobrecalientan, lo que causa zonas donde la temperatura aumenta hasta el estrés térmico, lo que las daña. Si esto ocurre, las calderas pierden un porcentaje considerable de su vida útil e incrementan tanto los gastos en producciones como en mantenimiento.

Daños en tuberías

Las tuberías se llenan de depósitos, lo que reduce la cantidad y presión del flujo, aumentando los costes de bombeo y orillando al personal a limpiar o reemplazar las tuberías.

Como notarán, el agua dura en los procesos industriales implica enormes pérdidas de dinero por daños en componentes metálicos. Igualmente, implica pérdidas por paros operativos para realizar los trabajos de mantenimiento correctivo. Lo preferible es adelantarse al problema y detectar los niveles de agua dura mediante reactivos para laboratorio, aunque, si llega a ocurrir, hay algunas soluciones.

Una de ellas es la limpieza química. Su precio es más bajo en comparación con las limpiezas mecánicas como el waterblasting, aunque las últimas eliminan todas las incrustaciones en los componentes mecánicos. Hay varios factores que influyen en la efectividad de la limpieza química, por ejemplo, la composición de las incrustaciones, el químico a usar, entre otros. A ello se añade que su nivel de limpieza es parcial.

Utilizar acondicionadores o inhibidores de agua, ya sea orgánicos o minerales es una excelente forma de evitar la corrosión y las incrustaciones y, por ende, reducir los impactos económicos del tratamiento de líquido de proceso, aunque la mejor forma para evitar esos problemas es evitar que ingresen impurezas en las instalaciones hidráulicas mediante sistemas de tratamiento, ya sea ósmosis inversa, intercambio iónico, entre otros.

Si necesitan reactivos u otro equipo de laboratorio Querétaro para realizar análisis de agua, contacten a los expertos de El Crisol a través de la línea (442) 210 3333, del correo electrónico queretaro@elcrisol.com.mx o visitando nuestra sucursal en Acceso II #43, Fracc. Industrial Benito Juárez, 76120, Querétaro, Querétaro.