Alcalinidad en la Gestión del Agua: Definición y cálculo

¿Qué es la alcalinidad?

Mucha gente no entiende la alcalinidad. La primera asociación que muchas personas tienen con la palabra es alcalino, como una base en la escala de pH ácido y básico. Algunas sustancias son naturalmente alcalinas, como los productos de limpieza, mientras que otras sustancias son ácidos naturales, como los alimentos. Justo en el medio está el equilibrio neutro entre los dos. La alcalinidad no es una sustancia química específica, sino más bien una propiedad. El agua alcalina debe tener ciertas sustancias químicas presentes, incluidos bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. Una buena definición de alcalinidad es la capacidad de un cuerpo de agua para amortiguar o medir la capacidad de un cuerpo de agua para neutralizar ácidos y bases para mantener un nivel de pH estable.

Piense en lo que significan estas definiciones. Se refieren a la capacidad del agua de neutralizar o reaccionar cuando se le agrega algo que tiene un nivel de pH diferente. Piense en esto a pequeña escala. Si alguien agrega una gota de jugo de limón a un galón de agua, es probable que no cambie el sabor ni el pH del agua. Sin embargo, si alguien agrega media taza de jugo de limón a media taza de agua, habrá un cambio significativo. La alcalinidad es una medida de cuándo se nota ese cambio por primera vez. Algo con baja alcalinidad mostrará un cambio notable rápidamente; no se necesitará mucho para influir en todo el cuerpo de agua. Mientras que las cosas con alta alcalinidad pueden ajustarse y reaccionar rápidamente y mantener un pH estable, a pesar de la adición.

Hay tres sustancias químicas principales presentes en el agua para que tenga alcalinidad. La primera es el carbonato, que es el dióxido de carbono cuando se disuelve en el agua. La segunda es el bicarbonato, que es la sal. La tercera es el hidróxido, que es un compuesto metálico. Cada uno de estos puede tener una reacción química con algo que se añade al agua para ayudar a neutralizarlo. Cuando se han agotado estas tres sustancias químicas, el pH comienza a cambiar.

Términos comunes

Hay algunos términos comunes que se utilizarán a lo largo de la lección.

• pH: describe la acidez o alcalinidad de una solución en una escala logarítmica que va de uno a catorce. Los valores bajos significan más ácido, los altos, más alcalino y siete se considera neutro.
• Base: Algo con un valor de pH mayor que siete se considera una base.
• Ácido: Algo con un valor de pH inferior a siete se considera ácido.
• Neutralización: El proceso de neutralizar algo, en este caso hacer que el pH sea 7.
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  Tampón: Solución que resiste los cambios en el pH general debido a la composición química.

Importancia de la alcalinidad

Los seres humanos se consideran muy adaptables, pero, ante un pequeño cambio, suele haber una reacción inmediata. Pensemos en la decisión de Coca-Cola de cambiar la fórmula para convertirla en la Nueva Coca-Cola. La gente se dio cuenta y expresó opiniones firmes, lo que finalmente obligó a la empresa a volver a cambiar la fórmula. Pero imaginemos una situación similar con los peces. Son felices nadando y viviendo en un lago. De repente, un día, el agua es diferente. Tiene un sabor diferente. No se adaptan fácilmente y no pueden quejarse y volver a la mezcla original. Podrían morir, podrían morir las plantas y todo el ecosistema podría cambiar y alterarse para siempre. Por eso es importante comprender la alcalinidad.

Cada masa de agua tiene una alcalinidad específica. Mientras el nivel de pH se mantenga constante, las plantas y los animales se adaptarán bien y serán felices. Un día, puede haber un derrame de sustancias químicas, escorrentía de fertilizantes, contaminación, lluvia ácida o aguas residuales. Si la masa de agua tiene una alcalinidad alta, puede ajustarse y neutralizar estos elementos por un tiempo. Sin embargo, si la alcalinidad es baja o si se agrega una cantidad suficientemente grande de estas sustancias químicas, puede provocar la muerte de un ecosistema.

Resumen de la lección

La alcalinidad es la medida de la capacidad de un cuerpo de agua para reaccionar y neutralizar los ácidos y las bases para mantener un nivel de pH estable. Es importante recordar que la alcalinidad es una propiedad del agua, no una sustancia química. Hay sustancias químicas en el agua que la ayudan a neutralizar los contaminantes y determinar la alcalinidad. Los cuerpos de agua con alta alcalinidad pueden mantener un entorno saludable para las plantas y los animales que dependen de ellos. Si un cuerpo de agua tiene baja alcalinidad, con solo pequeñas cantidades de lluvia ácida, aguas residuales y derrames de sustancias químicas, estas especies podrían resultar gravemente dañadas o incluso morir.

Existen varios métodos para calcular la alcalinidad. La mayoría se basa en medir primero el nivel de pH del agua. Luego se introduce lentamente el ácido y se controla el nivel de pH. Cuando el nivel de pH ya no es estable, se puede calcular la alcalinidad. La mayor parte del agua superficial de los Estados Unidos tiene una alcalinidad alta. La costa este está siendo monitoreada de cerca, ya que muestra signos de menor alcalinidad en lagos, ríos y arroyos a medida que ingresa más contaminación a estas aguas.