El agua o H2O, es el enlace químico entre el hidrógeno y el oxígeno, en forma de un líquido incoloro.
Desde la antigüedad hasta el final de la década de 1700, el agua fue considerada uno de los cuatro elementos esenciales: fuego, aire, agua y tierra. H. Cavendish y A. L. Lavoisier encontraron que el agua está compuesta de hidrógeno y oxígeno en 1784, pero fue sólo hasta 1860 que se determinó la fórmula química correcta.
El agua contiene el 88.810 % de su peso en oxígeno y el 11.190 % de su peso en hidrógeno.
De todos los compuestos químicos que se encuentran en la naturaleza, el agua es la más extendida y utilizada.
Es la más ampliamente utilizada de todos los disolventes, una gran parte de las reacciones químicas que tienen lugar a nuestro alrededor, implican al agua o al precursor en solución acuosa, y esto se aplica a casi todos los procesos de la vida.
El agua natural se compone principalmente de moléculas formadas a partir de los isótopos más frecuentes, respectivamente de hidrógeno y de oxígeno, es decir, 1H216O. (Conoce las propiedades y características del agua en el siguiente artículo.)
¿Cuáles son los diferentes tipos de agua?
Agua de lluvia.
Del agua que se produce en la naturaleza, el agua de lluvia es relativamente la más pura, porque todo se ha sometido a un proceso de destilación natural.
Sin embargo, contiene partículas de polvo, sales (principalmente sales de amonio y de sodio), y gases disueltos (nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono) hechos de aire, a veces también gases industriales, tales como dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, sulfuro de hidrógeno, etc., a esta se le llama lluvia ácida.
Agua de manantial.
El agua de manantial, es el agua de río limpia y el agua subterránea, por lo general contiene 0,01- 0,2 por ciento en peso de sustancias inorgánicas disueltas, principalmente sales de calcio y magnesio, cuando el contenido de estas sales es pequeña, el agua se llama agua suave; por el contrario, si hay grandes cantidades, entonces el agua se llama agua dura.
El agua de manantial que contiene cantidades significativas de sales disueltas y/o sustancias gaseosas, se llama agua mineral natural.
A tal agua se le atribuyen a menudo propiedades curativas (Conoce las propiedades del agua) en función de las sustancias que contiene, y constituye la base para una serie de balnearios de renombre en diferentes países. El agua mineral artificial se produce en grandes cantidades.
Agua potable y aguas residuales.
Para el tratamiento del agua potable es el agua de manantial la que es generalmente más adecuada, en ausencia de éste utilizan aguas subterráneas o superficiales de lagos y ríos o agua de lluvia.
Agua apta para el consumo humano, no tiene olor ni sabor desagradable, permanece aireada, es pobre en microbios, no contiene patógenos, tiene ciertas cantidades de Na+ y K+, no tiene compuestos nitrogenados ni minerales nocivos. No contiene bacterias productoras de enfermedades ni materias en suspensión.
En función de las impurezas que el agua contiene, será sometida a procesos de purificación de naturaleza mecánica y química.
Las aguas residuales son el agua contaminada de los hogares y de la industria, es decir, el agua de lavado de vajillas, de duchas, etc. A menudo se llaman aguas grises, mientras que el agua de los inodoros se llama agua negra. Las aguas negras se utilizan también en ciertos procesos de mantenimiento de suelos.
Agua marina.
El agua salada de los grandes mares contiene un promedio de alrededor 3.5 % de su peso de sales disueltas, de las cuales aproximadamente un 2.7% es cloruro de sodio.
Las otras sales representan aproximadamente 50 elementos, principalmente magnesio, calcio, potasio, cloro, bromo, yodo, azufre y carbono. El contenido total de metales pesados en el agua marina es del orden de 108-1010 toneladas.
El agua de mar es entonces agua salada que se encuentra en los mares y océanos del planeta, es base esencial para la vida en los mares y es hogar de millones de microorganismos y especies animales y vegetales.
Agua destilada.
Este tipo de agua es la que ha pasado por un proceso de destilación para eliminar las impurezas y los microorganismos que se encuentran en el agua común, sin destilar. La destilación consiste en hervir el agua y el vapor se condensa en un recipiente limpio.
El agua destilada es ampliamente utilizada en la ingeniería y el contexto experimental que requiere contaminantes del agua y donde puede interferir con los procesos. El agua destilada también es estéril.
Como ejemplos de los muchos usos tenemos la preparación de soluciones para uso médico o para experimentos químicos o procesos, la adición de líquido en las baterías de plomo-ácido, los sensores de humedad en un humidificador, como refrigerante para motores de aviones, como el Boeing 707-120, y en los primeros ordenadores Cray donde se vertió sobre las placas de circuito.
El agua destilada es segura para beber, en muchas partes del mundo se vende agua destilada embotellada. Para algunas aplicaciones o procesos menos exigentes se utiliza a menudo el agua desmineralizada, que es más barata de producir.
Se obtiene recogiendo y condensando el vapor resultante al hervir agua corriente, ya que las sales se depositan y el agua se evapora gradualmente. No tiene ningún contenido mineral por esto se le llama desmineralizada, sin embargo puede contener gases disueltos u otras impurezas procedentes de las paredes interiores del destilador.
Agua desmineralizada.
El agua desmineralizada o agua desionizada, es agua del grifo, donde todos los minerales se han eliminado, por lo que uno se queda con agua pura.
A menudo el agua desionizada se produce mediante el uso de intercambiadores de iones tales como zeolitas que se encuentran en la naturaleza.
En el agua desionizada, todos los minerales se extraen del agua del grifo que todavía tiene todos los minerales. También se puede optar por utilizar agua desmineralizada para la máquina de café para evitar la necesidad de descalcificación.
Aguas duras.
La dureza representa el contenido de sales de calcio y magnesio en forma de bicarbonatos (dureza temporal) o en forma de sulfatos (dureza permanente).
La dureza se expresa en grados hidrotimétricos que varían según la escala que se utilice. La más usual es la que de valor de un grado H a 10 mg de Co3Ca (carbonato de calcio) por litro de agua.
Estas aguas, aún siendo aptas para el consumo humano, poseen sales de calcio y magnesio en cantidades apreciables. No produce espuma con una pastilla de jabón hasta que parte de este se haya consumido, produciendo grumos insolubles.
Aguas blandas.
Tiene pocas sales de Ca y Mg en disolución. Se usa para cocer las legumbres, requiere menos detergente para el lavado. Produce espuma inmediatamente con una pastilla de jabón, sin producir grumos insolubles. Posee un pH de 6-8 inferior al de las aguas blandas.
Agua pura o natural.
No es apta para el consumo humano, lleva sales en disolución. Contiene sales de flúor con una considerable variación de las cantidades (8 ppm a menos de 0.1 ppm) según su procedencia.
Agua de conductividad.
Se produce mediante resinas que intercambian iones, las cuales eliminan todas las sales incluidas las de sodio y potasio. Esta agua es tan pura que es posible utilizarla en soluciones de sales para medidas de conductividades eléctricas, donde tendrá prácticamente una conductividad cero.
Agua subterránea.
Es la que se encuentra en el subsuelo, representa una parte importante para el ciclo hidrológico ya que conforma el 95% de toda el agua dulce del planeta.
Está protegida de la contaminación por encontrarse debajo de suelo y roca, haciendo que su calidad físico-química sea muy constante hasta el punto de ser potable, su cantidad casi no varía en época de sequía.
Otros tipos de agua.
Agua superficial.
Es la que se encuentra en ríos y lagos, representa el 5% de toda el agua en el planeta.
Agua alcalina.
Tiene menos H+ y más OH- por tanto tiene más oxígeno.
Agua ácida.
Tiene más iones oxidrilos (H+) y menos iones hidroxilos (OH-) por tanto tiene menos oxígeno.