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El oxígeno (O2) está presente en la atmósfera, en el aire, en muchas sustancias y en los organismos y sus células. Además, también se encuentra presente en cantidades grandes en el agua. Por eso, para analizar la masa de agua (dulce o salada), así como las aguas residuales, es necesario determinar la cantidad de oxígeno disuelto (OD) correspondiente. En la naturaleza son varios los factores que influyen en el contenido de oxígeno del agua: la interacción con la atmósfera cuando se absorbe el oxígeno del aire, la fotosíntesis (especialmente cuando hay una flora rica), 
la temperatura, la presión, la cantidad de sal en el agua y el caudal (el agua del río que fluye tiene un valor diferente al agua de un lago, ya que cuanto más rápido fluye el agua, mayor es su saturación con el oxígeno).
También influyen en la concentración de oxígeno la pureza del agua y el tamaño de la fauna. Los fenómenos meteorológicos y naturales insólitos, como el calor o el frío extremos, la contaminación excesiva del agua con residuos, elementos peligrosos o sustancias orgánicas provocan la reducción de la concentración de oxígeno. A su vez, eso acarrea consecuencias más graves, como unas condiciones de vida desfavorables para los organismos o la mala calidad del agua destinada al consumo doméstico. La medición de la concentración de oxígeno en el agua nos puede decir mucho y es además necesario para poder evaluar cosa como la situación ecológica en la zona, la calidad del agua si se destina a la producción de alimentos, o las posibles desviaciones de las normas sanitarias. No sólo se aplica a los recursos hídricos naturales, sino también a la producción industrial y a las plantas de tratamiento de aguas.
Por ejemplo, el control de la concentración del oxígeno en el agua es importante para ofrecer las mejores condiciones de trabajo en las fábricas y evitar la corrosión excesiva de las tuberías, que es una consecuencia de una concentración muy alta de este elemento en el agua. Un medidor de agua le proporciona unos resultados precisos con gran rapidez, por lo que es un dispositivo mejor que uno que usa el método tradicional de Winkler. Un medidor de agua portátil mide, además de la concentración de oxígeno disuelto, también la temperatura. En la pantalla podrá leer los valores de medición. En los procesos relacionados con el tratamiento de agua en instalaciones industriales muy costosas, realizar una medición precisa con un medidor de agua contribuye en gran medida a la mejora de la eficiencia.
¿Qué significa el término dureza del agua y por qué se mide el valor?
La dureza del agua se produce como consecuencia de las tierras alcalinas disueltas en el agua. La dureza del agua se genera principalmente a causa del calcio y el magnesio, elementos de las tierras alcalinas, y son minerales importantes para el organismo. No sólo se absorben a través del agua potable, sino también a través de los alimentos. Sin embargo, el contenido de sales de calcio y magnesio disueltas no sólo influye en el sabor del agua potable y mineral. Algunas propiedades técnicas del agua potable y de proceso también cambian con la dureza del agua. Los carbonatos de calcio y magnesio se depositan en las barras de calefacción y en los recipientes de agua, así como los depósitos de cal en la grifería, los azulejos y las mamparas de cristal de las zonas de ducha. Debido a los efectos técnicos de la dureza del agua, se prescriben valores máximos o mínimos para determinados usos. El cumplimiento de estos valores puede comprobarse con un dispositivo de medición de la dureza del agua.
La directriz VDI 2035 de marzo de 2019 proporciona recomendaciones para evitar daños en los sistemas de agua caliente causados por el suministro de agua. El objetivo principal de la norma es evitar los depósitos y la corrosión en el sistema mediante el suministro de agua adecuada. La versión de la norma VDI 2035 publicada en diciembre de 2005 ya especificaba que el diseñador o instalador del sistema de calefacción debe comprobar y documentar la dureza total del agua suministrada. Esta prueba de la dureza total puede realizarse, por ejemplo, con tiras reactivas, con soluciones, con un dispositivo de medición de la dureza del agua o mediante una prueba de laboratorio. Los valores máximos permitidos por la norma dependen de la capacidad total de calefacción en kW y del volumen de llenado en litros por kilovatio. Para volúmenes de llenado en calderas con una potencia superior a 50 litros por kilovatio, que se alcanzan en sistemas pequeños con bajas temperaturas de fluido en combinación con la calefacción de superficie y el almacenamiento intermedio, incluso en sistemas pequeños, se requiere una dureza total del suministro de agua inferior a 0,11 °dH. También es necesario comprobar el suministro de agua en los sistemas de calefacción existentes durante el mantenimiento y las ampliaciones del sistema para asegurarse de que es compatible con los componentes del sistema utilizado.
El Arbeitsblatt alemán (Hoja de trabajo) FW 510 (AGFW) y el Merkblatt alemán (Hoja informativa) TCh 1466 (VdTÜV) consideran en especial el suministro de agua caliente o templada en los sistemas industriales a través de las redes de calefacción local y urbana. Allí se especifica un valor límite de máximo 0,02 mmol/l o 0,1 °dH para la dureza del agua. El valor debe comprobarse mensualmente en el circuito de agua y también regularmente en el suministro de agua. Además de las pruebas de laboratorio, existen varios métodos rápidos para comprobar la dureza total. Una de ellas es usar un medidor de dureza del agua que usa el método de fotometría.
La dureza total indica el contenido de iones disueltos en el agua procedentes de las tierras alcalinas, como son el calcio y el magnesio. Esta dureza total puede subdividirse en dureza carbonatada y dureza no carbonatada. La dureza de los carbonatos se refiere a la proporción de iones que están unidos a los carbonatos de hidrógeno. Estos carbonatos de hidrógeno de las tierras alcalinas, el carbonato de hidrógeno de calcio y el carbonato de hidrógeno de magnesio, reaccionan cuando se calienta el agua para formar carbonato de calcio y carbonato de magnesio poco solubles, liberando agua y dióxido de carbono. Esta parte de los componentes de la dureza ligada al carbonato da lugar a depósitos de cal e incrustaciones. Con un medidor de dureza del agua adecuado puede medir tanto el valor de la dureza total como el de la dureza de carbonatos. La dureza no carbonatada se calcula restando la dureza carbonatada de la dureza total.
A nivel regional, han prevalecido diferentes definiciones de la dureza del agua, que todavía se utilizan ampliamente. Sin embargo, recientemente se ha acordado a nivel europeo que el término dureza total del agua debe referirse únicamente a la proporción de iones de calcio y magnesio que contiene el agua y que los valores deben indicarse según el sistema de unidades del SI. Los iones de calcio y magnesio suelen estar presentes en una proporción del 70 al 85 % de iones de calcio y del 30 al 15 % de iones de magnesio. Otros iones que contribuyen a la dureza del agua están presentes, en condiciones normales, en concentraciones insignificantes. Tanto la dureza total como la dureza de carbonatos se expresan según el sistema internacional de unidades en mmol/l o mol/m³. La siguiente tabla compara las unidades más comunes y sus definiciones.
| Dureza alemana | Dureza francesa | Dureza inglesa | Dureza americana | Carbonato de calcio o iones de calcio y magnesio | |
| Unidad | dH | jH | e | ppm | en mmol/l |
| Definición | 10 mg de CaO por litro de agua | 10 mg de CaCO3 por litro de agua | 14,3 mg de CaCO3 por litro de agua | 1 mg de CaCO3 por litro de agua | Masa de CaCO3 o Ca+ y Mg+ por litro de agua |
| 1 dH | 1 | 1,78 | 1,253 | 17,8 | 0,178 |
| 1 fH | 0,56 | 1 | 0,702 | 10 | 0,1 |
| 1 e | 0,798 | 1,43 | 1 | 1,43 | 0,142 |
| 1 ppm | 0,056 | 0,1 | 0,07 | 1 | 0,01 |
| 1 mmol/l | 5,6 | 10 | 7,02 | 100 | 1 |
Los abastecedores de agua están obligados a proporcionar a los consumidores datos sobre la dureza del agua y otros componentes del agua potable. Sin embargo, en algunas zonas de abastecimiento donde el agua procede de diferentes fuentes, los valores pueden variar considerablemente. Por lo tanto, los valores publicados deben comprobarse regularmente con un medidor de dureza del agua u otros métodos adecuados para aplicaciones importantes.
En la República Federal de Alemania se ha definido en mayo de 2007 los tres rangos siguientes para la dureza del agua como valores de referencia para la dosificación de los productos de limpieza en la Wasch- und Reinigungsmittelgesetz WRMG (Ley sobre detergentes y productos de limpieza):
Rango de dureza suave, inferior a 1,5 mmol CaCO3 / l: Esto corresponde a 8,4 grados de dureza alemana
Rango de dureza media, entre 1,5 y 2,5 mmol CaCO3 / l: Esto corresponde a 8,4 a 14 grados de dureza alemana
Rango de dureza duro, superior a 2,5 mmol CaCO3 / l: Esto corresponde a más de 14 grados de dureza alemana
Con un medidor de dureza del agua, la dureza total o la dureza de carbonatos del agua se determina con un fotómetro. Para ello, se utilizan reactivos adicionales que, al reaccionar con la sustancia disuelta que se desea detectar, generan una coloración o enturbiamiento característico del agua. El medidor de dureza del agua almacena unos algoritmos de evaluación que permiten indicar en pantalla el valor de la concentración medida. En algunos campos donde se usa agua potable, como es por ejemplo la producción de bebidas, la relación entre la dureza total y la dureza de carbonatos es importante. Por lo tanto, un medidor de dureza del agua para estas aplicaciones debe ser capaz de determinar ambos valores. Además, hay una serie de otros parámetros que pueden determinarse adicionalmente con un medidor de dureza del agua diseñado para este fin. Estos incluyen el pH, la conductividad y los niveles de cloro. Si necesita otros datos de medición además de la dureza del agua, debe comprobar si un medidor de dureza del agua disponible puede medir varios o todos estos valores. La fuente de luz utilizada también influye. Preste atención a la longitud de onda de la fuente de luz y si el medidor de dureza del agua puede trabajar con diferentes longitudes de onda para diferentes parámetros de medición.
En el fotómetro para la medición de la dureza del agua, la muestra de agua que se recoge en una cubeta que a su vez se introduce en la cámara de medición del dispositivo. La medición se realiza a través de un fotodiodo, que detecta cuánto ha debilitado la muestra la intensidad de la luz emitida. La medición de la muestra de agua antes de la introducción de los reactivos sirve como valor de referencia. Los reactivos para la medición de la dureza pueden entonces disolverse en esta muestra ya medida. Si tiene la intención de medir tanto la dureza total como la dureza de carbonatos, necesitará una segunda cubeta o tendrá que vaciar y limpiar el recipiente de la muestra que ya está en uso antes de la segunda medición. A la hora de seleccionar el dispositivo, recomendamos que tenga en cuenta la facilidad para cambiar y limpiar las cubetas.
Para algunas aplicaciones es útil que el medidor de dureza del agua pueda ajustarse a diferentes unidades de medida. De este modo, podrá visualizar los datos de medición directamente en la unidad deseada y no tendrá que convertir el valor. Por lo general, los valores medidos no sólo pueden visualizarse, sino también almacenarse en el medidor de dureza del agua. Esto facilita el trabajo, ya que puede concentrarse en la manipulación de las muestras y los productos químicos durante la medición. Los datos de las mediciones pueden transferirse posteriormente o mediante Bluetooth directamente a un PC o a un Smartphone. Si el medidor de dureza del agua tiene la opción de transmisión inalámbrica podrá prescindir de conexiones por cable sensibles.