III. Terminología del indicador de calidad del agua
1. Concentración de iones de hidrógeno (pH): método para expresar la concentración de iones de hidrógeno. Es el logaritmo negativo de la concentración (actividad) del ion hidrógeno en una solución acuosa, es decir, -lg[H+]. Indica la acidez o alcalinidad de una muestra de agua y no tiene dimensiones.
2. Conductividad (σ): Representa la capacidad de una solución para conducir corriente eléctrica. Es el recíproco de la resistividad. La unidad común es Siemens por metro (S/m). Una conversión de unidades simple es la siguiente:
1 µS/cm=0.001 mS/cm=0.0001 S/m
3. Resistividad (ρ): Magnitud física que mide la resistencia de un material a la corriente eléctrica. Es el recíproco de la conductividad. La unidad común es ohmios por metro (Ω*m). Las conversiones de unidades simples son las siguientes:
1 MΩ*cm=10000 Ω*m
4. Turbidez (TUB): Se refiere al grado en que una solución impide el paso de la luz. Incluye la dispersión de la luz por la materia suspendida y la absorción de la luz por las moléculas de soluto. La turbiedad del agua está relacionada no sólo con el contenido de materia suspendida sino también con su tamaño, forma e índice de refracción. La unidad es NTU/TU.
5. Cromaticidad: El color del agua (tono y saturación, excluyendo el brillo). Se debe clarificar durante 15 minutos antes de la medición y se debe anotar el valor del pH. La unidad son grados.
6. Dureza del agua: La capacidad de los iones de calcio y magnesio en el agua para precipitar agua jabonosa. Cuantos más iones de calcio y magnesio estén presentes, mayor será la dureza. Se divide en dureza temporal (carbonato) y dureza permanente (no -carbonato). La unidad es mmol/L o mg/L.
7. Alcalinidad (ALK): Se refiere a la cantidad total de sustancias en el agua que pueden neutralizar ácidos fuertes. En otras palabras, es la cantidad total de sustancias que pueden aceptar protones (H+). Esto incluye bases fuertes, bases débiles y sales de bases fuertes y ácidos débiles. La alcalinidad del agua natural es causada principalmente por bicarbonatos (CHO3-), carbonatos e hidróxidos, siendo los bicarbonatos la forma principal de alcalinidad. La unidad es mmol/L.
8. Acidez: Se refiere a la cantidad total de sustancias en el agua que pueden neutralizar las bases fuertes. En otras palabras, es la cantidad total de sustancias que pueden aceptar protones (OH-). Esto incluye ácidos inorgánicos, ácidos orgánicos y sales de ácidos fuertes y bases débiles. La unidad es (KOH)/(mg/g).
9. Oxígeno disuelto (OD): Oxígeno molecular disuelto en agua. El OD es un indicador de la capacidad de autopurificación de un cuerpo de agua. Para evitar la corrosión, el agua de caldera y productos similares tienen requisitos estrictos de OD. La unidad es mg/L.
10. Cloro residual: La cantidad total de cloro disponible que queda en el agua después de que el cloro agregado reacciona durante la desinfección del agua. Un exceso de cloro residual le dará al agua un olor desagradable, mientras que un cloro residual insuficiente hará que el agua pierda su capacidad de esterilización. La unidad es mg/L.
11. Sólidos Suspendidos (SS): Materia sólida suspendida en agua, incluyendo materia inorgánica y orgánica insoluble, así como limo, arcilla y microorganismos. Es uno de los indicadores para medir el grado de contaminación del agua y una de las principales causas de turbidez del agua. La unidad es mg/L.
12. Demanda química de oxígeno (DQO): La cantidad de oxígeno consumida cuando los oxidantes químicos (como el permanganato de potasio y el dicromato de potasio) oxidan los contaminantes aeróbicos en el agua bajo ciertas condiciones. Es uno de los indicadores integrales importantes para evaluar el grado de contaminación del agua. CODMn/CODcr se refieren al uso de oxidantes KMnO4 y K2Cr2O7, respectivamente. La unidad es mg/L.
Nota: Para una diferenciación eficaz, el CODMn suele denominarse índice de permanganato de potasio y se utiliza principalmente en aplicaciones de agua pura, mientras que el CODcr se utiliza más comúnmente en aplicaciones de aguas residuales.
13. Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO): Se refiere a la cantidad de oxígeno disuelto consumido por los microorganismos durante la descomposición y oxidación de la materia orgánica en el agua en un tiempo, temperatura y condiciones específicas. Principalmente monitorea el estado de contaminación de la materia orgánica. DBO5 es la demanda bioquímica de oxígeno de cinco-días. Una relación DBO5/DQOcr superior a 0,3 indica una buena biodegradabilidad del agua. La unidad es mg/L.
14. Demanda total de oxígeno (TOD): La cantidad de oxígeno necesaria para que las sustancias reductoras en el agua se quemen formando óxidos estables a altas temperaturas. DTO > DQOcr > DBO5. La unidad es mg/L.
15. Carbono Orgánico Total (TOC): El contenido de carbono total de la materia orgánica en el agua. La unidad es mg/L.
16. Nitrógeno amoniacal (NH3-N, expresado como N): Nitrógeno en el agua existente en forma de amoníaco libre (NH3) e iones amonio (NH4+). La materia orgánica de origen animal-generalmente tiene un mayor contenido de nitrógeno que la materia orgánica de origen vegetal. Unidad: mg/L.
17. Fósforo total (TP): La cantidad total de fósforo en el agua en todas sus formas. El fosfato interfiere con el proceso de coagulación. El fósforo es un elemento clave para el crecimiento de las algas; El exceso de fósforo provoca eutrofización. Unidad: mg/L.
18. Nitrógeno total (TN): La cantidad total de nitrógeno orgánico e inorgánico en el agua en todas sus formas. Nitrógeno total=nitrógeno orgánico (nitrógeno orgánico=nitrógeno proteico + nitrógeno no-proteico) + nitrógeno inorgánico (nitrógeno inorgánico=nitrógeno amoniacal + NO2- + NO3-), que indica el grado de contaminación por nutrientes en los cuerpos de agua. Unidad: mg/L.
19. Índice de densidad de lodos (SDI): Se utiliza para medir la cantidad de sólidos suspendidos en el agua cruda utilizada en un sistema de ósmosis inversa. Representa el contenido de partículas, coloides y otras sustancias en el agua que pueden obstruir varios dispositivos de purificación de agua y es un medio principal para verificar si el efluente del sistema de pretratamiento cumple con los requisitos del agua de alimentación de ósmosis inversa.
Nota: La prueba SDI se realiza filtrando agua a una presión constante de 207 kPa utilizando un método de corriente continua (sin flujo cruzado). Normalmente, se utiliza una membrana circular de 0,45 μm para analizar una muestra de agua de 500 ml durante 15 minutos. El IDE se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
20. Sólidos disueltos totales (TDS): La cantidad total de sólidos disueltos en el agua, que representa la materia inorgánica que queda después de filtrar los sólidos suspendidos (SS) y los coloides y evaporar toda el agua. La unidad es mg/L.
Nota: En soluciones de baja-concentración (TDS inferior o igual a 150 mg/L), existe una correlación numérica aproximada entre TDS y conductividad, es decir, conductividad (μs/cm)=2 * TDS (mg/L).
21. Potencial de oxidación-reducción (ORP): la propiedad macroscópica de oxidación-reducción exhibida por todas las sustancias en una solución acuosa. Un ORP más alto indica un poder oxidante más fuerte y viceversa. La unidad es mV.
22. Tasa de Desalinización: Se refiere al porcentaje de aniones y cationes eliminados del agua durante procesos químicos o de intercambio iónico. En aplicaciones prácticas, generalmente se refiere a la tasa de eliminación de sal de un sistema de ósmosis inversa. La fórmula de cálculo es: Tasa de desalinización=(Contenido total de sal del agua de alimentación - Contenido total de sal del agua del producto) / Contenido total de sal del agua de alimentación × 100 %. Una fórmula de estimación rápida es: (Conductividad del agua cruda - Conductividad del agua del producto) / Conductividad del agua cruda.
23. Tasa de recuperación: Esto se refiere a la relación entre el caudal de agua del producto y el caudal de agua de alimentación. La fórmula es: Caudal de agua de producto / Caudal de agua de alimentación × 100%. En un sistema unidireccional, caudal de agua de alimentación ≈ Caudal de agua de producto + Caudal de concentrado.
24. Polarización de concentración: se refiere a la transferencia selectiva de ciertas sustancias a través de la membrana bajo la influencia de fuerzas impulsoras transmembrana, lo que resulta en un gradiente de concentración en la interfaz membrana/solución. La polarización de la concentración afecta fuertemente el rendimiento del proceso de separación. Para reducir la polarización de la concentración, se aumenta el caudal de la solución entre las membranas y se promueve la turbulencia.
25. Partes por millón (ppm): esto representa una parte por millón de una unidad de masa o volumen, es decir, 1 ppm=1/10^(-6), que a menudo se refiere a miligramos por litro (mg/L).
26. Partes por mil millones (ppb): esto representa una parte por mil millones de una unidad de masa o volumen, es decir, 1 ppb=1/10^(-9), que a menudo se refiere a microgramos por litro (ug/L). 27. Partes por billón: se refiere a una billonésima parte de una unidad de masa o volumen, es decir, 1 ppt=1/10^(-12), a menudo expresada como picogramos por litro (pág/L).