La dureza de las aguas naturales es producida sobre todo por las sales de calcio y magnesio, y en menor proporción por el hierro, el aluminio y otros metales. La que se debe a los bicarbonatos y carbonatos de calcio y magnesio se denomina dureza temporal y puede eliminarse por ebullición, que al mismo tiempo esteriliza el agua. La dureza residual se conoce como dureza no carbónica o permanente.

Si se pone en contacto con calizas, agua que contenga CO2, se transformará paulatinamente en hidrogenocarbonato, con lo que se disolverá:

Las aguas subterráneas y que discurren por campos calizos son particularmente duras. Por el contrario, el agua de los grandes lagos suele ser relativamente blanda, puesto que las algas y las plantas superiores durante los procesos de asimilación (verano) substraen CO2 a los iones HCO3- y con ello se puede producir la precipitación del carbonato cálcico (por inversión de la reacción anterior).

En química, se denomina dureza del agua a la concentración de compuestos minerales que hay en una determinada cantidad de agua, en particular sales de magnesio y calcio. Son éstas las causantes de la dureza del agua, y el grado de dureza es directamente proporcional a la concentración de sales alcalinas.

Se calcula, genéricamente, a partir de la suma de las concentraciones de calcio y magnésio existentes (miligramos) por cada litro de agua; que puede ser expresado en concentraciones de CaCO3. Es decir:

Dureza (mg/l de CaCO3) = 2,50 [Ca++] + 4,16 [Mg++]. Donde:
•[Ca++]: Concentración de ión Ca++ expresado en mg/l.
•[Mg++]: Concentración de ión Mg++ expresado en mg/l.

Consecuencias de la dureza

Si observamos los datos de medición de una ciudad como Zaragoza nos daremos cuenta de que habiendo sido bajados los niveles de dureza, gracias en gran medida al aporte de agua de Yesa, los niveles no son satisfactorios. Existen  muchos más los efectos perjudiciales que puede causar el “Agua dura”.
Cuando se lava con jabón, se forma un precipitado debido a la presencia de calcio, magnesio y hierro. Los iones de calcio de esta agua dura se unen con los iones estearato y oleato del jabón disuelto, para formar sales insolubles, este proceso gasta el jabón y produce un sólido grumoso indeseable que permanece en la ropa. En consecuencia es conveniente eliminar los iones de calcio del agua, para usarse en lavanderías.

Cuando el agua dura es usada en calentadores de agua se presenta una acción indeseable similar, el dióxido de carbono se desprende a altas temperaturas, y produce un depósito de sales de calcio o magnesio en el interior del calentador. Esto puede obstruir los tubos y también reducir la conductividad térmica.

 

Medidas de la dureza del agua

Las medidas de dureza o grado hidrotimétrico del agua son:

mg CaCO3/l o ppm de CaCO3
Miligramos de carbonato cálcico (CaCO3) en un litro de agua; esto es equivalente a ppm de CaCO3.

Grado alemán (Deutsche Härte, °dH)

Equivale a 17,9 mg CaCO3/l de agua.Grado americano
Equivale a 17,2 mg CaCO3/l de agua.Grado francés (°fH)
Equivale a 10,0 mg CaCO3/l de agua.Grado inglés (°eH) o grado Clark
Equivale a 14,3 mg CaCO3/l de agua.

Clasificación de la dureza del agua

Tipos de agua mg/l °fH ºdH ºeH
Agua blanda ≤17 ≤1.7 ≤0.95 ≤1.19
Agua levemente dura ≤60 ≤6.0 ≤3.35 ≤4.20
Agua moderadamente dura ≤120 ≤12.0 ≤6.70 ≤8.39
Agua dura ≤180 ≤18.0 ≤10.05 ≤12.59
Agua muy dura >180 >18.0 >10.05 >12.59

En agua potable para consumo humano el límite de dureza es de 300 mg/l de dureza.

Si observamos los datos de medición de una ciudad como Zaragoza nos daremos cuenta de que habiendo sido bajados los niveles de dureza, gracias en gran medida al aporte de agua de Yesa, los niveles no son satisfactorios.

 

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