¿Por qué el NaCl no contribuye a la dureza del agua?

La dureza es una medida de la cantidad de iones divalentes (para esta discusión, sales con dos cargas positivas) como calcio, magnesio y / o hierro en agua. Hay muchas sales divalentes diferentes; Sin embargo, el calcio y el magnesio son las fuentes más comunes de dureza del agua.

Dado que la sal común de Nacl cuando se disuelve en agua se disocia en iones Na + y Cl-, ya que el ion de sodio en la sal es univalente con solo una carga positiva, no puede cumplir el requisito de tener un ion divalente para proporcionar dureza al agua.

La dureza se mide tradicionalmente mediante valoración química. La dureza de una muestra de agua se informa en miligramos por litro (lo mismo que partes por millón, ppm) como carbonato de calcio (mg / l CaCO3). La dureza de carbonato de calcio es un término general que indica la cantidad total de sales divalentes presentes y no identifica específicamente si el calcio, el magnesio y / o alguna otra sal divalente está causando la dureza del agua. La dureza puede ser una mezcla de sales divalentes. En teoría, es posible tener agua con alta dureza que no contenga calcio.

La dureza temporal es causada por la presencia de iones Mg2 + y la precipitación de hidróxido de magnesio (Mg (OH) 2).

Las combinaciones de iones Ca2 + y Mg2 + con iones cloruro (Cl–), sulfato (SO42-) y nitrato (NO32-) se conocen como dureza permanente. Por ejemplo, en algunas áreas, CaSO4 puede causar una dureza considerable. La dureza permanente no se puede eliminar hirviendo.

Problemas causados ​​por la dureza

Se necesita jabón en exceso para lavar (es decir, el jabón no hará espuma). Algunos detergentes modernos funcionan de manera menos eficiente porque los aniones (también conocidos como tensioactivos) que están destinados a mantener las partículas de suciedad en suspensión reaccionan con Ca2 + y Mg2 + [2].

El jabón a base de grasas animales puede reaccionar con Ca2 + y Mg2 + formando una precipitación que puede arruinar las telas e irritar la piel.

Algunos alimentos, en particular los frijoles y guisantes secos, se vuelven duros y gomosos cuando se cocinan en agua dura. Los iones de calcio causan la reticulación entre ciertas moléculas dentro de los frijoles, la estructura posterior evita que el agua entre y el frijol permanece duro. Una forma sencilla de contrarrestar este efecto es agregar bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio (NaHCO3)) al agua de cocción.

La razón es que los iones de calcio y magnesio forman un producto insoluble con los aniones de jabón. Los jabones suelen ser sales de sodio de los ácidos carboxílicos de cadena larga derivados de la hidrólisis de las grasas. El anión es la parte que hace el trabajo. Tiene un grupo alquilo largo que es liposoluble (hidrófobo) y una carga negativa en el grupo carboxilato que atrae las moléculas de agua polar (el extremo hidrofílico). Piense en ello como una ‘cabeza’ negativa y una ‘cola’ soluble en grasa. Las colas entran en gotas de aceite o grasa para que las cabezas sobresalgan en el agua y, finalmente, hay suficiente atracción para que las gotas floten en el agua.
Para que todo esto suceda, el jabón debe estar disuelto, es decir, el agua debe contener el sodio y (por ejemplo) iones palmitato. Si pones el jabón en agua que contiene iones de calcio o magnesio, obtienes un precipitado de, digamos, palmitato de calcio. Los aniones de jabón no están en solución, por lo que no pueden funcionar.
De hecho, grandes cantidades de NaCl hacen que el agua se comporte como si fuera dura. El jabón no funciona bien en agua de mar, por ejemplo. Esto se debe al efecto iónico común. La gran cantidad de iones de sodio suprime la solubilidad del jabón.