Análisis de la química del agua

Los análisis de química del agua se realizan para identificar y cuantificar los componentes químicos y las propiedades de las muestras de agua. El tipo y la sensibilidad del análisis dependen del propósito del análisis y del uso previsto del agua. El análisis químico del agua se realiza en el agua utilizada en procesos industriales, en corrientes de aguas residuales, en ríos y arroyos, en la lluvia y en el mar. ^{[ 1 ]} En todos los casos, los resultados del análisis proporcionan información que puede utilizarse para tomar decisiones o para garantizar que las condiciones son las esperadas. Los parámetros analíticos seleccionados se eligen para que sean apropiados para el proceso de toma de decisiones o para establecer una normalidad aceptable. El análisis de química del agua suele ser la base de los estudios de calidad del agua , contaminación , hidrología y aguas geotérmicas . Los métodos analíticos utilizados de forma rutinaria pueden detectar y medir todos los elementos naturales y sus compuestos inorgánicos y una amplia gama de especies químicas orgánicas utilizando métodos como la cromatografía de gases y la espectrometría de masas . En las plantas de tratamiento de agua potable y en algunos procesos industriales que utilizan productos con sabores y olores característicos, se pueden emplear métodos organolépticos especializados para detectar olores en concentraciones muy bajas.

Para garantizar la consistencia y la repetibilidad, los métodos utilizados en el análisis químico de muestras de agua suelen ser acordados y publicados a nivel nacional o estatal. Por convención, se les suele denominar "Libro Azul". ^{[ 4 ] [ 5 ]}

Algunos análisis se realizan en el campo (por ejemplo, pH, conductancia específica), mientras que otros implican muestreo y pruebas de laboratorio. ^{[ 6 ]}

Los métodos definidos en las normas pertinentes pueden clasificarse a grandes rasgos como:

• La química húmeda convencional incluye el método de Winkler para oxígeno disuelto , precipitación , filtración de sólidos, acidificación, neutralización, titulación , etc. Los métodos colorimétricos, como el ensayo MBAS , que indica la presencia de tensioactivos aniónicos en el agua, y los métodos comparativos in situ para determinar cloro y cloraminas , se utilizan para medir la concentración de sólidos mediante la turbidez . Estos métodos suelen ser robustos, probados y económicos, y ofrecen un grado razonable de precisión con una sensibilidad moderada.
• Electroquímica que incluye pH , conductividad y oxígeno disuelto utilizando un electrodo de oxígeno. Estos métodos proporcionan resultados exactos y precisos utilizando equipos electrónicos capaces de introducir los resultados directamente en un sistema de gestión de datos de laboratorio.
• La espectrofotometría se utiliza especialmente para elementos metálicos en solución, produciendo resultados con una sensibilidad muy alta, pero que pueden requerir cierta preparación de la muestra antes del análisis y también pueden necesitar métodos de muestreo especializados para evitar el deterioro de la muestra durante el transporte.
• La cromatografía se utiliza para muchas especies orgánicas que son volátiles o que pueden generar un componente volátil característico después de un procesamiento químico inicial.
• La cromatografía iónica es una técnica sensible y estable que permite medir litio , amonio NH ₄ y muchos otros iones de bajo peso molecular mediante tecnología de intercambio iónico .
• La cromatografía de gases puede utilizarse para determinar metano , dióxido de carbono , cianuro , oxígeno, nitrógeno y muchos otros componentes volátiles con una sensibilidad razonable.
• La espectrometría de masas se utiliza cuando se requiere una sensibilidad muy alta y, en ocasiones, se emplea como proceso complementario después de la cromatografía de gases para detectar trazas de compuestos orgánicos.

Según los componentes, se aplican diferentes métodos para determinar las cantidades o proporciones de los mismos. Si bien algunos métodos pueden realizarse con equipos de laboratorio estándar, otros requieren dispositivos avanzados, como la espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS).

En la gestión ambiental, el análisis de agua se utiliza frecuentemente cuando se sospecha contaminación para identificar el contaminante y tomar medidas correctivas. ^{[ 7 ]} El análisis a menudo permite identificar al contaminador. Este trabajo forense puede examinar las proporciones de varios componentes y puede "tipificar" muestras de aceites u otros contaminantes orgánicos mixtos para vincular directamente el contaminante con la fuente. En el suministro de agua potable, la causa de una calidad inaceptable puede determinarse de manera similar mediante un análisis químico cuidadosamente dirigido de muestras tomadas a lo largo del sistema de distribución. ^{[ 8 ]} En la fabricación, los productos que no cumplen con las especificaciones pueden estar directamente relacionados con cambios inesperados en las etapas de procesamiento húmedo y la química analítica puede identificar qué etapas pueden estar fallando y por qué razón.

• Química analítica
• Normas de calidad del agua potable
• Control de calidad analítico