Históricamente, la “dureza” del agua se ha definido como la capacidad de los cationes presentes en el agua para desplazar a los iones sodio o potasio de los jabones y formar productos insolubles [1]. Alguien habrá notado en alguna oportunidad que necesitó mayor cantidad de jabón para que este hiciera espuma, cuando el agua es dura, los iones calcio y magnesio reaccionan con los compuestos que forman el jabón haciendo que este pierda efectividad. Actualmente, la dureza mide la concentración de los minerales disueltos en el agua, expresados como la concentración de carbonato de calcio (CaCO₃) que equivale a la concentración total de todos los cationes multivalentes de la muestra[1].

Estos depósitos de dureza disminuyen el rendimiento de los equipos de calefacción como calderas e intercambiadores de calor entre un 10 y 20 % [2]. Influye en el rendimiento de los electrodomésticos de limpieza, ya que si la dureza es elevada se producen sales insolubles que disminuyen el rendimiento del producto limpiador. Por otro lado, un agua dura sabe peor que un agua blanda; al igual que un agua muy blanda, lo ideal es un equilibrio entre los minerales para que tenga un adecuado sabor.

Objetivo de la investigación

En el contexto actual de país, es necesaria la investigación en alternativas tecnológicas y ecológicas para el tratamiento del agua dura; puesto que, aunque existen ablandadores que utilizan resinas de intercambio iónico que resultan eficientes, sus costos operativos son muy elevados. En la actualidad destaca el tratamiento con carbón activado obtenido a partir de precursores naturales por ser un proceso altamente selectivo, eficiente y de bajo costo. Por lo que el objetivo de la investigación fue remover dureza del agua utilizando un filtro de carbón activado obtenido del endocarpio del coco como materia prima.

Preparación y activación del carbón

Para la preparación del carbón activado se recolectaron dos (02) kg de cáscaras de coco, disminuyendo su tamaño en un mortero a trozos de 5 mm aproximadamente. El tratamiento térmico de la muestra vegetal se realizó en una mufla, incinerando la muestra a una temperatura de 450 ºC durante 10 minutos, para eliminar la humedad y modificar su estructura porosa. Una vez carbonizada la muestra, se realizó la molienda de la misma en un molino eléctrico y posteriormente fue tamizada para obtener partículas de entre 15 y 20 micras.
Como agente activante se utilizó hidróxido de potasio (KOH), con una relación de carbón vegetal y agente activante de 1:1, dejándose en contacto con agitación constante durante dos horas. El carbón obtenido fue lavado primeramente con agua destilada caliente (aproximadamente a 80 ºC) para continuar el lavado hasta alcanzar la temperatura ambiente y un pH aproximado de 7,5. Luego fue secado en una estufa calibrada a 120 ºC por un periodo de 48 horas.

Carbón activado obtenido

Fuente: Morón, E. y Juárez, W. (2018)