Aguas naturales, minerales y mineromedicinales - sld.cu

1 Aguas naturales, minerales y mineromedicinales Autores: Juan Reynerio Fagundo Castillo, Patricia Gonz lez Hern ndez agua natural Antes de abordar las teor as que sustentan los procesos de disoluci n de los minerales , se debe discutir el concepto qu mico de agua natural. Seg n plantean algunos especialistas (Stum y Morgan, 1970), se entiende por agua natural un sistema de cierta complejidad, no homog neo, que puede estar constituido por una fase acuosa, una gaseosa y una o m s fases s lidas. En general, las Aguas subterr neas poseen una composici n qu mica que se origina como resultado de un proceso complejo de interacciones, donde primeramente, las Aguas procedentes de las precipitaciones (lluvia o nieve), adquieren los gases que se producen en la zona del suelo por descomposici n y respiraci n de la materia org nica y luego, reaccionan con los minerales que subyacen en el medio rocoso.

2 La composici n qu mica de las Aguas subterr neas, al cabo de un determinado tiempo, se encuentra en equilibrio qu mico-f sico con el contenido de gases y de fases s lidas disueltas. Estos equilibrios dependen de la temperatura y de la presi n del sistema y cualquier cambio en esas condiciones produce una variaci n en la composici n qu mica, que da lugar a una mayor disoluci n de los minerales o a la precipitaci n de stos por recombinaci n i nica. Propiedades del agua pura El agua natural constituye un sistema complejo y heterog neo, formado por una fase acuosa, una gaseosa y una o varia fases s lidas, las cuales se encuentran interactuando entre s mediante equilibrios qu micos regidos por leyes termodin micas, y en cuya composici n qu mica intervienen, adem s, otros factores (geol gicos, hidrogeol gicos, geomorfol gicos, pedol gicos, microbiol gicos, clim ticos y ambientales).

3 El agua natural en su conjunto constituye un recurso renovable que interviene en el ciclo hidrol gico. Se ha demostrado que su cantidad global no var a, aunque s su cantidad local y su calidad. Uno de los subsistemas del agua natural lo constituye el agua mineral, cuya composici n es estable y es considerado un recurso mineral. Las caracter sticas del sistema de las Aguas naturales en general, est n relacionadas con la estructura y peculiaridades del agua pura. El agua pura est constituida por mol culas, donde dos tomos de hidr geno se encuentran unidos a uno de ox geno (H2O), separados entre s 105.

4 Esta estructura le confiere a la mol cula de agua propiedades que la distinguen de otras mol culas de composici n similar como el amoniaco (NH3) o el sulfuro de hidr geno (H2S), las cuales a temperatura y presi n normales se encuentran en estado gaseoso, mientras el agua se encuentra en estado l quido. Mediante rayos X se ha demostrado que el agua no aparece como una simple mol cula como las anteriores, sino formado pol meros (d meros y tr meros) que se encuentran sujetos a constante formaci n y destrucci n.

5 Estos pol meros se encuentran unidos mediante puentes de hidr geno y le confieren al agua una serie de peculiaridades propias, tales como: - Alto calor espec fico (mayor que todos los l quidos). Esto hace que el agua oce nica, por ejemplo, demore en calentarse durante el d a por la acci n del Sol, mientras permanece con elevada temperatura hasta largas horas de la noche. Tambi n es responsable de la uniforme distribuci n del calor de los organismos de los seres vivos, cuya temperatura es regulada principalmente por la r pida eliminaci n del calor producido en las reacciones bioqu micas.

6 - Elevados puntos de congelaci n (0 C) y de ebullici n (100 C), en relaci n con los compuestos de referencia de similar composici n qu mica. - Alta densidad. El enfriamiento del agua va acompa ado de una disminuci n de volumen hasta llegar a 4 C en que alcanza la m xima densidad. Si se contin a la disminuci n de temperatura el agua aumenta su volumen. Estas caracter sticas influyen marcadamente en los procesos de meteorizaci n en los pa ses de clima templado y polar, ya que el agua intersticial al congelarse y aumentar su volumen fragmentan las rocas facilitando la acci n de la erosi n qu mica y mec nica.

7 - Elevado momento dipolo. Esto hace que parte de la mol cula posea una carga parcial positiva y la otra una carga parcial negativa, lo que le confiere propiedades de dipolo y de disolvente universal de los minerales enlazados i nicamente. Cuando un mineral se introduce en el agua , los dipolos de sta tienden a separar los iones de carga contraria y disminuyen las fuerzas electrost ticas que tienden a unirlas en virtud de las propiedades del enlace i nico. En el caso del cristal de cloruro de sodio (NaCl), por ejemplo, los dipolos se intercalan de tal forma, que las cargas de signo contrario son capaces de atraerse cada vez menos.

8 En el caso de otros iones m s d bilmente unidos, mediante enlaces de tipo i nico, como es el caso del cristal de calcita, este proceso es m s lento, de ah su pobre solubilidad en agua pura. De la mineralizaci n total del agua dependen muchas propiedades, tales como sus efectos osm ticos, densidad, viscosidad, etc., de gran significaci n bioqu mica. Sin embargo, la mayor a de los efectos sobre el organismo se relacionan con su composici n, esto es, el contenido de sus iones disueltos, entre los que figuran los cationes sodio, calcio, magnesio, potasio, litio, hierro, etc.

9 , y los aniones cloruro, sulfato, bicarbonato, fluoruro, yoduro, etc..Las bases te ricas que fundamentan el proceso de disoluci n de los minerales por las Aguas naturales, se han desarrollado por diferentes investigadores (Hutchinson, 1957; Roques, 1964; Garrels y Christ, 1965; Stum y Morgan, 1970; Fagundo, 1996). En este trabajo se presentan algunos aspectos de esta teor a, por lo que para un conocimiento m s amplio remitimos al lector a las obras citadas. Aguas minerales y mineromedicinales Dentro de las Aguas naturales deben destacarse las denominadas Aguas minerales .

10 Se distinguen del resto de las Aguas naturales en que poseen pr cticamente invariables su caudal, temperatura y composici n qu mica y bacteriol gica. Cuando presentan reconocida acci n terap utica estas Aguas se denominan mineromedicinales . La Hidrolog a M dica se ocupa de las caracter sticas y aplicaci n terap utica de las Aguas minero medicinales; la Hidroterapia estudia las aplicaciones t picas del agua potable (no mineral) con fines terap uticos, mientras que la Talasoterapia se ocupa de las Aguas marinas con fines terap uticos.