Medida de hierro, indicador de calidad del agua

¿Qué es el hierro?

Cuando se habla de parámetros indicadores de la calidad del agua, no debemos olvidarnos de la medida de hierro.

Como ya sabemos, el hierro es uno de los metales más abundantes de la corteza terrestre. De hecho, es uno de los minerales más abundantes en el subsuelo y lo podemos encontrar en diferentes formas.

En condiciones reductoras, el hierro existe en estado ferroso. Al exponerlo al aire o al añadir oxidantes, el hierro ferroso se oxida a estado férrico y puede hidrolizarse para formar óxido férrico hidratado insoluble, que suele ser el responsable de generar la turbidez en el agua.

De forma resumida el hierro “total” se puede encontrar en estado de:

• Hierro en suspensión (sobre todo en estado férrico).
• Hierro disuelto en:
• Estado férrico solubilizado, por formación de complejos.
• Estado ferroso.

Algunas aguas subterráneas pueden contener una cantidad bastante mayor que la que podemos encontrar en muestras filtradas de agua superficiales oxigenadas, donde el hierro raramente alcanzaría concentraciones de 1 mg/L.

También es común ver ríos con altas concentraciones en hierro por diversos motivos (salidas de minas, salidas de acuíferos, tratamientos ineficaces en procesos industriales…), dando un color rojizo característico al agua:

El hierro en el agua de consumo

En el caso del agua de consumo, también podemos encontrar hierro, debido a la utilización de coagulantes de hierro o a la corrosión de tuberías de instalaciones interiores.

Sin embargo, de manera general, en las concentraciones en las que nos podemos encontrar el hierro en el agua de consumo no suele ser peligroso para nuestra salud, pero sí puede dar cierto sabor, olor o turbidez al agua, así como ser el causante de ocasionar manchas en la ropa de lavado y en la porcelana, por ejemplo.

El agua de consumo ha de ser de un color transparente (según RD 3/2023, el valor de referencia sería 15 mg/L PtCo), pero diversas sustancias orgánicas coloreadas así como la presencia de hierro o manganeso pueden dar cierta coloración a la misma, así como cierto sabor.

En el nuevo Real Decreto 3/2023 (por el que se establecen los criterios técnico-sanitarios de la calidad del agua de consumo, su control y suministro), se indica que el valor paramétrico para el hierro, sería de 200 μg/l. Si se superase este valor paramétrico el agua podría tener color y turbidez.

En el caso de que existan niveles de hierro superiores a 300 µg/l, se recomienda que las medidas correctoras sean de rápida aplicación.

El valor de no aptitud que nos indica el real decreto será de 600 μg/l.

También en el caso del Real Decreto 487/22 (por el que se establecen los requisitos sanitarios para la prevención y el control de la legionelosis), hay que tener un control del hierro total presente. En este documento se indica que el valor de hierro total en sistema de agua sanitaria debe ser ≤ 0.2mg/L, y en torres de refrigeración y condensadores evaporativos < 2mg/L.

En muestras de agua, el hierro puede estar en forma ferrosa o férrica, suspendida o disuelta, así como en complejos inorgánicos u orgánicos de hierro.

¿Cómo podemos determinar a medida del hierro en nuestra muestra?

Una forma sencilla sería mediante método fotométrico.

Dependiendo de la aplicación y qué forma de hierro queremos determinar o en qué rango de hierro estaría nuestra muestra, tenemos diversos equipos y reactivos con los que hacer nuestra medida fotométrica:

Si lo que tenemos que determinar es únicamente el hierro en estado ferroso Fe²⁺:

También podríamos determinar tanto el hierro ferroso (Fe²⁺) como férrico (Fe³⁺) presente en nuestra muestra. En estos casos, al añadir el reactivo, la cantidad de Fe³⁺ presente se reduciría a Fe²⁺, reaccionando así todas las formas de Fe²⁺ con el indicador.

Los siguientes reactivos y equipos podrían darnos el valor de (Fe²⁺+ Fe³⁺)

Si además de este valor necesitásemos conocer el valor del hierro en estado férrico por separado:

Con el reactivo HI96777-01 / 03 podríamos obtener los siguientes datos: Fe²⁺, Fe³⁺, (Fe²⁺+ Fe³⁺)

Finalmente, si lo que necesitásemos fuese el valor de todas las formas de hierro que tenemos en nuestra muestra, tendríamos que medir lo que se denomina hierro total.

Mide todas las formas de hierro que haya en la muestra, incluido el hierro ferroso, férrico, disuelto, suspendido y complejado.

Este caso requiere la digestión previa de la muestra mediante un termoreactor (HI839800), para liberar el hierro de complejos orgánicos e inorgánicos.

Fuentes bibliográficas:

Métodos normalizados para el análisis de aguas potables y residuales

Análisis del agua (9ª edición) – Jean Rodier