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Índices de incrustación y corrosión del agua

Introduzca el análisis del agua para saber si tiende a depositar carbonato cálcico o a corroer las tuberías, a la temperatura de operación y en la pared más caliente del intercambiador.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Verificación
Análisis del agua

La dureza cálcica es solo la parte del calcio, no la dureza total (calcio + magnesio). Los campos admiten la unidad elegida al lado; la tabla de conversión de los resultados muestra el valor en las demás unidades.

Superficie caliente

El carbonato cálcico es menos soluble en caliente: la incrustación empieza en la pared más caliente. Use la temperatura de piel del tubo o, si no la conoce, la de salida del agua caliente.

—Índice de Langelier (LSI)
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Índices según la temperatura

LSI (eje izquierdo) y RSI (eje derecho) para la misma agua calentada o enfriada. Las líneas discontinuas marcan la temperatura del agua y la de la pared caliente.

Toque el gráfico para ver los valores.

LSI según el pH

Con calcio, alcalinidad y sales constantes, muestra cuánto debe variar el pH para llegar al equilibrio, a la temperatura del agua y a la de la pared.

Toque el gráfico para ver los valores.

Conversor de dureza y alcalinidad

Valores introducidos expresados en las unidades habituales de laboratorio y de catálogos de productos químicos.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

LSI = pH − pHs; RSI = 2 · pHs − pH; PSI = 2 · pHs − pHeq, con pHeq = 1,465 · log₁₀(alcalinidad M) + 4,54
pHs = pK2 − pKs + p[Ca²⁺] + p[HCO₃⁻] + 5 · pfm (Standard Methods 2330 B; concentraciones en mol/L)
pK2 = 107,8871 + 0,03252849 T − 5151,79/T − 38,92561 log T + 563713,9/T²; pKs = 171,9065 + 0,077993 T − 2839,319/T − 71,595 log T (T en K, calcita)
Actividad: I = 2,5 × 10⁻⁵ · SDT; pfm = A (√I/(1 + √I) − 0,3 I); A = 1,82 × 10⁶ (ε T)^−1,5; ε = 60954/(T + 116) − 68,937
[HCO₃⁻] = ([Alc] − [OH⁻] + [H⁺]) ÷ (1 + 2 K2′/[H⁺]); fórmula simplificada: pHs = (9,3 + A + B) − (C + D), A = (log SDT − 1)/10, B = −13,12 log(t + 273) + 34,55, C = log Ca − 0,4, D = log Alc
Conversiones a mg/L de CaCO₃: 1 °dH = 17,848; 1 °fH = 10,009; 1 gpg = 17,118; 1 meq/L = 50,04; 1 mg/L de Ca = 2,497; 1 mg/L de HCO₃⁻ = 0,820

Hipótesis y límites

  • Los índices indican tendencia termodinámica, no velocidad de incrustación ni tasa de corrosión. Inhibidores, dispersantes, velocidad y materiales cambian el comportamiento real.
  • Alcalinidad tratada como carbonatada (sin aporte relevante de silicato, fosfato, borato o amoníaco). Fuerza iónica estimada por los SDT, válida hasta unos 10 000 mg/L.
  • En la pared caliente se suponen el pH y la alcalinidad iguales a los del agua; constantes de equilibrio de la calcita, de 0 a 100 °C.

Normas y documentos técnicos

  • APHA, AWWA, WEF. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 2330 Calcium Carbonate Saturation
  • ASTM D3739: Standard Practice for Calculation and Adjustment of the Langelier Saturation Index for Reverse Osmosis
  • Langelier, W. F. The analytical control of anti-corrosion water treatment. J. AWWA 28, 1936
  • Ryznar, J. W. A new index for determining amount of calcium carbonate scale formed by a water. J. AWWA 36, 1944
  • Plummer, L. N.; Busenberg, E. The solubilities of calcite, aragonite and vaterite in CO₂–H₂O solutions. Geochim. Cosmochim. Acta 46, 1982
  • Puckorius, P. R.; Brooke, J. M. A new practical index for calcium carbonate scale prediction in cooling tower systems. Corrosion 47, 1991

Legislación y reglamentos en España y la UE

  • Real Decreto 3/2023: criterios técnico-sanitarios de la calidad del agua de consumo, su control y suministro
  • Real Decreto 487/2022: requisitos sanitarios para la prevención y el control de la legionelosis (torres de refrigeración)
  • Real Decreto 849/1986: Reglamento del Dominio Público Hidráulico (vertido de purgas)

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el índice de Langelier?

Calcule el pH de saturación pHs con calcio, alcalinidad, temperatura y SDT y réstelo del pH medido. Para agua a 25 °C con pH 8,0, 500 mg/L de SDT, 250 mg/L de dureza cálcica y 100 mg/L de alcalinidad (como CaCO₃), el pHs queda cerca de 7,55 y el LSI, de +0,45: ligera tendencia a incrustar.

¿Qué diferencia hay entre Langelier y Ryznar?

El LSI indica el sentido (incrusta o corroe); el RSI = 2 pHs − pH se ajustó con datos de campo e indica la intensidad. Un agua con LSI +0,5 y RSI 6,7 incrusta poco; con RSI 5,0 la incrustación es fuerte.

¿Por qué incrusta el intercambiador y no la tubería fría?

El carbonato cálcico es menos soluble en caliente. Un agua equilibrada a 30 °C puede tener LSI superior a +1 en una pared a 60 °C, y ahí empieza la capa.

¿Cómo se pasan grados franceses a mg/L de CaCO₃?

Multiplique por 10. Un grado alemán (°dH) equivale a 17,85 mg/L de CaCO₃ y un grano por galón, a 17,1 mg/L de CaCO₃.