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¿Qué hacen los fluoruros en el agua y como evaluarlos?

Por Equipo Hanna | Hace 2 años 1 mes en Aplicaciones | Comentarios

Los fluoruros se han convertido en tendencia de los diferentes medios de comunicación. Algunas personas están a favor de su uso en productos y otros no. Pero, de donde vienen los fluoruros y ¿cuánto realmente está presente en el agua que bebemos? ¿Cuánto se agrega? ¿Porque es importante? A continuación te lo explicaremos.

Fuentes naturales de fluoruro

Muchas personas conocen que el fluoruro es un aditivo opcional en el agua potable, pero ¿sabías que esto puede ocurrir de manera natural? Los fluoruros (a nivel de trazas) se encuentran en fuentes de agua naturales. El flúor se combina con las sales minerales de las rocas y suelos. Una vez estas sales entran en contacto con un medio húmedo se disuelven y disocian. Esto significa que el flúor se divide de la sal y se convierte en iones cargados de flúor. Ya que hay fluoruros presentes en el agua, ¿porque algunos lugares lo añaden en su agua potable? La respuesta: los niveles de fluoruros presentes de manera natural no son más que trazas y no ayudan a prevenir las caries.

¿Por qué?

La fluoración del agua potable se considera uno de los 10 logros más importantes en la sanidad pública del siglo 20. A principios del siglo 20, los científicos y dentistas notaron que los niños que crecían en áreas con una mayor presencia natural de flúor tenían menos caries y perdían menos dientes. Encontraron que los fluoruros pueden reducir las caries y la desmineralización de los dientes, y que algunas veces pueden remineralizarlos. De esta manera, fortaleciendo los dientes (especialmente en niños pequeños). Después de un estudio detallado, se encontró el nivel óptimo de fluoruros. Esta práctica se inició en 1945 y se adoptó en múltiples ciudades a lo largo de los Estados Unidos. Lo que resulto en menores gastos para las familias y proveedores de salud, al existir menos casos de degradación.

¿Qué tanto hay en realidad?

Durante el proceso de potabilización, un compuesto que contenga fluoruros se añade al efluente. Este compuesto químico incluye fluorosilicato de sodio, ácido fluoroslico, o fluoruro de sodio. El efluente es la corriente de agua que sale de la planta de tratamiento hacía las oficinas, hogares, etc. De manera adicional los fluoruros en agua son estrictamente regulados por la EPA. El flúor se encuentra entre la primera y segunda lista de estándares de agua. Hasta 4 mg/L de fluoruros se pueden encontrar en agua potable, pero la EPA recomienda que el nivel no sea superior a 2 ppm. El objetivo de la mayoría de plantas de tratamiento es tener aproximadamente 1.0 mg/L de flúor al terminar el proceso.

¿Porque esta tan estrictamente regulada?

Esto es algo muy bueno, ya sea una tarta de chocolate o los fluoruros, siempre hay consecuencias. Si los fluoruros exceden los estándares primarios de la EPA MCL (niveles máximos de contaminante) de 4 mg/L la gente estará susceptible a lo que se conoce como fluorosis esquelética. La fluorosis esquelética es una enfermedad ósea en donde el fluoruro se une con el calcio en los huesos y forma un precipitado. Y entonces el calcio se filtra por los huesos. Un impacto de menor magnitud se da su se sobrepasa el estándar secundario de la EPA MCL de 2 mg/L. El flúor en este nivel afecta de manera estética con manchas o decoloración en los dientes.

¿Cuándo se monitorean los niveles de fluoruros?

Los fluoruros se miden en la fuente de agua (el agua recibida), especialmente si esta tiene una fuente de fluoruros natural en ella. El nivel natural de fluoruros puede fluctuar dependiendo de la estación, patrón del clima y usos de la tierra. Los niveles de fluoruros en esta fuente influenciarán la necesidad de fluoración en el efluente.

¿Cómo medir los fluoruros?

Hay dos maneras sencillas de medir los fluoruros (sin necesidad de mucha instrumentación): de manera colorimétrica y potenciométrica. La colorimetría depende de la mezcla exacta de reactivos con su muestra para formar un compuesto coloreado. La intensidad del color corresponde con la concentración del analito (Fluoruros) en su muestra. El método potenciométrico involucra la medición directa de la muestra usando un medidor de ion selectivo (ISE) junto al medidor. Cada método tiene sus ventajas.

Métodos colorimétricos

Los métodos colorimétricos que incorporan el uso de un fotómetro o espectrofotómetro son más precisos que los test kits estándar ya que la lectura se da por un instrumento y no por el ojo humano. Los fotómetros y colorímetros miden la absorbancia del color a una longitud de onda específica, usando ya sea filtros coloreados o bulbos LED que emiten una longitud de onda específica. Esto remueve la variable de subjetividad.

Ahora bien, no todos los fotómetros, colorímetros, o espectrofotómetros son iguales. La pregunta aquí sería, “¿Que tan preciso necesito ser?” Y “estoy realizando una lectura aleatoria, o ¿necesito estas lecturas para informes?”. Las respuestas a estas dos preguntas le ayudarán a determinar el tipo de instrumentación que necesita. Para lecturas aleatorias, nuestro Colorímetro Checker Flúor Rango Bajo HI 729 sería perfecto; con un tamaño de bolsillo, y dedicado a un solo parámetro es genial para lecturas aleatorias. Tenga en cuenta que, si necesita informar de las concentraciones de flúor en un informe necesitará de un mayor grado de precisión, y potencialmente, resolución.

Un siguiente paso es un medidor que aún es portátil el fotómetro de flúor rango bajo HI 96729. No solo es capaz de verificarse y calibrarse con estándares trazables NIST, y también permite guardar la información GLP (buenas prácticas de laboratorio) básicas. A continuación, se movería por medidores de sobremesa. Un medidor de sobre mesa como el fotómetro multiparámetro con electrodo de pH para agua potable y residual HI 83399 o el espectrofotómetro visible IRIS HI 801 serían una gran adición a su equipo de laboratorio.

Métodos potenciométricos

Los métodos potenciométricos para la medición de fluoruros son muy precisos y exactos, pero requieren de pasos adicionales. Para la medición directa de fluoruros en muestras de agua solemos recomendar el electrodo ISE de fluoruros HI 4010 (media celda) junto al electrodo de referencia HI 5315. Si bien hay electrodos que combinan los electrodos sensitivos y de referencia en una sonda, alcanzará una lectura más estable de fluoruros con un electrodo de media celda.

Esto se debe a que incluso después del tratamiento, los niveles de fluoruros a evaluar son muy bajos. Usar un electrodo media celda ayuda a garantizar resultados más precisos y repetibles. Un medidor portátil que puede realizar lecturas con la precisión de laboratorio es el medidor portátil a prueba de agua para pH/ORP/ISE HI 98191. Para una opción de laboratorio, el medidor grado investigativo de dos canales para pH/mV/ISE HI 5222 asegura lecturas confiables con la exclusiva característica CAL Check™ que alerta al usuario en caso de problemas potenciales durante la calibración.

Una cosa que necesitará con un ISE de fluoruro es la solución ISA, también llamada solución de ajuste iónico. Este reactivo ajusta la fuerza iónica de la muestra - ayuda a la precisión de las medidas estandarizando la actividad del ion en la muestra. Las soluciones ISA se deben añadir tanto en los estándares de calibración y a la muestra en las mismas proporciones. Algunos ISA, como los usados para la medición de fluoruros, también cuentan con otras funciones. El ISA de fluoruros también ajusta el pH del estándar y de la muestra a niveles óptimos de medición. También ayuda a negar los iones que pueden causar interferencia, formando complejos con metales específicos como el aluminio Al3+ o el hierro Fe3+. 

Como se mencionó anteriormente, la solución ISA debe añadirse en la misma proporción, de otra manera sus lecturas estarán desequilibradas; con la solución TISAB II, 50 mL de ISA se añaden a 50 mL de la muestra o estándar mientras que con TISAB III, 5 mL de ISA se añaden a 50 mL de muestra o estándar.  Para alcanzar volúmenes exactos, se debe usar vidriería volumétrica calibrada clase A. Esto ayudará a garantizar que los volúmenes que desea medir sean precisos.

 
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