CROMATOGRAFÍA DE AGUA

Artículo publicado el 05/02/2019.

Este artículo queda sujeto a modificaciones, correcciones y actualizaciones.

 

El agua es la base de los alimentos y de la materia orgánica, el agua nos envuelve por todos los lados y es indispensable para la vida. De esta simple premisa se desarrolla el siguiente experimento. Creo que es importante experimentar con el agua, para conocer cuál es su dinámica cromatográfica, ya que está presente en todo.

La bibliografía sobre cromatografía de líquidos es lamentablemente escasa, por no decir nula, lo que dificulta la metodología del proceso para cromatografiar aguas, así que me he basado en el sentido común y el ensayo-error para determinar cuál puede ser una manera aceptable de realizarlo, en base a una hipótesis.

 

Hipótesis de la metodología

Para realizar una cromatografía es necesario tener la muestra en estado líquido para poder correr el croma.

Hipótesis 1: si la muestra a cromatografiar ya es líquida, como en el caso del agua, no resultaría necesario el uso de reactivo sosa en la muestra, puesto que ya es una sustancia en medio acuoso para poder correr en el croma, y no se requiere ningún reactivo para extraer los componentes de la muestra que ya están disueltos.

Bajo esa hipótesis, se prueban tres cromatografías distintas para una misma muestra, en la que se ensaya la misma muestra de agua, con y sin reactivo sosa. La muestra es agua de boca, del grifo de casa (en la población de Reus) pasada por filtro de osmosis (16/07/2018):

• Agua de grifo (osmosis), sin reactivo sosa (corrimiento total de la muestra).
• Agua de grifo (osmosis), hasta los 4 cm con muestra, y hasta los 6 cm con sosa.
• Agua de grifo (osmosis), hasta 1 cm de muestra y hasta los 6 cm con sosa.

Cromas de agua de osmosis, en distintas metodologías. Fuente: Culturaedafica.

 

Visualmente se distinguen diferencias sustanciales en los coloridos después del revelado, mostrándose mayor oxidación del nitrato de plata cuanto mayor uso de sosa (coloración ocre intenso).

A parte de la hipótesis teórica, visualmente también parece ser que la cromatografía sin reactivo sosa ofrece resultados de mayor claridad.

Así pues, parece que para muestras de agua, resulta un croma más claro para su posterior interpretación el hecho de correr totalmente la muestra sin uso de reactivo sosa.

 

Hipótesis 2: Se plantean las siguientes cuestiones. Si la muestra de agua se hace correr en el filtro hasta los 6 cm, porque no se hace lo mismo con el nitrato de plata, que es el agente revelador de la cromatografía? Las cromatografías aparecen distintas? Cuál de ellas aporta mejor información?

Para tratar de responder a estas cuestiones, se realizan dos cromatografías con la misma muestra de agua y el mismo día, dónde un filtro ha sido impregnado con el nitrato de plata hasta los 4 cm (método habitual) y otro ha sido impregnado hasta los 6 cm. La muestra de agua, agua de Reus (Tarragona) osmotizada (misma muestra que la utilizada en hipótesis 1), se impregna en el filtro hasta los 6 cm (de manera habitual).

Cromas de agua de osmosis, distinción en uso de nitato de plata. Fuente: Culturaedafica.

En base a las cromatografías obtenidas, se considera que la elaboración cromatográfica habitual es más compleja en colores y formas, por lo que el resultado parece ofrecer mayor información que la cromatografía con el nitrato de plata hasta los 6 cm.

 

Metodología de la elaboración de cromatografías de agua

Para elaborar una cromatografía de agua, en base es idéntica a la cromatografía de suelos, explicada en el artículo Elaboración de una cromatografía de suelo, pero sin necesidad de la preparación de la muestra ni del reactivo sosa. Por lo tanto, se inicia por la preparación del filtro.

Por lo tanto, tendremos que realizar los siguientes pasos:

1. Preparación del filtro, realizando los agujeros a 4 y 6 cm.
2. Preparar los palibos.
3. Preparación del nitrato de plata.
4. Impregnación de los filtros con el nitrato de plata hasta los 4 cm, para el revelado.
5. Dejar secar los filtros en oscuridad (mínimo 2 horas).
6. Impregnación de los filtros con la muestra de agua hasta los 6 cm.
7. Revelado de la cromatografía. El revelado sin el uso de sosa es mucho más lento, toma un poco más de tiempo en aparecer la imagen (pueden ser un par de días).

Es importante no utilizar utensilios metálicos en la elaboración de las cromatografías, ya que pueden crear transferencias y malograr la muestra de agua.

En la interpretación de las cromatografías, cabe destacar que los colores pueden perder o ganar vivacidad según la incidencia de luz en el momento de la fotografía, hecho por el cual se debe tratar de comparar fotos de cromas del mismo momento (día y hora).

 

Muestreo de las aguas

Las muestras se han recolectado en tarros de cristal, material inerte para no transformar las muestras. Antes de recoger las muestras, los tarros se han limpiado tres veces con la misma agua de muestra.

Para las aguas de fuente, del grifo o de lluvia, se recogen las muestras directamente en el tarro. Para las aguas que se encuentran en profundidad, como la de alberca, la de río, o la de mar, se recogen las muestras donde haya menor distorsión por el medio, indicándose debidamente en las cromatografías (por lo general de 20 cm a 1 metro de profundidad a ser posible).

La mayoría de las muestras se han recogido el mismo día o el día anterior a la realización de las cromatografías, para reducir las posibles variaciones debido al tiempo y lugar de almacenaje. Si en algún caso no se ha procedido de esta manera, se menciona oportunamente dicho motivo.

 

Zonificación de los cromas de aguas

En base a las cromatografías de aguas que se han valorado, generalmente se distinguen 7 zonas, más o menos definidas según la naturaleza de la muestra:

• Zona 1: primer círculo, el más interno, alrededor del centro del croma. Suele tener de color blanco a anaranjados y marrones. Puede no existir. De tamaño pequeño en proporción a otras zonas.
• Zona 2: segundo círculo, habitualmente de color blanco y de gran tamaño.
• Zona 3: tercer círculo, de color verdoso, suele tener un tamaño muy pequeño, en muchas muestras no aparece.
• Zona 4: cuarto círculo, de color anaranjado, y de tamaño variable (de fino a bastante grosor).
• Zona 5: quinto círculo, de color violáceo, suele estar presente en la mayoría de cromas, y el tamaño suele ser pequeño.
• Zona 6: sexto círculo, de color marrón ocre, suele tener un tamaño medio.
• Zona 7: séptimo círculo, es la zona más externa, de color marrón y tamaño pequeño.

A modo de ejemplo, se dividen en zonas dos cromatografías de las muestras posteriormente mencionadas, el agua de osmosis de Reus y el agua de la fuente de magnesia de Poblet. Destacar que en la cromatografía de agua de osmosis, no existe la zona 3 de color verdoso:

Zonificación cromas agua. Fuente: Culturaedafica.

 

Cromatografías de distintos tipos de aguas

El agua destilada o desionizada nos servirá siempre de muestra control (testigo), puesto que es agua pura sin añadidos al haber sido ésta destilada, y también por su fácil adquisición. Al ser agua pura, podemos añadirle sustancias conocidas para tratar de interpretar la cromatografía.

Todas las muestras se han cromatografiado en la máxima brevedad posible según han sido recolectadas, para tratar de que el tiempo de almacenado sea el mínimo y se modifique mínimamente la muestra.

 

Agua destilada y agua de lluvia

La primera muestra realizada, y que servirá como muestra control (testigo), es el agua destilada o desionizada, es decir agua pura. A su vez, se compara con agua de lluvia, por ser también un agua de elevada pureza, y que en muchas ocasiones se puede utilizar a cambio del agua destilada.

Se realiza la cromatografía el dia 16/07/2018 de las siguientes muestras:

• Agua desionizada /destilada
• Agua de lluvia (recogida el 09/07/2018 sobre las 21 horas en Reus)
• Agua de grifo de Reus (osmosis)

Cromas de agua destilada, de lluvia y de osmosis. Fuente: Culturaedafica.

Observaciones:

• La zona 2, de color blanco, es sustancialmente de menor a mayor, del agua destilada, agua de lluvia y agua de osmosis. Siendo proporcional, a la inversa, la zona 4, de mayor a menor.
• La zona 2 del agua destilada posee una forma irregular, estrellada, a diferencia de la tendencia circular de las demás muestras. A diferencia de las otras dos muestras, parece ser que el agua destilada tiene una zona 6 más reducida.

 

Agua de boca del grifo y de osmosis

Se realiza una comparativa cromatográfica entre el agua de boca suministrada en la ciudad de Reus (Tarragona), tomada del grifo de casa, y la misma agua pasada por un filtrado de osmosis (de Vdf Team). Se añade la cromatografía de agua destilada como croma control. Para la muestra de agua de grifo, al ser de suministro público, se dispone de la analítica del agua en la web d’Aigues de Reus.

Cromas de agua destilada, osmosis y grifo. Fuente: Culturaedafica.

Observaciones:

• Se aprecia zona 1 en las dos cromatografías, siendo más marcada en el agua de grifo.
• La zona 3 no aparece en ninguna de las dos cromatografías.
• La zona 4 aparece de tamaño medio en el agua de osmosis, mientras que en el agua de grifo es inexistente.
• La zona 5 es claramente visible en el agua de osmosis, pero queda borrosa en el agua de grifo.
• El agua de grifo presenta una cromatografía más simple que el agua de osmosis, lo que nos indica un agua de menor información.

 

Agua salada y agua de mar

Las distintas aguas son, en realidad, distintas disoluciones naturales que varían, desde las aguas muy finas de manantial de montaña de 0,2 gramos de sal por litro hasta los 35 del agua de mar, y los más de 45 de las salmueras, pasando por toda una gama de aguas salobres de concentraciones entre 3 y 25 gramos por litro. El agua para el consumo humano no debe tener más de 0.5 gramos por litro ni ser agua destilada.

Para valorar la influencias de las sales en el agua y como se reflejan en un croma, se analiza un agua de mar (que supondremos de manera teórica que tiene alrededor de los 35 gramos de sal/litro), y aguas destiladas a las que se le añaden distintas cuotas de sal común (cloruro de sodio).

Para hacer la comparativa entre distintas concentraciones de sal, se elaboran 3 muestras con base de agua destilada y se les añade sal a concentraciones de 5 gramos/L de agua, 17,5 g/L y 35 g/L, disuelta en el agua. Esta última cifra, es la concentración habitual del mar.

Cromas agua con sal distintas concentraciones. Fuente: Culturaedafica.

Observaciones:

• Al introducir una única sustancia (la sal común, NaCl), se aprecia en las 3 cromatografías, aunque sean a distintas concentraciones, que todo el croma tiene el mismo color gris-violáceo, ocupando de manera homogénea todas las zonas.
• A menor concentración mayor es la superficie cromática, reduciéndose a medida que aumenta la concentración de sal.
• La única muestra que ocupa todo el croma, mostrando la zona 7, es el agua de menor concentración (5 g/L).

 

Agua de alberca

La mayoría de explotaciones agrarias disponen de una alberca, o balsa de agua, destinada a almacenar agua para el riego del cultivo. Muchas albercas son propios ecosistemas, de agua estancada de manera intermitente, y dónde pueden vivir ciertas plantas acuáticas, algas, insectos, anfibios, incluso peces, entre otros. Según la regularidad de uso del agua de la alberca existe mayor o menor diversidad.

No obstante, la biodiversidad de la alberca puede variar según la estación del año.

Se realiza una cromatografía de una pequeña alberca, de un cultivo de avellanos, de muy poco uso, dónde viven peces entre otros seres vivos. La muestra se recoge en invierno, a unos 40 cm de profundidad, realizándose la cromatografía el mismo día (09/01/2019).

Croma de agua de alberca. Fuente: Culturaedafica.

Observaciones:

• La cromatografía del agua de alberca presenta visiblemente las 7 zonas, siendo la zona 3 la más angosta. El resto de zonas presentan un tamaño habitual.

 

 Agua de fuente y de río

Se realiza una cromatografía de la fuente “Font de les Creus”, en el municipio de Vilaplana, y una cromatografía del río Glorieta, en la cercanía de Mas Monrava, en el municipio de Alcover. La muestra del río se realiza dónde hay más caudal, a unos 15 cm de profundidad (puesto que el río en ese momento está un poco bajo). Ambas muestras se toman y cromatografían en el mismo día (09/01/2019).

Croma de agua de la fuente Font de les Creus. Fuente: Culturaedafica.

 

Croma de agua del río Glorieta. Fuente: Culturaedafica.

Observaciones:

• El croma de agua de fuente y de río tienen bastante similitud. Disponen de una zona 1 clara y de una zona 2 ancha. Parece que la zona 3 y 5 se entremezclan entre el verde y el violáceo, mientras la zona 4 parece inexistente. La zona 6 y 7 se ven definidas.

 

Agua férrica i magnésica

Existen fuentes de aguas con ciertas particularidades, habitualmente debido a un arrastre de las características geológicas de la zona. Por la zona de Tarragona existen cuantiosas surgencias de aguas de hierro y magnesio.

Es extensa la historia de este tipo de aguas en la población de l’Espluga de Francolí, llegándose a instalar antaño un balneario orientado a mejorar la salud de los usuarios, e incluso embotellamiento de estas aguas para su comercio medicinal. Para mayor información sobre las aguas medicinales de l’Espluga de Francolí se puede acceder a este interesante artículo (en catalán), en el cuál, además, se detallainformación analítica de dichas aguas.

Para realizar las cromatografías se han tomado muestras de la fuente de hierro y magnesio de Poblet (Vimbodí i Poblet, Tarragona), municipio contiguo a l’Espluga de Francolí. La toma de muestras y la cromatografía se realizan el mismo día (09/01/2019).

Fuente de hierro (2 caños), a izquierda y derecha, y de magnesia (1 caño) en el centro, Poblet. Fuente: Culturaedafica.

 

Croma de agua de la fuente de hierro, en Poblet. Fuente: Culturaedafica.

 

Observaciones:

• Las dos cromatografías, de agua de hierro y de magnesia, se parecen mucho. Presentan las 7 zonas y con unas formas y tamaños muy similares.
• Cabe destacar sobremanera la zona 1 del agua de hierro, que toma una coloración marrón oscura y de cierto tamaño.
• En ambos cromas, la zona 2 es amplia, la zona 3 presenta un tamaño ínfimo de un hilillo verdodo, la zona 4 es menor en referencia a otros cromas analizados anteriormente, y las zonas 5, 6 y 7 parecen habituales.

 

Aguas especiales

Agua lustral

El agua lustral se basa en un proceso alquímico, de calentar hierro y cobre al rojo vivo y templarlo en el agua, repetidas veces, para que ésta tome ciertas propiedades.

Croma de agua lustral. Fuente: Culturaedafica.

Durante la elaboración de la cromatografía hubo un pequeño fallo, con lo que la parte derecha del croma aparece con las zonas mezcladas y no es válido para su interpretación. La parte adecuada es la izquierda.

Observaciones:

• Se observan en el croma todas las zonas. Siendo la zona 3 la más angosta.

 

Agua de la Fuente del Cáliz (Glastonbury)

La Fuente del Cáliz es un pozo que se encuentra en Glastonbury. El agua fue tomada el 13 de octubre de 2018.

Croma de agua de la Fuente del Cáliz, en Glastonbury. Fuente: Culturaedafica.

Observaciones:

• Se aprecian bien las distintas zonas, excepto la zona 4 que no se encuentra en esta cromatografía.
• Cabe destacar la anchura de la zona 3, puesto que normalmente es muy angosta.

 

Agua en microondas

El agua del grifo de osmosis, comentado anteriormente, se puso al microondas durante 2 minutos, llegando ésta a hervir mínimamente. Para realizar la cromatografía se dejó enfriar la muestra durante 1h 30 min, para analizarla a temperatura ambiente como el resto de muestras.

En la siguiente imagen se comparan la cromatografía de osmosis y esa misma agua calentada al microondas los 2 minutos.

Croma de agua al microondas durante 2 minutos. Fuente: Culturaedafica.

Observaciones:

• La cromatografía del agua al microondas muestra todas las zonas excepto la zona 3, igual que la cromatografía del agua de osmosis. El tamaño de las zonas son normales, siendo quizás, la zona 4 del agua microondas algo más ancha que la de osmosis.
• Las dos cromatografías resultan ser muy parecidas, al fin y al cabo es el mismo agua.
• Parece pues que las microondas no afectan la interpretación del croma en la muestra de agua. Sin embargo, destacar que sí se aprecia una evidente diferencia en alimentos.

 

NOTA 1: No se han podido caracterizar debidamente las distintas zonas de las cromatografías de aguas, para mayor comprensión en la interpretación, puesto que debería realizarse un análisis de laboratorio para observar que se acumula en cada una de esas zonas. Así pues, el motivo esencial para no aportar mayor caracterización en este artículo, se debe principalmente a que no se ha encontrado laboratorio alguno que se disponga a realizar una analítica segmentada de los cromas, es decir, zona a zona para valorar que se encuentra analíticamente en cada una de ellas.

NOTA 2: Por otro lado, la falta de información bibliográfica acerca de la cromatografía de aguas limita la interpretación de las mismas. Aprovecho pues, a solicitar a cualquiera que disponga de mayor conocimiento acerca de este asunto, a que aporte tanto como desee.