Boro (B) y agua

El boro se encuentra de forma natural en las rocas y los suelos y puede incorporarse a las aguas subterráneas cuando el agua atraviesa materiales que contienen boratos y borosilicatos. También está presente en algunos productos industriales y domésticos. En el agua, el boro se encuentra principalmente en forma de ácido bórico o borato, y el equilibrio entre ambas formas depende sobre todo del pH.

Boro en el agua

Al pH de la mayoría de las aguas naturales, el boro disuelto se encuentra predominantemente en forma de ácido bórico neutro, B(OH)₃. A medida que el pH supera aproximadamente 9, el ion borato con carga negativa, B(OH)₄⁻, se convierte en la forma predominante. Ambas formas son solubles, pero sus diferencias de carga y tamaño influyen en la facilidad con la que los procesos de tratamiento las eliminan.

Entre las fuentes naturales se incluyen la meteorización y la lixiviación de rocas y suelos que contienen boratos o borosilicatos. El boro también puede incorporarse a las aguas superficiales a través de los vertidos de aguas residuales. Los compuestos de boro se utilizan en productos y procesos como la fabricación de vidrio, los detergentes y los retardantes de llama.

Consideraciones ambientales

El boro es un micronutriente esencial para las plantas en pequeñas cantidades, pero las concentraciones excesivas pueden dañar las plantas y los cultivos sensibles. Los efectos varían según la especie y las condiciones de exposición, por lo que una única concentración no debe considerarse un umbral universal de toxicidad.

Agua potable y salud

El valor guía de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el boro en el agua potable es de 2,4 miligramos por litro (mg/L). La Directiva sobre el agua potable de la Unión Europea establece un valor paramétrico de 1,5 mg/L y especifica un valor de 2,4 mg/L para los abastecimientos en los que predomina el agua desalinizada o en los que las condiciones geológicas pueden dar lugar a concentraciones elevadas de boro en las aguas subterráneas. Los requisitos aplicables dependen de la jurisdicción.

El valor guía de la OMS se basa en datos toxicológicos que incluyen efectos sobre el aparato reproductor y el desarrollo en animales de laboratorio. Se trata de un valor para el agua potable; no debe interpretarse como una afirmación de que los niveles habituales de boro en los alimentos o el agua causen estos efectos.

Eliminación de boro del agua

Los procesos convencionales de tratamiento del agua potable, como la coagulación, la filtración y la cloración, no suelen eliminar el boro de forma eficaz. La ósmosis inversa y el intercambio iónico con resinas selectivas para el boro se encuentran entre las opciones de tratamiento utilizadas para reducir su concentración.

Dado que el ácido bórico es neutro y de tamaño relativamente pequeño al pH de la mayoría de las aguas de origen, las membranas convencionales de ósmosis inversa pueden rechazarlo con menor eficacia que al borato con carga eléctrica. Según el agua y el objetivo del tratamiento, las opciones de proceso pueden incluir un segundo paso de ósmosis inversa, el ajuste del pH, una membrana de ósmosis inversa seleccionada para el rechazo de boro o el intercambio iónico selectivo para el boro. El rendimiento depende de la composición química del agua de origen y del diseño del sistema; los ensayos a escala de laboratorio o piloto pueden ayudar a establecer las condiciones de funcionamiento. El concentrado de ósmosis inversa y los residuos de la regeneración del intercambio iónico también deben tenerse en cuenta en el diseño del proceso.

Eliminación de boro del agua