La pureza del agua es un aspecto cada vez más relevante. El consumo humano y la aplicación de un agua tratada o purificada con destino a las industrias está en continuo aumento. Por ello el tratar agua y obtener una pureza adecuada se abre camino entre las nuevas tecnologías. Esto abre la puerta a diversas investigaciones para evaluar la capacidad y resultados de producir distintos grados de pureza, como el agua ultrapura.
La búsqueda de un agua absolutamente pura
La perfección es un concepto relativo. Al menos esta es una de las ideas que se pueden deducir del estudio que Ulrike Diebold y su equipo de la Universidad Tecnológica de Viena han elaborado. En él se expone el proceso y los resultados del experimento de lograr una gota de agua absolutamente pura. Tal sería el grado de pureza que su depósito en una superficie no conllevaría la contaminación por ningún tipo de sustancia por parte de la gota.
Es aquí donde radica el concepto de la relatividad. El estudio refleja una realidad que sólo se aprecia a nivel microscópico. La contaminación tiene muchos rangos y en su mayoría son imperceptibles a la simple vista. Las impurezas que se presentan en el agua pueden adherirse a cualquier superficie con su sólo contacto. Por ello, este estudio,permite conocer la incidencia de la pureza del agua utilizando como referencia el dióxido de titanio.
Las impurezas que se presentan en el agua pueden adherirse a cualquier superficie con su sólo contacto.
Nueva hipótesis
Este estudio nos ofrece una perspectiva sobre la impureza del agua a nivel molecular. El material elegido para evaluar el contacto de esta gota es el dióxido de titanio (TiO2). Este es un material cuya aplicación es habitual en superficies. Tendremos en cuenta para concluir la afectación de un agua pura los estudios anteriores sobre el TiO2. En ellos se apuntaba a la idea de que un agua impura modifica su estructura superficial.
En un estado natural es imposible hallar una superficie que esté perfectamente limpia. Puesto que, incluso el contacto del aire con la superficie le transmite suciedad que sólo es apreciable a nivel molecular. Es esta contaminación aparentemente invisible la que provoca que los materiales donde se deposita vean mutar sus propiedades.
El contacto del aire con la superficie le transmite suciedad
La hipótesis defendida era que el agua con impurezas no altera la estructura, la ensucia. Para demostrar que la realidad es muy distinta a la que teorizaba los anteriores estudios, crearon un agua perfectamente pura. La intención era poder depositar en una superficie de Ti02, limpiada a nivel atómico, un agua carente de cualquier tipo de molécula y comprobar la reacción que suponía.
Hacia una gota de agua ultrapura
La gota objeto de estudio tuvo que realizarse en circunstancias especiales. Un punto crítico para poder generar esta gota era el privarla de cualquier tipo de aire. Para ello, la gota se desarrolló en una cámara de vacío. En esta cámara se encontraba un utensilio metálico de forma cónica a una temperatura de -140º. Esto propiciaba las condiciones idóneas para que la aplicación de un vapor ultrapuro de agua se congelara sobre el objeto metálico.
De la congelación del vapor de agua ultrapura nace la gota. Sobre el témpano formado sobre el cono metálico, se produjo el siguiente paso hacia la gota. Se subió la temperatura, permitiendo así la descongelación del hielo formado y logrando que cayera una gota de agua ultrapura sobre el material. La interacción de la gota con este material nos permite conocer la incidencia de la aplicación de un agua completamente pura.
Imagen 1. Cono metalico y gota ultrapura
Fuente: Balajka, J., Pavelec, J., Komora, M., Schmid, M., & Diebold, U. (2018). Apparatus for dosing liquid water in ultrahigh vacuum. Review of Scientific Instruments, 89(8), 083906.
El resultado final fue confirmar la hipótesis de Diebold y contradecir las teorías anteriores. Al caer la gota sobre el dióxido de titanio, al contrario de lo que se creía anteriormente, no ocurrió nada. La superficie mantuvo su estructura y su limpieza al no hallarse presentes las moléculas que transporta un agua expuesta al aire.
Al caer la gota sobre el dióxido de titanio no ocurrió nada
Conclusion
La importancia de este descubrimiento es su trasfondo. Un agua de tal pureza no es apta para el consumo humano por no ser potable. Sin embargo, una lectura que nos permite conocer este estudio, es la realidad de los distintos niveles de contaminación y su repercusión. Evidencia el hecho de la contaminación, incluso a nivel molecular puede llevar a equívoco y los beneficios de un agua libre de impurezas.
Esta investigación abre el camino a nuevos avances. La creación de un agua tan pura, permite el desarrollo de nuevos experimentos o estudios que, haciendo uso de ella, nos ofrezcan nuevos usos o aplicaciones. Este y otros estudios, son los que permiten que la tecnología de tratamiento de agua cada vez sea más eficaz, a menor coste y con mayor amplitud de aplicaciones.