Las impurezas suspendidas y disueltas en el agua natural imposibilitan que ésta sea adecuada para copiosos fines. Los materiales no deseables, orgánicos e inorgánicos, se extraen por métodos de criba y sedimentación que eliminan los materiales suspendidos. Otro método es el tratamiento con algunos compuestos, como el carbón activado, que eliminan los sabores y olores desamables. Igualmente se puede purificar el agua por filtración, o por cloración o irradiación que asesinan los microorganismos infecciosos. Véase igualmente Depuración de aguas.
En la ventilación o saturación de agua con aire, se hace entrar el agua en contacto con el aire de forma que se produzca la máxima divulgación; esto se lleva a cabo generalmente en fuentes, esparciendo agua en el aire. La ventilación elimina los olores y sabores producidos por la desestructura de la materia orgánica, al igual que los desechos industriales como los fenoles, y gases volátiles como el cloro. Igualmente transforma los compuestos de hierro y manganeso disueltos en óxidos hidratados insolubles que luego pueden ser sustraídos con sencillez.
La dureza de las aguas naturales es producida especialmente por las sales de calcio y magnesio, y en menor proporción por el hierro, el aluminio y otros metales. La que se debe a los bicarbonatos y carbonatos de calcio y magnesio se denomina dureza temporal y puede eliminarse por ebullición, que al mismo tiempo esteriliza el agua. La dureza residual es conocida como dureza no carbónica o estable. Las aguas que tienen esta dureza pueden ablandarse añadiendo carbonato de sodio y cal, o filtrándolas a través de ceolitas naturales o artificiales que absorben los iones metálicos que producen la dureza, y liberan iones sodio en el agua (véase Intercambio iónico). Los detergentes contienen algunos agentes separadores que inactivan las sustancias causantes de la dureza del agua.
El hierro, que produce un sabor desamable en el agua potable, puede extraerse a través de la ventilación y sedimentación, o pasando el agua a través de filtros de ceolita. Igualmente se puede estabilizar el hierro añadiendo ciertas sales, como los polifosfatos. El agua que se emplea en los laboratorios, se destila o se desmineraliza pasándola a través de compuestos que absorben los iones.
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