aspectos físicos y químicos del termalismo

ASPECTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS DEL TERMALISMO
María Lourdes MOURELLE MOSQUEIRA
Investigadora Dpto. Física Aplicada
Universidad de Vigo
1. Introducción
El tratamiento termal se basa esencialmente en el empleo de aguas
mineromedicinales y los productos termales asociados como son los gases, vapores y
peloides, siendo el agua mineromedicinal el principal agente terapéutico, pudiéndose aplicar
sola o asociada a los citados complementos. A su vez, los productos termales
complementarios pueden ser aplicados aisladamente, ya sea vía interna o mediante
aplicación tópica, siendo mayoritaria la aplicación por vía externa. Entre estos productos
termales se destacan los gases y vapores termales, además de los peloides.
Las propiedades físicas y químicas de las aguas mineromedicinales (en adelante
aguas MM) y peloides guardan relación directa con su valor terapéutico, ya que estas van a
determinar sus acciones ligadas a factores mecánicos, térmicos y los efectos terapéuticos
derivados de su composición química.
2. Propiedades físicas y físico-químicas de las aguas mineromedicinales
Las aguas mineromedicinales pueden definirse, desde el punto de vista físicoquímico, como sistemas heterogéneos formados por una suspensión de fases sólidas de
naturaleza orgánica e inorgánica en una fase líquida, formada por una solución de solutos
moleculares o iónicos de naturaleza orgánica e inorgánica cuyo solvente es el agua. Es en la
molécula de agua, en su estructura y especiales características físico-químicas, así como en
las sustancias que porta en disolución o en suspensión donde radica su importante función
en las actividades vitales y propiedades terapéuticas.
De todas las propiedades de las aguas MM, las que aportan mayor información para
el estudio efectos terapéuticos son: densidad, viscosidad, calor específico y conductividad
térmica. Otras propiedades físico-químicas frecuentemente estudiadas son la temperatura de
surgencia, conductividad eléctrica, turbidez, pH y radioactividad.
2.1. Densidad.- La densidad es la masa por unidad de volumen; la densidad del agua
pura tiene valores en torno a 103 kg m-3; disminuyendo con la temperatura a partir de 5 ºC,
aunque su dependencia de la temperatura es escasa. La densidad es una propiedad
importante en aplicaciones terapéuticas debido a su influencia en la presión hidrostática.
Así, para pequeñas profundidades en un líquido la variación de presión depende de la
densidad, gravedad y profundidad mediante la expresión:
∆P = ρ ⋅ g ⋅ h
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A mayor densidad del agua, mayor presión hidrostática, y debido a que también está
relacionada con la flotación, a mayor densidad, mayor fuerza de empuje y, por tanto, mayor
poder de flotación (es el caso del agua de mar).
F = ρ ⋅ V (F = empuje; ρ = densidad del líquido; V = volumen del líquido desalojado).
Figura 1. Disminución del peso aparente por efecto de la inmersión.
2.2. Calor específico (Cp).- El calor específico es la cantidad de calor que hay que
suministrar a una unidad de masa para variar su temperatura una unidad. El calor específico
del agua disminuye ligeramente con la temperatura, aumentando de nuevo a partir de 40 ºC.
El agua se considera un agente con un buen calor específico, en torno a 4180 J K-1
kg-1; en las soluciones acuosas, el calor específico aumenta con la temperatura y disminuye
con la salinidad (es el caso del agua de mar) y, en general, con la concentración de soluto
(aguas minerales y mineromedicinales).
2.3. Conductividad térmica.- Los valores de la conductividad térmica del agua
están en torno a 0.6 W m-1K-1 y aumentan con la temperatura. En las disoluciones acuosas
electrolíticas, es dependiente del soluto; para concentraciones bajas (como es el caso de un
agua MM), la conductividad térmica disminuye a medida que lo hace la concentración.
Ambos parámetros, calor específico y conductividad térmica están relacionados con las
propiedades térmicas de las aplicaciones terapéuticas de las aguas MM.
2.4. Viscosidad.- La viscosidad del agua oscila entre 1.8 y 0,5 cP, disminuyendo
considerablemente con la temperatura. Esta propiedad guarda relación con los factores
hidrodinámicos y los movimientos de los cuerpos dentro de un líquido (importante en la
natación y los ejercicios de hidrocinesiterapia).
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En la tabla 1 se muestran los valores de la densidad, viscosidad, calor específico y
conductividad térmica del agua pura y del agua de mar.
Tabla 1
Valores de la densidad, viscosidad, calor específico y conductividad
térmica a diferentes temperaturas del agua pura y del agua de mar
(Vian y Ocón, 1972)
ρ
η
Cp
κ
(kg m-3)·103
J K-1 kg-1
cP
W m-1 K-1
Agua pura
ρ5 ºC = 1.000
η5 ºC = 1.520
Cp5 ºC = 4200
κ5 ºC = 0.577
ρ25 ºC = 0. 997
η25 ºC = 0.900
Cp25 ºC = 4179
κ25 ºC = 0.606
ρ37 ºC = 0.995
η37 ºC = 0.700
Cp37 ºC = 4175
κ37 ºC = 0.623
ρ5 ºC = 1.028
η5 ºC = 1.610
Cp5 ºC = 3912
κ5 ºC = 0.573
ρ25 ºC = 1.024
η25 ºC = 0.920
Cp25 ºC = 3891
κ25 ºC = 0.606
ρ37 ºC = 1.020
η37 ºC = 0.730
Cp37 ºC = 3878
κ37 ºC = 0.623
Agua de mar
2.5. Otras propiedades físico-químicas:
2.5.1. Temperatura.- La temperatura de surgencia de un agua MM no sólo va a
determinar su termalidad sino que también va a influir en la solubilidad de los iones que
contengan. En la tabla 2 se muestran algunos valores de temperatura y pH de aguas MM de
balnearios españoles.
2.5.2. pH.- Está influido por los gases y sales disueltas; la presencia de sustancias
ionizables y la temperatura modifican el pH de las aguas MM. En general, el pH de las
aguas varía entre 7.2 y 7.6; las aguas calcáreas poseen valores más elevados y las que
provienen de terrenos pobres en calizas o silicatos inferiores, del orden de 6. Valores bajos,
por debajo de 4, se asocian a aguas con ácidos libres derivados de sulfuros minerales, piritas
o de regiones volcánicas con presencia de ácido sulfhídrico. El pH del agua de mar varía
entre 7.95 y 8.35.
2.5.3. Conductividad eléctrica.- Se utiliza para determinar, de una manera rápida, la
concentración de sustancias disueltas, siendo de interés para el estudio de la mineralización,
en el estudio de la constancia de la composición de las aguas y el control de las plantas de
aguas envasadas.
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2.5.4. Radioactividad.- La capacidad de emitir radiaciones ionizantes –en la mayor
parte de los casos debido a su contenido en radón– es una característica importante de las
aguas MM (por las acciones terapéuticas derivadas), denominadas radiactivas cuando en su
punto de emergencia superan unos límites establecidos. La magnitud más utilizada es el
bequerelio (expresada en Bq/l); la mayor parte de las aguas MM gallegas, aunque sus
niveles no son muy elevados, se consideran radiactivas.
Tabla 2
pH de las aguas MM de diferentes balnearios españoles medidos a la temperatura del manantial
(tomado de Maraver, 2004)
Balneario
Clasificación agua MM
Tª
pH
ºC
Graena
Sulfatada, cálcica, magnésica
Lanjarón
Ferruginosa, carbogaseosa, iones
(Manantial capilla)
predominantes cloruro,
20.2
6.9
20.4
5.3
20.8
9.9
31.7
7.1
20.5
7.5
25
5.1
37
8.6
52.5
9.0
46.6
6.0
15.5
6.3
50.0
6.4
bicarbonato, sodio y calcio
Oligometálica; iones
Tolox
predominantes carbonato,
cloruro, sodio y magnesio
Sicilia
Bicarbonatada, sulfatada,
magnésica-cálcico-sódica
Liérganes
Sulfatada cálcica, sulfurada
Radiactiva; iones predominantes
Alange
cloruro, bicarbonato, sodio,
calcio
Baños Viejos
Sulfurada; iones predominantes
sulfato, bicarbonato, sodio
Cuntis
Sulfurada; iones predominantes
carbonato, cloruro, sodio
La Toja
Clorurada sódica, ferruginosa,
(Manantial Capilla)
radiactiva
Mondariz
Bicarbonatada sódica,
(Manantial Troncoso)
carbogaseosa, radiactiva
Archena
Clorurada sódica, sulfurada
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3. Propiedades químicas de las aguas mineromedicinales
Aunque las propiedades físicas y físico-químicas de las aguas MM difieren poco de
las del agua pura, las propiedades químicas se modifican debido a las incorporación de
elementos mineralizantes.
En las aguas MM se encuentran diversas sustancias disueltas, principalmente aniones
y cationes (bicarbonatos, carbonatos, cloruros, fluoruros, iones sodio, calcio, magnesio, etc.,
junto con iones derivados del azufre como sulfatos, sulfuros y sulfidratos), la presencia de
sílice libre coloidal o gases (hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, gases nobles, dióxido de
carbono, sulfuro de hidrogeno y radón).
Existen muchas clasificaciones de las aguas MM, aunque la derivada de su
composición química atendiendo al anión y catión predominante es la más utilizada.
3.1. Cationes
3.1.1. Cationes alcalinos
Sodio: debido a que se encuentra muy extendido en la naturaleza siempre en estado
de combinación es frecuente encontrarlo en todas las aguas mineromedicinales y en
muchos casos como catión predominante. Se encuentra tanto en aguas fuertemente
mineralizadas como en las de débil mineralización.
Potasio: La proporción de potasio en las aguas MM oscila de 1/5 a 1/20 del
contenido de sodio, llegando a 1/40 en el agua de mar. Con frecuencia las aguas ricas
en potasio son de origen profundo.
Litio: Se encuentra en pequeñas cantidades en aguas como La Toja, Mondariz; se
hidrata fácilmente.
3.1.2 Cationes alcalinotérreos
Magnesio: Se encuentra como factor mineralizante en las aguas denominadas
“amargas” y en las aguas marinas. En España hay muchas aguas MM con elevado
contenido en magnesio, que junto con el calcio es uno de los iones más abundantes.
Calcio: Abundante en muchas aguas, generalmente frías, como consecuencia de la
acción de los agentes atmosféricos sobre las rocas.
La dureza de las aguas se relaciona con estos dos iones (calcio y magnesio) y este es
otro parámetro que se determina con frecuencia en las aguas, generalmente
expresada en mg/l de CO3Ca, que aporta además datos que ayudan al conocimiento
de los caracteres organolépticos.
3.1.3. Iones pertenecientes a los elementos de transición
Hierro: Las aguas con alto contenido en hierro se denominan ferruginosas siempre
que contengan más de 10 mg/l según las clasificaciones internacionales, y más de
1mg/l según la legislación española de aguas envasadas.
Manganeso: Suele acompañar al hierro en las aguas MM, aunque su proporción sea
pequeña; en España destacan Incio, Lugo, Lanjarón, etc., aunque su contenido no
suele pasar de fracciones de miligramo.
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3.1.4. Otros cationes
En las aguas MM se pueden encontrar diversidad de cationes como aluminio, plata,
plomo, bismuto, cinc, cadmio, galio, titanio, vanadio, etc., en pequeñas cantidades
(oligoelementos o elementos traza).
3.2. Aniones
3.2.1. Haluros
Fluoruro: se encuentra en cantidades relativamente elevadas en aguas radiactivas
volcánicas; también en el agua de mar.
Cloruro: se encuentra en todas las aguas, siendo abundante en aquellas que proceden
de terrenos sedimentarios, aunque también las aguas profundas poseen cloruros en
menor proporción.
3.2.2. Iones derivados del carbono
El carbono forma la serie de los carbonatos (CO3-2) y bicarbonatos (CO3H-1); todos
los bicarbonatos son solubles en agua y de los carbonatos, los más solubles son los
alcalinos. La proporción entre ambos depende del pH.
Las aguas bicarbonatos son abundantes en España; destacan las aguas minerales de
baja mineralización que se utilizan para comercializarlas como aguas envasadas.
3.2.3. Iones derivados del azufre
El azufre, en estado de oxidación de -2, puede formar iones sulfuro (S-2) y sulfidratos
o hidrosulfuros (SH-1); los sulfidratos se disuelven en agua fácilmente y de los
sulfuros, los alcalinos. Al igual que los derivados del carbono, la proporción entre
ambos depende del pH, pudiendo descartarse la presencia de sulfuros cuando los
valores son inferiores a 10 y los sulfidratos cuando son inferiores a 4.
En estado de oxidación de +6, el azufre forma el ión sulfato (SO4-2); la presencia de
estos iones en las aguas MM es frecuente, y, en muchos casos, abundante, como es el
caso de Liérganes, Cestona o Chulilla.
3.2.4. Silicio
Casi todas las aguas MM contienen cantidades apreciable de silicio bajo forma de
sílice coloidal. Los silicatos aparecen como consecuencia de la lixiviación de las
rocas, facilitada por la presencia de carbónico y pH ácido. Ciertas aguas de origen
profundo también pueden contener cantidades considerables de sílice.
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3.3. Gases
Las aguas MM pueden llevar disueltos o suspendidos gases como hidrógeno,
oxígeno, nitrógeno, gases nobles o raros, dióxido de carbono, hidrógeno sulfurado,
radón, etc.
El hidrógeno indica un origen profundo de las aguas, el oxígeno es siempre de origen
aéreo y, por tanto, raro, y a los demás, nitrógeno y gases nobles, actualmente se les
presta menos atención ya que no está claro su interés terapéutico.
El dióxido de carbono (CO2) se encuentran en muchas aguas MM llegando a
denominar a un grupo de aguas: carbogaseosas debido a su interés terapéutico.
El sulfuro de hidrógeno (H2S) se encuentra en las aguas sulfuradas, a las que
proporciona un olor característico a huevos podridos. Cuando se expone al oxígeno
se oxida, precipitándose en forma de azufre coloidal, que a veces se encuentra en las
aguas MM y sus biogleas.
El radón procede de la desintegración radiactiva del uranio 238 y 235 y del torio; su
presencia en las aguas MM es de gran interés terapéutico.
4. Clasificación de las aguas mineromedicinales
La gran variedad de aguas MM existentes ha hecho que sus clasificaciones sean muy
diversas. Se encuentran clasificaciones según el origen, temperatura, tonicidad,
mineralización global, composición química, acciones fisiológicas, actividad terapéutica,
etc. De ellas, las más utilizadas son la clasificación por la temperatura (tabla 3), el residuo
seco (tabla 4) y la composición química, basada en el contenido aniónico y catiónico
predominante y especial (tabla 5).
TABLA 3. CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS MINERALES SEGÚN SU
TEMPERATURA
Según la temperatura en el punto de surgencia:
HIPERTERMALES
T > Tma + 4º C o T > Ts + 2º C
ORTOTERMALES
T = Tma + 4º C o T = Ts + 2º C
HIPOTERMALES
T < Tma + 4º C o T < Ts + 2º C
Tma : temperatura media anual del aire
Ts: temperatura media del suelo
Según la temperatura de aplicación terapéutica:
HIPOTERMALES
< 37º C
MESOTERMALES
entre 35 y 37º C
HIPERTERMALES
> 37º C
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Otra clasificación es la que se establece en el decreto que regula el proceso de
elaboración, circulación y comercio de aguas de bebida envasadas (R.D. 1074/2002 de 18
de octubre), que distingue las aguas minerales naturales de las de manantial y preparadas
(tabla 6).
Las aguas MM se pueden clasificar según la temperatura en el punto de surgencia; la
termalidad se establece a partir de la temperatura media anual del aire (Tma) o la
temperatura del suelo (Ts) en que brota el manantial. Desde el punto de visto terapéutico, se
considera la temperatura del agua en relación a la llamada temperatura indiferente del
organismo (34-36 ºC) (tabla 3).
TABLA 4. CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS MINERALES SEGÚN EL RESIDUO
SECO A 110º C
OLIGOMETÁLICAS
No superior a 100 mg/l
DE MINERALIZACIÓN MUY DÉBIL
Entre 100 y 250 mg/l
DE MINERALIZACIÓN DÉBIL
Entre 250 y 500 mg/l
DE MINERALIZACIÓN MEDIA
Entre 500 y 1000 mg/l
DE MINERALIZACIÓN FUERTE
Superior a 1000 mg/l
Con frecuencia también se clasifican como frías, de menos de 20 ºC, hipotermales,
entre 28 y 30 ºC, mesotermales, entre 30 y 40 ºC, e hipertermales, de más de 40 ºC.
También se clasifican las aguas por su contenido mineral global o mineralización
cuantitativa, atendiendo al residuo seco a 110 ºC (tabla 4).
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La clasificación más difundida de las aguas MM es la basada en el contenido
aniónico y catiónico predominante (tabla 5). Además de aguas MM con ión predominante,
sean los aniones (cloruradas, sulfatadas, bicarbonatadas...), o los cationes (sódicas, cálcicas,
magnésicas,...), también se usan en terapéutica otras aguas con elementos mineralizantes,
que sin ser predominantes, pueden ejercer efectos sobre el organismo, tal como ocurre con
las aguas ferruginosas, sulfuradas, radiactivas, carbogaseosas, etc., así como aguas
débilmente mineralizadas de considerable valor como diuréticas o de arrastre y lavado.
TABLA 5. CLASIFICACION DE LAS AGUAS MINEROMEDICINALES
SEGÚN SU COMPOSICIÓN QUÍMICA
AGUAS MINERALES CON MÁS DE 1 g/l DE SUSTANCIAS MINERALIZANTES
CLORURADAS
Fuertes (más de 50 g/l)
Medianas (entre 10 y 50 g/l)
Débiles (menos de 10 g/l)
SULFATADAS
Sódicas
Magnésicas
Cálcicas
Mixtas :
- Cloruradas
- Bicarbonatadas
BICARBONATADAS
Sódicas
Cálcicas
Mixtas
CARBOGASEOSAS
AGUAS MINERALES CON ELEMENTOS MINERALIZANTES ESPECIALES
SULFURADAS
(más de 1 mg de S. tit./l)
FERRUGINOSAS
RADIACTIVAS
Sódicas
Cálcicas
Cloruradas
(más de 10 mg/l)
(más de 1,82 nCi/l o 67,3 Bq/l)
AGUAS CON MINERALIZACIÓN INFERIOR A 1 g/l
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A continuación se expone la clasificación de aguas minerales que se cita en regula el
proceso de elaboración, circulación y comercio de aguas de bebida envasadas, que es el que
están actualmente en vigor con una modificación que se estableció en el año 2003 que
únicamente afecta a los tratamientos a que pueden ser sometidas estas aguas (tabla 6) (R.D.
1074/2002 de 18 de octubre; R.D. 1744/2003 de 19 de diciembre).
TABLA 6. CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS DE BEBIDA ENVASADAS (R.D.
1074/2002 de 18 de octubre)
AGUAS MINERALES NATURALES Aquellas bacteriológicamente sanas que tengan su origen en un estrato
o yacimiento subterráneo y que broten de un manantial en uno o varios
puntos de alumbramiento, naturales o perforados.
Se distinguen de las restantes aguas potables:
1. Por su naturaleza, caracterizada por su contenido en
minerales, oligoelementos y otros componentes y, en
ocasiones, por determinados efectos.
2. Por su pureza original.
AGUAS DE MANANTIAL
Son las potables de origen subterráneo que emergen espontáneamente
en la superficie de la tierra o se captan mediante laborales practicadas a
efecto, con las características naturales de pureza que permiten su
consumo.
AGUAS PREPARADAS
Son las sometidas a tratamientos autorizados físico-químicos; se
pueden diferenciar en los siguientes tipos:
1. Potables preparadas
2. De abastecimiento público preparadas
AGUAS DE CONSUMO PÚBLICO Son aquellas aguas potables de consumo público envasadas
coyunturalmente para distribución domiciliaria.
ENVASADAS
5. Características generales y propiedades físicas y físico-químicas de los
peloides
Los peloides son agentes terapéuticos termoterápicos constituidos por un
componente sólido más o menos complejo y otro líquido, que puede ser agua
mineromedicinal, de mar o de lago salado.
La definición adoptada en la Conferencia de la I.S.M.H de Dax (Francia) en 1949,
después de amplias discusiones y con la consideración de las denominaciones usadas en los
distintos países, queda como sigue: “Se designa peloide a los productos naturales
consistentes en la mezcla de un agua mineral, comprendidas el agua de mar y la de
lagos salados, con materias orgánicas o inorgánicas, resultantes de procesos geológicos
o biológicos o a la vez geológicos y biológicos, utilizados en terapéutica en forma de
emplastos o baños “.
En la composición del peloide interviene un sustrato sólido, fundamentalmente
mineral (sedimentos, arcillas,…), y un componente líquido, más frecuentemente agua
mineromedicinal, de mar o de lago salado.
La clasificación actual de peloides se acordó en la Conferencia de la I.S.M.H. en
Dax (1949). Se establecen distintos grupos en función del componente sólido y origen del
peloide, la naturaleza y temperatura de las aguas minerales, así como las condiciones de
maduración (tabla 7).
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Tabla 7
Clasificación hidrológica internacional de los peloides (S.I.M.H. 1949)
Denominación
Componente
Agua mineral
del peloide
sólido
Naturaleza
Origen
química
Fangos (boue, mud,
Prevalentemente
schlamm, fanghi)
Condiciones de
Temperatura
maduración
Sulfurada,
Hipertermal
a) In situ
inorgánico
sulfatada,
Mesotermal
b) En tanque
(mineral)
clorurada,
Hipotermal
bromurada,
yodurada
Limos (limans)
Prevalentemente
Agua de mar o
inorgánico
de lago salado
Hipotermal
In situ
(mineral)
Turba (tourbes,
Prevalentemente
Alcalina,
Hipertermal
a) Al aire libre
peat, moor, torbe)
orgánico
carbonatada,
Mesotermal
b) En recinto
ferruginosa,
Hipotermal
cerrado
sulfurada
Agua de mar
Hipotermal
Sulfurada
Hipertermal
In situ
In situ
Biogleas (mousses,
Prevalentemente
barégines, muffe)
orgánico
Otras biogleas
Prevalentemente
Agua mineral
Hipertermal
orgánico
distinta a la
Mesotermal
sulfurada
Hipotermal
Alcalina,
Hipotermal
In situ
Hipotermal
In situ
Sapropelli
mixto
ferruginosa,
sulfurada
Gyttja
mixto
Agua de mar
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Desde el punto de vista físico-químico, el peloide se presenta como un sistema
heterogéneo; para Lary y otros autores, se trata de una auténtica suspensión coloidal, en la
cual las partículas, sean vegetales o minerales, tienen unas dimensiones suficientemente
grandes para dispersarse y no disolverse. Este estado coloidal proporciona a los peloides sus
características físicas particulares tanto desde el punto de vista de la plasticidad como de la
conductividad térmica.
La profesora San Martín Bacaicoa postula que las características generales y las
propiedades físicas que poseen mayor influencia en las aplicaciones terapéuticas son la
homogeneidad, plasticidad, capacidad de retención de agua, capacidad calorífica y
conductividad. Otras características que definen un peloide son el aspecto, color, olor, sabor
y pH; en algunos casos también se determina la radioactividad presente, ya que ésta puede
contribuir a las acciones terapéuticas.
5.1. Aspecto.- Los peloides son masas compactas más o menos homogéneas según
sea su complejo coloidal hidrófilo que favorece la mezcla de sus componentes sólido
y líquido. Así, cuando en la composición de un peloide intervienen arcillas con gran
superficie de adsorción y alta capacidad absortiva, la interposición de grandes
cantidades de agua entre las láminas del filosilicato permite formar una masa
esponjosa y moldeable.
5.2. Color.- Presentan gran variabilidad, desde el gris verdoso al marrón oscuro,
siendo en general más oscuros cuanto mayor es su contenido en sulfuro de hierro.
5.3. Olor.- Condicionado por el contenido en sulfuro de hierro, ya que si éste falta,
no presentan características reseñables.
5.4. Sabor.- Depende esencialmente del componente líquido del peloide, pudiendo
ser estíptico, metálico, salado, amargo, alcalino, etc.
5.5. Capacidad de intercambio iónico.- Esta propiedad la presentan en mayor o
menor grado todos los minerales de arcilla y en los peloides puede dar lugar a
cambios iónicos con los elementos de las aguas mineromedicinales empleadas en su
preparación y maduración; la montmorrillonita posee una capacidad de intercambio
iónico de 90 miliequivalentes por 100 gramos de arcilla seca y la caolinita de 10 meq
por 100 gramos.
5.6. pH.- El pH de un peloide es importante a la hora del contacto con la piel, ya que
si éste es muy alcalino o muy ácido puede modificar el equilibrio fisiológico del
manto cutáneo y alterar por tanto sus propiedades y su fisiología. El pH va a
depender de la composición química del peloide -o de la arcilla con que se ha
elaborado- y del pH del agua MM con la que se haya mezclado. Generalmente los
fangos y los sapropellis poseen un pH neutro o alcalino (pH entre 6 y 10) y las turbas
pueden oscilar entre pH muy ácido, desde 1.5, hasta 8.5. Pocas normas existen al
respecto, aunque la norma cubana de peloides establece unos máximos de pH = 6-8
para el componente sólido de fangos y limos, y pH < 6 para las turbas.
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5.7. Homogeneidad y plasticidad.- Cuanto mayores sean estas propiedades tanto
mejor será la adaptación a la superficie corporal sobre la que se aplica. Se relacionan
fundamentalmente con el carácter coloidal y están estrechamente relacionadas con el
contenido acuoso. En general, los test de plasticidad (plasticidad y consistencia) son
dependientes de las propiedades reológicas del peloide.
5.8. Capacidad de retención de agua.- Es la cantidad de agua que por gramo de
producto virgen o en estado nativo es capaz de retener un peloide. Generalmente
oscila entre el 30 y el 50%, y es tanto mayor cuanto mayor es el porcentaje de
coloides hidrófilos y materia orgánica; así, en las turbas, este porcentaje puede
alcanzar el 90% La cantidad de agua absorbida por el fango determina su plasticidad
y de ella depende el comportamiento térmico.
5.9. Componente sólido.- Es el residuo que queda después de someter el peloide a
una temperatura de 105 ºC, hasta total desecación. Cuando la temperatura se eleva a
850 ºC, se obtienen las cenizas. A partir del componente sólido también se puede
determinar el contenido en agua.
El contenido medio de agua y sustancias orgánicas e inorgánicas de los distintos
tipos de peloides se refleja en las tablas 8 y 9, tomadas de la revisión que sobre
peloides realiza Porlezza.
Tabla 8
Contenido en agua de diferentes peloides (tomado
de Porlezza, 1965)
Tipo de peloide
% H2O
Turba alta
Turba baja
Tierra turbosa
Fango orgánico
Limo
86-89
75-90
70-77
70-90
40-70
Tabla 9
Contenido en sustancias inorgánicas y orgánicas de diferentes peloides (tomado de
Porlezza, 1965)
Tipo de peloide
% sustancias inorgánicas
% sustancias orgánicas
Turba alta
Turba baja y t. terrosa
Fango orgánico
Limo
Fango arcilloso, arcilla
1-5
1-70
54-80
97-98
96-99.7
95-99
30-99
20-46
1.7-2
0.3-4
20
5.10. Viscosidad.- Está igualmente ligada a la estructura coloidal. La noción de
viscosidad está estrechamente ligada al contenido en agua del fango y de ella
dependen una serie de factores como la capacidad térmica, la concentración iónica y
la dilución de sus componentes orgánicos.
Esta propiedad además es importante para la buena manejabilidad y aplicación de los
peloides; en general, los peloides elaborados a partir de arcillas tipo esmectitas
(hinchables) son más viscosos y plásticos que los elaborados con otros tipos de
arcillas, y también más que los preparados con turbas.
5.11. Volumen del sedimento.- Es el espacio ocupado por una gramo de sustancia
sólida en estado nativo. En general es inverso al contenido en cenizas y su valor
oscila entre 2 y 45 cm3, siendo para la turbas entre 15 y 45 cm3 y para los fangos
inorgánicos entre 2 y 4 cm3. La capacidad de hinchamiento también puede
expresarse como la relación entre el volumen de sedimento y el volumen del sólido
en su estado natural.
5.12. Densidad.- Es tanto mayor cuanto mayor sea su contenido en cenizas,
disminuyendo con la hidratación de la fase sólida.
La densidad también va a condicionar la manejabilidad del peloide, por lo que son
deseables densidades altas, alrededor de 1-1.5 · 103 kg m-3.
5.13. Presión hidrostática.- Es una propiedad que se relaciona con su aplicación;
depende del peso específico y del grosor de la capa de peloide. En la aplicación
terapéutica o cosmética se recomienda no sobrepasar los 25-30 g/cm2, ya que si se
superan los 40 g/cm2 se pueden producir trastornos mecánicos en la función
respiratoria y circulatoria.
5.14. Capacidad calorífica.- Es una de las propiedades más importantes de los
peloides, ya que va a determinar en gran medida su comportamiento térmico. Se
utiliza el calor específico Cp y, en general, es deseable un alto calor específico, junto
con una baja conductividad térmica para mantener durante el mayor tiempo posible
el efecto termoterápico en la zona de aplicación.
En el caso del agua pura, el valor del calor específico es de 4.18·103 J K-1 kg-1, muy
elevado comparado con los calores específicos de determinados componentes de los
peloides. Así, en las arcillas el calor específico oscila entre 0. 92·103 y 1,50·103 J K-1
kg-1, el del óxido de aluminio es de 0.75·103, el del óxido de hierro 0.67·103, óxido
de magnesio 0.50·103 y de la mica 0.83·103, tomados como ejemplos. En los
peloides, los calores específicos varían entre 2 y 3.5·103 J K-1 kg-1 para un gran
contenido en componente inorgánico, llegando hasta 4 J K-1 kg-1 cuando el
componente orgánico es más elevado.
Algunos autores utilizan también la capacidad calorífica volumétrica cvol, que define
la cantidad de calor que hay que aportar o detraer para elevar o disminuir un grado la
unidad de volumen de una sustancia (Cvol = Cp · ρ).
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5.15. Conductividad térmica.- La capacidad de ceder o transmitir energía térmica
es muy importante en peloterapia; para ello se preferirán peloides con baja
conductividad térmica para que el efecto térmico sea más duradero. La
conductividad es dependiente, en gran parte, del contenido acuoso del peloide y, por
tanto, íntimamente relacionada con su capacidad de retener agua y escasamente del
contenido mineral.
Según Prat y Brozeck, en los peloides con un componente mineral menor del 65%, la
conductividad térmica aumenta con el porcentaje de agua; para peloides con un
contenido mineral de más del 65%, ésta disminuye con el porcentaje de agua. En los
peloides los valores de conductividad térmica se encuentran alrededor de 0.5 W m-1
K-1.
La recíproca del coeficiente de conductividad térmica es la retentividad, término
introducido por primera vez por Lewis en el año 1935, y su valor está influenciado,
en gran parte, por el contenido acuoso y escasamente por el contenido mineral.
Indica la capacidad del peloide para retener el calor y los valores se encuentran entre
6 y 8 ·106 s m-2. La retentividad (R) se relaciona con la conductividad térmica (κ)
mediante la ecuación:
R=
Cvol
κ
En general, los peloides son malos conductores del calor puesto que es considerable
su capacidad retentiva; las turbas -cuando se aplican en forma de cataplasma- poseen
una retentividad mayor que el resto de los peloides ya que la transmisión de calor por
convección se encuentra muy disminuida. Esta propiedad justifica el que en las
aplicaciones de peloides se toleren temperaturas más elevadas que en la aplicación
de técnicas de hidroterapia (el agua es mucho mejor conductora) y, por tanto, que la
temperatura indiferente de los peloides se considere más alta que la del agua. Los
estudios de Hata, mediante determinaciones del metabolismo basal, han podido
comprobar que la temperatura indiferente tanto para el agua como para los peloides
es de 35 ºC, pero en los peloides la zona de indiferencia es más amplia por ser su
acción más moderada, lo que justifica que los efectos termoterápicos de los peloides
sean superiores a los del agua cuando se aplican a idénticas temperaturas.
Además, se ha podido comprobar que los intercambios calóricos dependen de la
concentración del peloide; cuando las turbas se diluyen en agua -una parte de turba
por dos de agua-, se produce una disminución tanto de la conductividad térmica
como de los movimientos de convección del fluido, llegando esta reducción hasta un
tercio.
Debido a esta mala conductividad, el fango puede considerarse como un auténtico
reservorio térmico cuando se aplica en forma de cataplasma general o parcial; así, se
soporta fácilmente un baño de fango, incluso a 48 ºC y muy difícilmente un baño de
agua a 44 ºC.
Por otra parte, siempre se ha considerado que las propiedades térmicas de los
peloides minerales eran inferiores a las de las turbas, pero datos obtenidos por
diversos autores muestran que no siempre es así, y que depende mucho de la
composición y porcentaje de agua del peloide.
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5.16. Cinética de calentamiento y enfriamiento.- Desde el punto de vista
termofísico es uno de los parámetros más importantes ya que va a condicionar sus
aplicaciones termoterápicas. El índice o tasa de enfriamiento en general es bajo en
cualquier tipo de peloide y está condicionado por el contenido acuoso y del
componente sólido, siendo más bajo cuanto más abundante sea la fracción orgánica
(es el caso de las turbas).
Como conclusión, se puede decir que todos los peloides tienen un bajo poder de
conducción del calor y tanto más bajo cuanto mayor sea su contenido en agua y en
coloides orgánicos. Todavía más bajo es el poder de convección del calor, pero en
este caso es directamente proporcional a su contenido en agua. Finalmente, el poder
de irradiación es despreciable aún en los peloides más claros.
6. Las aguas mineromedicinales del balneario de Lugo
En Galicia hay documentadas más de 300 fuentes mineromedicinales de las cuales
22 se explotan como balnearios. Estas aguas en su gran mayoría proceden de la infiltración
del agua de lluvia o marina y su posterior calentamiento en profundidad. Debido al sustrato
geológico de Galicia, constituido por rocas ígneas y metamórficas que determina las
características de las aguas, los manantiales suelen poseer aguas de baja mineralización,
bicarbonatadas sódicas, fluoradas y con abundante silicio. En cuanto a la temperatura, se
observa que muchos de ellos son hipertermales.
El agua MM del balneario de Lugo emerge a un temperatura de 43.5 ºC, posee un pH
de 7.82 y un característico olor a huevos podridos. Es un agua MM por tanto hipertermal, de
mineralización débil, caracterizada por la presencia de hidrógeno sulfurado, bicarbonato,
sodio y sílice, y rica en microelementos como cobre, zinc, hierro o manganeso. Es además
radiactiva, por lo que atendiendo a su composición química se considera agua MM
sulfurada sódica, radiactiva.
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