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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 físico-químico, 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:

hgP ⋅⋅=∆ ρ

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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).

VF ⋅= ρ (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

(kg m-3)·103

η

cP

Cp

J K-1 kg-1

κ

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

Agua de mar

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

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

ºC

pH

Graena Sulfatada, cálcica, magnésica 20.2 6.9

Lanjarón

(Manantial capilla)

Ferruginosa, carbogaseosa, iones

predominantes cloruro,

bicarbonato, sodio y calcio

20.4

5.3

Tolox

Oligometálica; iones

predominantes carbonato,

cloruro, sodio y magnesio

20.8

9.9

Sicilia Bicarbonatada, sulfatada,

magnésica-cálcico-sódica

31.7 7.1

Liérganes Sulfatada cálcica, sulfurada 20.5 7.5

Alange

Radiactiva; iones predominantes

cloruro, bicarbonato, sodio,

calcio

25

5.1

Baños Viejos Sulfurada; iones predominantes

sulfato, bicarbonato, sodio

37 8.6

Cuntis Sulfurada; iones predominantes

carbonato, cloruro, sodio

52.5 9.0

La Toja

(Manantial Capilla)

Clorurada sódica, ferruginosa,

radiactiva

46.6 6.0

Mondariz

(Manantial Troncoso)

Bicarbonatada sódica,

carbogaseosa, radiactiva

15.5 6.3

Archena Clorurada sódica, sulfurada 50.0 6.4

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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) Sódicas Cálcicas Cloruradas

FERRUGINOSAS (más de 10 mg/l)

RADIACTIVAS (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 ENVASADAS

Son aquellas aguas potables de consumo público envasadas coyunturalmente para distribución domiciliaria.

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)

Agua mineral Denominación

del peloide

Componente

sólido

Origen

Naturaleza

química

Temperatura

Condiciones de

maduración

Fangos (boue, mud,

schlamm, fanghi)

Prevalentemente

inorgánico

(mineral)

Sulfurada,

sulfatada,

clorurada,

bromurada,

yodurada

Hipertermal

Mesotermal

Hipotermal

a) In situ

b) En tanque

Limos (limans)

Prevalentemente

inorgánico

(mineral)

Agua de mar o

de lago salado

Hipotermal

In situ

Turba (tourbes,

peat, moor, torbe)

Prevalentemente

orgánico

Alcalina,

carbonatada,

ferruginosa,

sulfurada

Agua de mar

Hipertermal

Mesotermal

Hipotermal

Hipotermal

a) Al aire libre

b) En recinto

cerrado

Biogleas (mousses,

barégines, muffe)

Prevalentemente

orgánico

Sulfurada

Hipertermal

In situ

Otras biogleas

Prevalentemente

orgánico

Agua mineral

distinta a la

sulfurada

Hipertermal

Mesotermal

Hipotermal

In situ

Sapropelli

mixto

Alcalina,

ferruginosa,

sulfurada

Hipotermal

In situ

Gyttja

mixto

Agua de mar

Hipotermal

In situ

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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

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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:

κCvolR =

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.