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Esta Newsletter se distribuye gratuitamente al sector industrial. Son presentaciones meramente descriptivas de procesos fisicoquímicos de purificación de fluidos. Si desea recibirla por e-mail desde QMI Argentina, o discontinuar la recepción, solicítelo a ozonaqua@triwan.com o visite el índice temático en www.aguanet.com.ar, sitio donde se han publicado las más recientes.

Mayo 1998

Ablandamiento. Intercambio iónico.

 

 

Ablandar agua es remover los iones calcio y magnesio que provocan su "dureza". Dichos iones tienen carga eléctrica positiva (cationes) y con otros aniones forman compuestos de muy baja solubilidad, que precipitan fácilmente. Siendo así responsables de incrustaciones y otras reacciones no deseadas.

El método de ablandamiento más utilizado es mediante resinas de intercambio iónico; al hacer pasar aguas duras por dichas resinas, tanto el calcio como el magnesio quedan "pegados", intercambiando posiciones con sodio, al que desalojan de la resina hasta agotarla. Cuando el agua deja el manto de resina, se ha reemplazado su contenido de Ca y Mg por Na; una vez agotada la posibilidad de reemplazo o intercambio, la resina debe ser regenerada, para "devolverle los sodios" originales.

Esta operación se hace con sal (cloruro de sodio), interrumpiendo el pasaje de aguas duras y haciendo circular salmuera. Restaurada la capacidad de intercambio (en el mismo recipiente), la resina queda en condiciones de volver a ablandar. A efectos de evitar aguas con alto contenido de sodio, en ciertos usos alimenticios suele utilizarse cloruro de potasio en las regeneraciones.

Algunos cálculos

Dado que durante el intercambio iónico se mantiene la neutralidad eléctrica del agua, correlacionando pesos moleculares se obtienen equivalentes entre los distintos iones. Cuando se habla de una dureza de 1g/litro o 1000 mg/l, se está definiendo la suma de Ca y Mg (equivalentes), que multiplicados por el caudal (litros-hora) permiten establecer la carga iónica horaria que habrá de soportar la resina. Si se pretende que la resina intercambie durante 10 horas sin agotarse, su capacidad quedará expresada en gramos (o kg) :

Dureza x Q x t {g/l * l/h * 10h = g}.

Los fabricantes (Dow, Thermax, R&H) publican dicha capacidad por litro de resina, en condiciones preestablecidas. De esta manera puede definirse -a priori- el volumen de resina necesario para ablandar una corriente de aguas duras, sin que haya que regenerarla durante un lapso prefijado.

Desmineralización: analogía

En el intercambio iónico de desmineralización, juegan los mismos conceptos enunciados, sólo que en lugar de removerse Ca y Mg, se trata de desplazar todos los iones presentes (cationes y aniones). Con resinas catiónicas se intercambian los cationes (Na, Ca, Mg, K, etc.) por H+ y con resinas aniónicas se reemplazan los aniones (sulfatos, cloruros, etc.) por OH*.

Conceptualmente, los cálculos se llevan a cabo del mismo modo. Las regeneraciones -en lugar de realizarse con salmuera- se hacen con ácido -que provee H+ - y soda cáustica -que provee OH*. Se obtiene así agua desmineralizada que, sin sales disueltas, prácticamente no conduce la corriente eléctrica.

Los procesos RO (ósmosis inversa) complementan -y compiten- en esta aplicación, desde que una barrera física -la membrana- permite tratar agua de muy alta salinidad sin recurrir a regenerantes cuya manipulación y riesgos son manifiestos, constituyendo una preocupación singular para los usuarios finales.

Usos Alternativos

Para su utilización en filtración multimedia, ENGETEC toma resina con capacidad de Intercambio menguada, en parte de pago, retirándola al entregar la nueva resina y obviando a los clientes un problema con el material residual.

 

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