Intercambio Iónico - Resumen del proceso PDF

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO SUDAMERICANO NOMBRE : MARIELA TOCTAGUANO CARRERA : PROTECCION DEL MEDIO AMBIENTE INTERCAMBIO IONICO Tratamiento para la eliminación de iones disueltos en el agua a través de resinas de intercambio iónico que se reactivan mediante el uso de regenera...

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO SUDAMERICANO NOMBRE : MARIELA TOCTAGUANO CARRERA : PROTECCION DEL MEDIO AMBIENTE INTERCAMBIO IONICO Tratamiento para la eliminación de iones disueltos en el agua a través de resinas de intercambio iónico que se reactivan mediante el uso de regenerantes. El principio de intercambio iónico consiste en el intercambio de iones entre un sólido y un líquido, en el cuál no se produce ningún cambio sustancial en la estructura del sólido. Al ser el intercambio iónico una reacción reversible, el material de intercambio puede ser regenerado para nuevos procesos. Principales tipos: Desmineralización Catión – Anión Lecho mixto Desnitrificación Descarbonatación Descalcificación Otros FUNCIONAMIENTO Los intercambiadores de iones son sustancias insolubles que se presentan en forma granular, como pequeñas perlas, denominadas resinas, y que son capaces de absorber iones de una solución cediendo a cambio una cantidad equivalente de otro ion sin modificación aparente de su aspecto físico ni de su solubilidad. Este intercambio solo funciona entre iones de igual carga eléctrica (cationes por cationes y aniones por aniones). Una vez alcanzada la capacidad de intercambio, podemos decir que la resina está agotada. Cuando esto sucede, se procede a su regeneración. Esto es un conjunto de operaciones que permite el desplazamiento de los iones retenidos hasta dejar de nuevo la resina en su estado de carga inicial. La primera operación del proceso es el contra lavado: se hace pasar el agua en el sentido ascendente, provocando la descompactación del lecho y la eliminación de posibles partículas que puedan haber quedado retenidas. Esta operación se realizará a una velocidad crítica fijada por el fabricante de la resina. A continuación, en el sentido de lavado, se introducirá una solución regenerante que será de: HCL o HSO4 para el intercambio catiónico NaOH (sosa cáustica) para el intercambio aniónico Esta operación se realiza a una concentración controlada específica en cada caso. Se procede entonces al lavado del lecho, que se compone de dos etapas: un lavado lento, cuyo objetivo es que la solución regenerante llegue a todo el lecho, y un lavado rápido para eliminar cualquier resto de solución regenerante y dejar la resina en el estado idóneo para comenzar un nuevo ciclo de trabajo. El proceso que se produce durante la regeneración es el inverso al del agotamiento. Para resinas catiónicas: Na-R + HCl -> H-R + NaCl Para resinas aniónicas: Cl-R + NaOH -> R-OH + NaCl Las aguas naturales contienen iones de calcio y magnesio que forman sales poco solubles. Estos cationes, entre otros menos comunes como el estroncio o el bario, se llaman iones de dureza. Cuando el agua se evapora, pueden precipitar y formar sólidos. El agua dura produce incrustaciones y puede generar turbidez, por eso es necesario eliminar estos componentes en la medida de lo posible para conseguir un agua más blanda. Para ello, se utilizan resinas intercambiadoras de cationes fuertemente ácidas en las que el ion intercambiable es el sodio Na, denominándose genéricamente resina catiónica en ciclo sódico. La reacción general de intercambio en el proceso de ablandamiento que tiene lugar puede expresarse por: La resina en ciclo sódico (RNa) se pone en contacto con los iones calcio y magnesio (Ca2+, Mg2+) y los retiene, cediendo cationes de sodio al agua. Los cationes de sodio cedidos por la resina se unen a los aniones a los cuales estaban ligados el calcio y el magnesio, formándose la misma sal en forma sódica. En el caso de los bicarbonatos de calcio y magnesio, se tiene: En el ablandamiento o descalcificación, la salinidad que presenta el agua tratada es la misma que la del agua a tratar, con la diferencia de que las sales que contenían los iones causantes de la dureza se transforman en sales sódicas muy solubles y sin carácter incrustante. Para el proceso de regeneración de la resina, se utilizará una solución en salmuera (cloruro sódico): Ca-R + 2NaCl -> CaCl2 + Na2 R Eliminación de Contaminantes Iónicos Esta atracción se utiliza para eliminar los contaminantes iónicos disueltos del agua. El proceso de intercambio se produce entre un sólido (resina o zeolita) y un líquido (agua). En el proceso, los compuestos menos deseados se intercambian por aquellos que se consideran más deseables. Estos iones deseables se cargan en el material de resina. Estas resinas se pueden utilizar solas o en conjunto para eliminar los contaminantes iónicos del agua. Procesamiento de Alimentos La adsorción y el intercambio iónico, ambos utilizados en el procesamiento de alimentos, son similares en diseño y a veces en sus ciclos de funcionamiento. El intercambio de iones se puede utilizar para el vino, el jugo de fruta y la desmineralización del suero de leche, y la decoloración del azúcar de caña. En la desmineralización del suero de leche, el intercambio iónico se utiliza para recuperar y convertir la lactosa y las sales minerales en sustancias más valiosas para su uso en productos como alimentos para bebés y productos farmacéuticos. En la decoloración del zumo de ¿Es el Intercambio de Iones Adecuado para Sus Necesidades? Aunque el intercambio iónico y el tratamiento biológico son ampliamente reconocidos como las dos tecnologías líderes para la desnitrificación, el intercambio iónico se utiliza típicamente para tratar los nitratos en las aguas subterráneas, mientras que el tratamiento biológico se utiliza típicamente para tratar el agua superficial. fruta, el intercambio iónico se utiliza para decolorar el mosto de las uvas, por ejemplo, y también se utiliza para la desmineralización en bodegas. Intercambio iónico. (2021, January 5). J. Huesa Water Technology - Tratamiento de aguas; Tratamiento de Aguas Jhuesa. https://jhuesa.com/tecnologias/intercambio-ionico https://youtu.be/bMiUFG34t9U?si=Ln95y2IWlEcgpdWF