Ablandamiento de aguas por zeolitas

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  • Publicado : 28 de mayo de 2011
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Ablandamiento del agua por zeolitas
    Este método sirve para eliminar dureza del agua y los constituyentes formadores de incrustaciones pero no reduce la cantidad total de sólidos disueltos, puesto que se forman carbonato y sulfato de sodio equivalentes a las sales productoras de dureza eliminadas.
   La palabra zeolita se aplica a un grupo de minerales que son esencialmente silicatoshidratados de aluminio, calcio, sodio, potasio o hierro. Las zeolitas que se utilizan para el ablandamiento de aguas son las de silicatos de aluminio y sodio, tanto naturales (natrolita y analcina) como sintéticas que tienen la propiedad de poder cambiar sus bases.  Los iones aluminio y potasio sustituyen al ion silicio. El ion aluminio toma el lugar del ion silicio en el centro de un tetraedro del ionsilicato y el ion potasio (que es monovalente) se coloca en algún lugar cercano en un orificio de la estructura cristalina. La natrolita, Na2(Al2Si3O10)2.H2O, y las zeolitas sintéticas se caracterizan por tener una estructura porosa a través de la cual puede pasar la molécula de agua con relativa facilidad.
    La zeolita natural  se obtiene a partir de la glauconita que es un silicato amorfohidratado de fierro y potasio que casi siempre contiene calcio y magnesio. Las zeolitas naturales no son muy reactivas comúnmente pero son más estables que las sintéticas.
    Cuando el agua que contiene disueltas las sales de calcio o de magnesio pasa lentamente a través de un lecho de zeolita  de sodio insoluble triturada, los iones de calcio y de magnesio en solución tienden a ser atraídos porel mineral, y los iones potasio o sodio se desprenden de la zeolita y se intercambian por el ion calcio o el ion magnesio. A este proceso se le conoce como intercambio iónico. De esta manera la zeolita de sodio se convierte, gradualmente, en una zeolita insoluble de calcio y magnesio, mientras que el agua contiene los iones sodio en cantidad equivalente a los iones de calcio y magnesio que hansido eliminados.
    Entre las resinas de intercambio iónico está la polimerización fenol-formaldehído en la que el ácido fenolsulfónico sustituye parte del fenol. El polímero resultante contiene grupos ácido sulfónico (SO3H1- ) a lo largo  de la cadena y puede actuar como resina de intercambio iónico. Utilizándola junto con una resina que intercambie iones OH- por iones negativos tales como loscloruros, carbonatos y bromuros se pueden eliminar sales del agua. El intercambiador de iones H+ elimina a los iones como los de sodio, potasio, magnesio, calcio, fierro y libera iones hidrógeno en el agua, mientras que el otro elimina los iones como cloruros, sulfatos y carbonatos.
   Las resinas sintéticas del tipo fenol-formaldehído pueden absorber cationes de las soluciones acuosas diluidas ytener propiedades cambiadoras de hidróxidos. Las resinas más eficaces de este tipo se preparan condensando fenoles polihídricos, tales como el resorcinol, pirogalol, ácido tánico , ácido gálico con formaldehído. Su actividad se incrementa calentando el fenol con sulfato de sodio acuoso durante varias horas antes de la condensación.
   Las resinas sintéticas básicas preparadas a partir de lam-fenilendiamina y compuestos similares pueden absorber aniones como el ion cloruro después de activarlas por tratamiento con álcalis. Con el empleo consecutivo de estos dos tipos de resinas puede eliminarse del agua tanto los radicales alcalinos como los ácidos e incluso el agua de mar puede purificarse casi como si fuera agua destilada.
   La zeocarb es una sustancia de este tipo y se obtienetratando carbón o lignito con ácido sulfúrico fumante, ácido clorosulfónico o anhídrido sulfúrico. Presenta propiedades como las de las zeolitas de intercambio normal de álcalis, y el ion hidrógeno de la resina puede intercambiarse por otros cationes, de tal manera que los sólidos totales se pueden eliminar del agua. La regeneración de estas sustancias y de las resinas sintéticas se completa por...
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