Quimica del agua

PROGRAMA DE POSGRADO “INGENIERIA AMBIENTAL”

QUIMICA DEL AGUA

TEMA DE INVESTIGACIÓN: ADSORCIÓN E INTERCAMBIO IÓNICO
1. INTRODUCCION El agua es el componente químico más abundante en la biosfera y quizá también el más importante. Casi toda la vida en la Tierra, incluso la humana, utiliza agua como medio fundamental para el funcionamiento metabólico. La eliminación y dilución de la mayorparte de los desechos naturales y de origen humano están a cargo del agua casi en su totalidad. El agua posee varias propiedades físicas peculiares que son la causa directa de la evolución de nuestro medio ambiente y de la vida y funciona dentro de él. Su capacidad para conducir y almacenar calor no tiene igual en ninguna otra sustancia[4]. El agua contiene diversas sustancias físicas y químicas. Poréstas razones suele ser necesario, suele ser necesario tratarlas a fin de hacerla adecuada para su uso. El agua que contiene sustancias microscópicas químicas y en general material particulado puede ser perjudicial para ciertos procesos industriales e idónea para otros. Las aguas subterráneas con piedra caliza ,pueden tener un alto contenido de dureza y requerir ablandamiento previo a sus uso. Ental caso es posible realizar su tratamiento a través de procesos unitarios como son la Adsorción e Intercambio Iónico. En 1852, Way descubrió que la eliminación del amoniaco de líquidos acuosos que se hacían pasar a través de ciertos suelo eran en realidad un intercambio con calcio de un tipo especial de silicato que existia en los suelos. El verdadero estimulo para las resinas orgánicasintercambiadoras se presento cuando Adams y Holmes[7] publicaron sus resultados sobre las resinas orgánicas intercambiadoras, completamente sintéticas, y describieron las resinas cambiadoras aniónicas. En la actualidad el intercambio iónico se ha vuelto un valioso proceso de conversión química. Su utilización a gran escala industrial esta muy extendida, incluso en la producción comercial de aguadesmineralizada con baja conductividad eléctrica En éste sentido el presente trabajo tiene por objetivo estudiar los diferentes principios científicos, por los que está fundamentado el proceso de Adsorción e Intercambio Iónico como opción de tratamiento de aguas mediante carbón activado y un intercambiador iónico con el fin de obtener un tipo de agua con características más atrayentes para su uso, en lo quese refiere a : olor, color, sabor, pH , dureza, etc.. 1.2. OBJETIVOS GENERALES El objetivo del presente trabajo es presentar un fundamento científico de lo que engloba el proceso de Adsorción e Intercambio Iónico para tratamientos de aguas con características agresivas para el uso tanto en industrias como para su consumo. 1.3. OBJETIVOS ESPECIFICOS • • • • Diagnóstico del proceso de AdsorciónEstudio del carbón activado Diagnóstico del proceso de Intercambio iónico Estudio de un intercambiador iónico

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2. FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1. PRINCIPIOS DE LA ADSORCIÓN [6] La adsorción, es la transferencia selectiva de uno o más solutos (adsorbato) de una fase fluida a una de partículas sólidas (adsorbente). La selectividad comúnde un sorbente entre el soluto y el fluido portador o entre varios solutos, hace posible la separación de ciertos componentes presentes en el fluido. En forma similar, en la operación inversa, llámese Desorción, .se realiza a menudo la separación de las especies que se encontraban originalmente en el sólido. En general, la Adsorción incluye la acumulación de moléculas de soluto en una interfase.La acumulación por unidad de área es pequeña; por consiguiente se prefieren los sólidos altamente porosos con áreas internas muy grandes por unidad de volumen. Generalmente las superficies son irregulares y las energías de enlace debidas básicamente a las fuerzas de Van der Waals Los adsorbentes son materiales naturales o sintéticos de estructura amorfa y microcristalina. Los utilizados en gran...