Resinas

RESINAS DE INTERCAMBIO IONICO

INTERCAMBIO IONICO
• El intercambio iónico es un proceso en el cual iones retenidos, por fuerzas electrostáticas a grupos funcionales con carga eléctrica, sobre la superficie de un sólido, son intercambiados por iones de carga similar en solución. El proceso de intercambio iónico puede ser de flujo continuo o en cochada.

INTERCAMBIO IONICO
FACTORES DEINFLUENCIA pH: Es muy importante porque la adsorción está relacionada con la solubilidad y, por tanto, con el pH. • Temperatura: Afecta la viscosidad de las soluciones y, por ende, influye sobre la adsorción. • Tiempo de contacto: Existe, generalmente, un tiempo mínimo de contacto para asegurar máxima adsorción o remoción completa del contaminante. • Tamaño de partículas del adsorbente •

OPERACIÓNDEL INTERCAMBIO IONICO
PROCESOS DE COCHADA

• El proceso de cochada supone la agregación de
una cantidad fija de resina a un volumen de agua y su mezcla, hasta alcanzar una condición determinada de equilibrio para la reacción de intercambio. • Esta operación es útil cuando la selectividad de la resina por el ion que se va a remover es grande

OPERACIÓN DEL INTERCAMBIO IONICO
PROCESOS DEFLUJO CONTINUO
• Se emplean columnas de intercambio iónico, y lechos fijos de resina permitiendo su uso eficiente. El agua a tratar por este proceso debe estar libre de sólidos suspendidos para evitar taponamientos y pérdidas de energía. Los tanques requieren protección adicional contra la corrosión causada por los regenerantes.

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Figura 1. Intercambiadores iónicos. . Fuente:Purificación del
agua. Jairo Alberto Romero Rojas. Editorial escuela colombiana de ingeniería. Capítulo 11.

OPERACIÓN DEL INTERCAMBIO IONICO
PROCESOS DE FLUJO CONTINUO

Figura 2. Evolución de la concentración en un lecho de
intercambio iónico

TIPOS DE RESINAS
RESINAS CATIONICAS DE ÁCIDO FUERTE (SAC)
• Funcionan a cualquier pH. • Están destinadas a aplicaciones de ablandamiento del agua. •Intercambian iones positivos (cationes). • Normalmente necesitan una gran cantidad de regenerante el cual es el ácido clorhídrico (HCl).

TIPOS DE RESINAS
RESINAS CATIONICAS DE ÁCIDO DÉBIL (WAC)
• Remueven únicamente dureza carbonácea. • No son eficientes a pH bajo, y su grupo funcional es el carboxilo. • Su principal ventaja para el ablandamiento es que reduce la tasa de sólidos (TDS). • Eshabitual regenerarlas con el ácido de desecho procedente de las de ácido fuerte.

TIPOS DE RESINAS
RESINAS ANIÓNICAS DE BASE FUERTE (SBA) • Es útil como intercambiador iónico sobre un rango de pH de 0 a 13. • Intercambian iones negativos (aniones). • Su grupo funcional es el cuaternario amina (- N+[CH3]3). • Necesitan una gran cantidad de regenerante, normalmente sosa (hidróxidosódico - NaOH).TIPOS DE RESINAS
RESINAS ANIÓNICAS DE BASE DÉBIL (WBA) • Ayudan a reducir el nivel TDS de las sustancias. • Son útiles en sustancias con pH < 7 (ácidos). • Poseen la gran ventaja de regenerarse con bases débiles como la cal (Ca[OH]2). • Son muy eficientes y pueden sufrir problemas de oxidación y ensuciamiento.

TIPOS DE RESINAS

GRUPOS FUNCIONALES

TIPOS DE RESINAS
ZEOLITAS
• Sonminerales volcánicos naturales con un gran numero de características que lo hacen únicos, como la capacidad de intercambiar iones. Son materiales granulares capaces de intercambiar iones monovalentes de sodio por iones multivalentes del grupo alcalino térreo, o por ion amonio, o por iones divalentes de algunos metales contenidos en el agua.
NATURALES SINTÉTICAS

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Se obtienen por el procesamientoPor preparación mediante la mezcla de soluciones de silicato de sodio y de arena verde natural
sulfato de aluminio o aluminato de sodio

TIPOS DE RESINAS
RESINAS ESPECIALES
• Son fabricadas con propósitos determinados y especiales para aplicaciones de tratamiento de agua. Como por ejemplo para impedir el desarrollo bacteriano, en donde la resina contiene largas cadenas bacteriostáticas de...