Cromo

• CROMO
El Cromo hexavalente (Cr+6) no forma hidróxidos. En cambio, el cromo trivalente (Cr+3) si lo forma. Por ende, si existe Cromo 6 en el efluente, este debe ser llevado a trivalente (+3) previo a la formación del hidróxido. Se suele hablar de reacciones de óxido/reducción (para reducir el cromo, se debe agregar un reactivo que se oxide).
Agentes reductores típicos para el Cr+6:
Dadoque la reducción de cromo se ve favorecida en ambiente ácido, se suele utilizar agentes reductores ácidos. Los más típicos figuran en la tabla siguiente:

Reactivo Fórmula Presentación
Sulfato ferroso Fe(SO4) Polvo, Solución
Metabisulfito de sodio Na2S2O5 Polvo, Solución
Dióxido de azufre (anhídrido sulfuroso) SO2 Burbujeo de gas
La reducción del cromo se debe a que el ion Ferroso se oxidaa ion Férrico, mientras que el metabisulfito y el dióxido de azufre se oxidan a sulfato. La oxidación del reactivo produce la reducción del cromo.
Reacción general ocurre en dos pasos (y en dos equipos):
2•H2CrO4 + 3•SO2 + 3•H2O --> Cr2(SO4)3 + 5•H2O
Cr2(SO4)3 + 3•Ca(OH)2 --> 2•Cr(OH)3 + 3•CaSO4
Concretamente, en la primera ecuación, en lugar de anhídrido sulfuroso (SO2 al que se agreganH2O para su disolución) se podría usar Ion ferroso (+2) que se oxida a férrico (+3) mientras el cromo 6 se reduce a cromo 3. Esta es una reacción rápida a pH bajo 3. Para conseguir pH bajo 3, se debe agregar ácido (usualmente sulfúrico). La desventaja principal de esta ruta tecnológica es que el ion férrico formará hidróxido de hierro (jarositas) Fe(OH)3 que es también insoluble, así que seagregará al lodo en las condiciones alcalinas subsecuentes que buscan precipitar el cromo.
En particular, la reacción global debe usar ferroso en 2,5 veces la molaridad de Cromo 6.
Con el metabisulfito de sodio o con el dióxido de azufre, la reacción se produce a partir del H2SO3 (ácido sulfuroso) producido en solución acuosa. La ionización del ácido (ley de acción de masas) es:
Sobre pH 4, sólo un1% estará ionizado, de modo que la reacción sería muy lenta. A pH bajo 2, la reacción es prácticamente instantánea. Los requerimientos teóricos por ppm de cromo son:
o 2,81 ppm de Na2S2O5 al 97,5 %
o 1,52 ppm de H2SO4
o 2,38 ppm cal al 90%
o 1,85 ppm de SO2
La cantidad de cal requerida para la alcalinización, en la segunda ecuación, se reduce ligeramente por la naturaleza alcalina delsulfato de cromo 3, que se forma a pH 3. Cuando el pH llega a 8,9 el hidróxido de cromo es prácticamente insoluble; la experiencia muestra que se pueden retirar lodos de este hidróxido en el orden 1 a 2% en peso.
Si se usa SO2, se debe agregar exceso de este reactivo para compensar el consumo por el oxígeno que está usualmente disuelto en las aguas (agregar unas 35 ppm).
El consumo de ácido no sepuede "calcular"; y al igual que la neutralización, se debe titular experimentalmente una muestra representativa (el cálculo requeriría de un conocimiento exhaustivo de la composición de la solución, asunto poco común en la práctica industrial).
Si el caudal está bajo 110 m3/día, es usual que sea más económico el proceso batch (este límite cambia a menudo pero es una buena heurística hoy en día).El Lodo se puede despachar a secado en lechos de arena, techados. En otoño se obtiene un lodo paleable después de unas 48 horas en lecho de arena.
El proceso en continuo requiere un tanque de acidificación y reducción, seguido de un tanque de mezclado y reacción donde se dosifica álcali y luego un sedimentador. Los tiempos de retención en cada tanque deben estimarse entre dos y cuatro veceslos tiempos teóricos. Como heurísticas: unos 20 minutos para floculación; reducción a 4 veces el tiempo teórico; sedimentación a una tasa no superior a 20 (m3/día)/m2.
En este ejercicio, se utilizará el conocimiento exhaustivo de la composición del caudal: en una instalación industrial en la que es necesario recuperar el cromo en una línea del proceso. El caudal, Q, alcanza a 114 m3/día;...