Practica De Resinas

CURSO GESTIÓN
PRÁCTICA Nº13

Y

CONTROL

DE

PLANTA

QUÍMICA

Desmineralización de agua con
resinas
1 OBJETIVOS.
Conocer los mecanismos y factores que afectan a la operación de
desmineralización de agua mediante el uso de resinas cationicas y aniónicas.

2 FUNDAMENTOS TEORICOS
Varias tecnologías de intercambio iónico existen para tratar aguas:
Ablandamiento (o suavización,eliminación de la dureza)
Descarbonatación (eliminación del bicarbonato)
Descationización (eliminación de todos los cationes)
Desmineralización (eliminación de todos los cationes y aniones)
Lecho mezclado o lecho mixto, pulido final
Eliminación de nitratos
Eliminación selectiva de varios contaminantes
Encontrará aquí la descripción de estos procesos, las reacciones de intercambio y
loscambios que ocurren en el agua.
Los tipos de resinas están en otra página (en inglés), así como los métodos de
regeneración (en español).
Véase también los principios básicos del intercambio iónico, y la descripción de
las columnas de intercambio (en inglés, pero con muchas imágenes) en otras
páginas.

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AblandamientoAguas naturales contienen iones de calcio y de magnesio (véase análisis de
agua) que forman sales no muy solubles.
Estos cationes, así como el stroncio y el bario que son menos comunes y aún
menos solubles, se llaman iones de dureza. Cuando se evapora el agua, estos
cationes pueden precipitar. Eso es lo que se puede observar cuando bulle agua
en el hervidor de la cocina.
El agua dura produceincrustaciones en tuberías y calderas domésticas e
industriales. Puede crear turbidez en la cerveza o bebidas gaseosas. Sales de
calcio ensucian vasos en su lavaplatos si la dureza del agua municipal es alta o si
olvidó adicionar sal.
Resinas intercambiadoras de cationes fuertemente ácidas (SAC, véase tipos de
resina) usadas en forma de sodio eliminan los cationes de dureza del agua.
Columnasde ablandamiento agotadas con estos cationes se regeneran con
cloruro de sodio (NaCl, sal común).
Reacciones
Aquí el ejemplo del calcio:
2 R-Na + Ca++

R2-Ca + 2 Na +

R representa la resina, la cual está inicialmente en forma sodio. La reacción con el
magnesio es idéntica.
Esta reacción es un equilibrio. se puede invertir aumentando la concentración de
sodio en el lado derecho. Eso sehace con NaCl y la reacción de regeneración es:
R2-Ca + 2 Na+

2 R-Na + Ca++

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¿Qué ocurre en el agua?

SAC (Na)

Agua bruta

Agua ablandada

La salinidad del agua es igual que antes, pero contiene ahora sodio en
lugar de dureza.
Un pequeño residuo de dureza permanece, que depende de las
condiciones deregeneración.
Usos
Ejemplos de uso de ablandadores:
Tratamiento de agua para calderas de baja presión
En Europa, muchos lavaplatos tienen un cartucho de resina ablandadora
en el fondo de la máquina
Cervecerías y productores de refrescos tratan el agua de producción con
resinas de calidad alimentaria
Ablandar el agua no reduce su salinidad: solo elimina los cationes de dureza y los
reemplazapor sodio. Las sales de sodio son mucho mas solubles, de manera que
no producen incrustaciones.

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Descarbonatación
Este proceso emplea una resina intercambiador a de cationes débilmente ácida
(WAC), que es capable de eliminar dureza del agua cuando esa tiene
alcalinidad (es decir bicarbonatos).
El agua tratada tienegas carbónico libre que se puede eliminar en una torre
desgasificadora.
La resina se regenera muy fácilmente con un ácido fuerte, preferentemente
ácido clorhídrico.
Reacciones
Aquí el ejemplo del calcio:
2 R-H + Ca++(HCO3–)2

R2-Ca + 2 H+ + 2 HCO3–

después, los cationes de hidrógeno se cambian con los aniones de bicarbonato y
producen ácido carbónico y agua:
H+ + HCO3–

CO2 + H2O...