propiedades de resinas

Propiedades de las resinas
intercambiadoras de iones
Introducción
En esta página examinamos las características siguientes de una resina de intercambio iónico:
• Granulometría
• Capacidad
• Humedad
• Materia seca
• Masa volúmica de los gránulos
• Densidad aparente
• Efecto de compresión
• Aspecto óptico
• Variación de volumen
• Estabilidad
• Estructura y selectividad
y veremosvarios ejemplos.
La estructura (esqueleto y grupo funcional) de las resinas está en otra página en inglés, y los detalles de lacapacidad de intercambio se encuentran en una página adicional.
La forma iónica es muy importante
La expresión de la mayoría de las propiedades de resinas intercambiadoras de iones deben ser acompañadas por la forma iónica correspondiente, puesto que los valores medidos noson los mismos según los iones que se encuentran en la resina. Esto es crítico en particular para las propiedades siguientes:
• Capacidad
• Humedad
• Densidad
y puede afectar también un poco la granulometría. Por ejemplo, la resina Amberjet 4400 tiene una capacidad total de unos 1,5 eq/L en forma Cl—, pero de solo 1,2 eq/L en forma OH—. Esta diferencia es debida al cambio de volumen de laresina: se hincha hasta los 30 % pasando de la forma Cl— a la forma OH—. Está claro que el número de grupos activos en la muestra de resina no cambia en el proceso, de manera que cuando la resina se hincha, la densidad de estos grupos en la estructura de la resina baja por unidad de volumen, y la capacidad es precisamente la medida de esta densidad de grupos funcionales.
Ejemplo: análisis de un lotede resina nueva
Tipo de resina Amberlite IRA96
Lote N° 6210AA55
Capacidad por volumen [forma base libre] 1,36 eq/L
Capacidad por peso [base libre] 5,16 eq/kg
Materia seca [base libre] 264 g/L
Capacidad fuerte 8,6 %
Retención de humedad [base libre] 61,8 %
Bolas perfectas 98 %
Bolas enteras 99 %
Masa volúmica [base libre] 1,04
Granulometría
Tamaño medio 0,68 mm
Coeficiente deuniformidad 1,34
Tamaño medio harmónico 0,67 mm
Tamaño efectivo 0,53 mm
Bolas finas < 0,300 mm 0,1 %
Bolas gruesas > 1,18 mm 0,2 %



Granulometría
En el pasado, la distribución granulométrica de una resina se hacía con una serie de tamices. Se medía el volumen de la fracción de la muestra de resina permaneciendo encima de cada tamiz en un cilindro graduado. Por razones prácticas se suelenexpresar los resultados como percentaje cumulado de la resina pasando por un tamiz de malla conocida.
Hoy se mide la distribución granulométrica con aparatos contando las partículas, atados a un ordenador que calcula todos los parámetros de la distribución, que son:

Resina uniforme
UC = 1.07

Resina convencional
UC = 1.60
• Diámetro medio
• Coeficiente de uniformidadf
• Tamaño efectivo
•Tamaño medio harmónico
• Cantidad de bolas finas
• Cantidad de bolas gruesas
Vamos a examinar cada una de estas características.
Medida de la granulometría
Ejemplo de un análisis tradicional que mide el volumen de resina que se queda encima de cada tamiz:
mm % encima % a través
1,25 0,8 99,2
1,00 2,0 97,2
0,80 14,9 82,3
0,63 33,2 49,1
0,50 32,5 16,6
0,40 14,1 2,5
0,315 2,0 0,5
Másfino 0,5
100 %
Los valores "entre tamices" se trazan en una curva con eje x (tamaño de la malla) logarítmico. Teóricamente, y más o menos prácticamente también, la distribución granulométrica de una resina producida en reactores agitados es "normal" o "de Gauss". Aquí hemos superpuesto una "campana de Gauss" al gráfico experimental.
Definiciones
• El diámetro medio corresponde a laabertura del tamiz teórico a través del cual pasan exactamente 50 % de la muestra de resina. Se representa habitualmente por "d50"
• El tamaño efectivo corresponde al tamiz a través del cual pasan 10 % de la muestra. Abreviación d10.
• El coeficiente de uniformidad es definido como CU = d60 / d10
Este coeficiente mide la extensión de la distribución y corresponde a la anchura de la curva de Gauss....