quimIca 2




OBJETIVO
Obtener agua desionizada o desmineralizada mediante intercambio iónico

MARCO TEORICO
DUREZA DEL AGUA
La dureza del agua se reconoció originalmente por la capacidad que tiene el agua para precipitar el jabón, es decir, las aguas requieren de grandes cantidades de jabón para producir espuma. Otra característica reconocida posteriormente, es la producción de incrustaciones enlos tubos de agua caliente, calentadores, boilers y algunas otras unidades en las que la temperatura del agua es alta.
La dureza la adquiere el agua a su paso a través de las formaciones de roca que contienen los elementos que la producen. El poder solvente lo adquiere el agua, debido a las condiciones ácidas que se desarrollan a su paso por la capa de suelo, donde la acción de las bacteriasgenera CO2, el cual existe en equilibrio con el ácido carbónico. En estas condiciones de pH bajo el agua ataca las rocas, particularmente a la calcita (CaCO3), entrando los compuestos en solución.
Según el grado de dureza las aguas se clasifican de la siguiente forma:
0 – 75 mg/1 CaCO3
Agua blanda
75 – 150 mg/1 CaCO3
Agua semi-dura
150 – 300 mg/1 CaCO3
Agua dura
más de 300 mg/1 CaCO3
Agua muydura
http://www.textoscientificos.com/quimica/dureza-ablandamiento-agua
El término dureza se refiere a la concentración total de iones alcalinotérreos (Grupo 2) que hay en el agua. Como la concentración de Ca+2 y Mg+2, de ordinario, es mucho mayor que la de otros iones alcalinotérreos, la dureza es prácticamente igual a [Ca+2]+ [Mg+2]. Algunos otros cationes divalentes también contribuyen a ladureza como son, estroncio, hierro y manganeso, pero en menor grado ya que generalmente están contenidos en pequeñas cantidades. La dureza se expresa, por lo general, por el número de equivalente de miligramos de CaCO3 por litro. Así, si [Ca+2]+ [Mg+2]= 1mM diremos que la dureza es 100mg de CaCO3 por litro = 1Mm de CaCO3. Un agua de dureza inferior a 60mg de CaCO3 por litro se considera“blanda”. Si la dureza es superior a 270mg/L el agua se considera “dura”. La dureza específica indica la concentración individual de cada ion alcalinotérreo.
El agua dura reacciona con el jabón formando grumos insolubles.
Ca+2 + 2RCO2 → Ca (RCO2)2 (s) … (A)


El Ca+2 y Mg+2 pueden consumir una cantidad importante del jabón que se utiliza en limpieza. El agua dura deja depósitos solidos o costras en lastuberías cuando se evapora. No se teme que el agua dura sea perjudicial para la salud. La dureza del agua es beneficiosa en agua de riego, porque los iones alcalinotérreos tienden a flocular (producir agregados) las partículas coloidales del suelo, y por consiguiente aumentar la permeabilidad del suelo al agua. El agua blanda ataca al hormigón, y a otros derivados del cemento.
Para medir ladureza total, se trata la muestra con ácido ascórbico(o hidroxilamina), para reducir el Fe+3 a Fe+2, y con cianuro, para enmascarar Fe+2, Cu+ y otros iones metálicos minoritarios. La valoración con EDTA a pH 10 en medio amoniacal tamponado de la concentración total de Ca+2 se puede determinar por separado, si la valoración se hace pH 13 sin amoniaco. A esta pH, precipita Mg(OH)2, y ya no reacciona conel EDTA. La interferencia de muchos iones metálicos se puede reducir mediante una elección correcta del indicador.
Los carbonatos insolubles se convierten en bicarbonatos solubles mediante exceso de CO2:
CaCO3(s) + CO2 + H2o → Ca(HCO3)2(aq) …(B)
(HARRIS, 2007)
El calor convierte los bicarbonatos en carbonatos (por perdida de CO2), y se forma un precipitado de CaCO3. La relación inversa a la Bforma depósitos de solidos que obstruyen las tuberías de una caldera. La fracción de dureza a causa del Ca(HCO3)2(aq) se llama dureza temporal, porque este calcio se pierde al calentar(por precipitación de CaCO3). La dureza debida a otras sales (sobre todo CaSO4 disuelto), se llama dureza permanente, porque no se elimina por calefacción.
Siendo más específicos, cuando la dureza es...