En Proambiente ofrecemos soluciones integrales para el tratamiento de aguas y disponemos de servicios innovadores para el adecuado manejo y tratamiento eficiente del agua. Una de estas soluciones es la tecnología de intercambio iónico, que se emplea para la eliminación selectiva de contaminantes presentes en el agua. ¿Cómo se lleva a cabo el proceso? Te lo contamos en este artículo.
¿Qué es la tecnología de intercambio iónico?
Existen múltiples soluciones aplicadas a la purificación del agua, pero la tecnología de intercambio iónico es óptima para eliminar, de forma altamente selectiva, contaminantes específicos presentes en el líquido. El intercambio de iones es un proceso que se utiliza, por lo general, para el ablandamiento o la desmineralización, pero también se emplea para erradicar otras sustancias presentes en el agua en procesos como la desnitrificación o la desinfección.
La tecnología de intercambio iónico atiende a un proceso químico específico por el que los iones disueltos y no deseados en el agua (nitrato, flúor, sulfato y arsénico), se intercambian por otros iones, pero de carga similar y que son adecuados. Los iones son moléculas o átomos conformados por un número total de electrones y que no son iguales al número total de protones. Es importante destacar que existen dos tipos diferentes de iones y es fundamental conocerlos para comprender todo el proceso:
- Cationes, con una carga positiva.
- Aniones, con una carga negativa.
¿Cómo se eliminan los contaminantes iónicos?
La atracción de cationes a cátodos y de aniones a ánodos es lo que permite eliminar los contaminantes iónicos disueltos en el agua. La tecnología de intercambio iónico se produce entre un sólido (resina o zeolita) y un líquido, en este caso, agua. Durante el proceso, los compuestos que se desea eliminar se intercambian por otros. Estos iones de reemplazo se cargan en el material de resina. En este sentido, las resinas pueden utilizarse en solitario o en conjunto para la adecuada eliminación de los contaminantes iónicos presentes en el agua.
En el intercambio de cationes a cátodos, durante el tratamiento del agua, los iones con carga positiva entran en contacto con la resina y se intercambian con iones positivos que se encuentran en la superficie de esta, por lo general, sodio. En el intercambio de aniones, los iones con carga negativa se intercambian con iones, igualmente de carga negativa, que se encuentran en la superficie de la resina. A estos efectos se emplea cloruro. Contaminantes como el nitrato, flúor, sulfato y arsénico pueden eliminarse a través del intercambio de aniones.
¿Cuándo es necesario utilizar la tecnología de intercambio iónico? Este proceso se recomienda en aquellos casos en los que se requiere eliminar un contaminante específico, pero de baja concentración.
Tecnología de intercambio iónico: Las fases del proceso
Para que el intercambio iónico sea efectivo, el proceso debe seguir tres etapas.
Entrada del agua residual y contacto con la resina
Durante la primera etapa, el agua residual o el líquido que se desea purificar, fluye a través de un tanque o columna en la que se encuentran las resinas de intercambio iónico. Las resinas, como ya se mencionó, pueden ser catiónicas (de carga positiva) o aniónicas (de carga negativa), en función de los iones que necesiten eliminarse. Las resinas son:
- Catiónicas. Aquí se retienen iones positivos como calcio, magnesio o metales pesados como el plomo.
- Aniónicas. Atraen a los iones negativos como los nitratos y sulfatos.
Durante esta etapa del proceso, el agua comienza a perder los iones no deseados porque entra en contacto con la resina, que los atrae y reemplaza por iones seguros.
Captura de contaminantes e intercambio
En la segunda etapa del proceso, la resina captura a los iones no deseados a través de un intercambio. Esto ocurre cuando los iones presentes en la resina se liberan y son reemplazados por los contaminantes del agua. Así, por cada ion contaminante capturado, se libera un ion inofensivo al agua. Este proceso de captura e intercambio iónico continúa hasta que la resina se satura de iones contaminantes y pierde su efectividad y capacidad para purificar el agua.
Por ejemplo, cuando se trata de ablandar el agua, las resinas catiónicas intercambian iones de sodio por iones de calcio y magnesio, responsables de la dureza del agua. Con esta técnica no solo se reduce la dureza del líquido, sino que se previene la formación de incrustaciones en las tuberías y equipos.
Regeneración de la resina
Cuando la resina se satura de los iones contaminantes, es necesario regenerarla para restaurar su capacidad de intercambio. La regeneración se produce al aplicar una solución especial que es la responsable de eliminar los iones contaminantes presentes en la resina y restablecer los iones originales en su estructura.
Gracias a este proceso de regeneración, la resina puede recuperar su eficacia y continuar purificando el agua. Queremos destacar que, dependiendo de la calidad del agua y el tipo de contaminantes, la regeneración de la resina puede variar.
