Purificacion de Agua

22/10/2008

Es bastante difícil encontrar definiciones claras de estándares para agua destilada, desmineralizada y desionizada. Probablemente el modo más fácil de familiarizarse con el tópico de producción de agua (ultra) pura es empezar por el método más antiguo y más conocido: la destilación.

El agua destilada es agua que ha sido hervida en un aparato llamado “alambique”, y luego recondensada en una unidad enfriadora “condensadora” para devolver el agua al estado líquido. La destilación se usa para purificar el agua. Los contaminantes disueltos tales como sales se quedan en el tanque donde el agua hierve mientras que el vapor de agua se eleva hacia fuera. Puede no funcionar si los contaminantes son volátiles de forma que también hierven y recondensen, como si se tiene algo de alcohol disuelto. Algunos alambiques pueden condensar selectivamente (por licuefacción) el agua y no otras sustancias volátiles, pero la mayoría de los procesos de destilación permiten el arrastre de al menos algunas de las sustancias volátiles, una parte muy pequeña del material no volátil que fue arrastrado dentro del flujo de vapor de agua cuando las burbujas estallan en la superficie del agua hirviendo. La mayor pureza que se consigue con estos alambiques, el pH es generalmente 4,5-5,0. Adicionalmente, hay que tener cuidado de no re-contaminar el agua después de haberla destilado.

Desionización: Proceso que utiliza resinas de intercambio iónico de fabricación especial que eliminan las sales ionizadas del agua. Teóricamente puede eliminar el 100% de las sales. La desionización normalmente no elimina los compuestos orgánicos, virus o bacterias excepto a través del atrapado “accidental” en la resina y las resinas aniónicas de base fuerte de fabricación especial que eliminan las bacterias gram negativo. Otro método usado para eliminar los iones del agua es la electrodesionizacón. Desmineralización: Cualquier proceso usado para eliminar los minerales del agua, sin embargo, normalmente el término se restringe a procesos de intercambio iónico.

Agua ultra pura: Agua muy tratada de alta resistividad y sin compuestos orgánicos; normalmente usada en las industrias de semiconductores y farmacéuticas. La desionización supone la eliminación de sustancias disueltas cargadas eléctricamente (ionizadas) sujetándolas a lugares cargados positiva o negativamente en una resina al pasar el agua a través de una columna rellena con esta resina. Este proceso se llama intercambio iónico y se puede usar de diferentes maneras para producir agua desionizada.

Midiendo la pureza La pureza del agua se puede medir de diversas formas. Se puede intentar determinar el peso de todo el material disuelto (“soluto”); esto se hace más fácilmente con los sólidos disueltos, no como en los líquidos o gases disueltos. Además de pesando las impurezas, también se puede estimar su nivel considerando el grado en el cual incrementan el punto de ebullición del agua o bajan el de congelación. El índice de refracción (una medida de cómo los materiales transparentes desvían las ondas de la luz) se ve también afectado por los solutos del agua. Alternativamente, la pureza del agua puede ser rápidamente estimada basándose en la conductividad eléctrica o en la resistencia, el agua muy pura es muy mala conductora de la electricidad, de modo que su resistencia es elevada.

El agua pura por definición es ligeramente ácida y el agua destilada ronda un pH de 5,8. El motivo es que el agua destilada disuelve el dióxido de carbono del aire. Disuelve dióxido de carbono hasta que está en equilibrio dinámico con la atmósfera. Esto significa que la cantidad que se disuelve equilibra la cantidad que sale de la disolución. La cantidad total en el agua se determina por la concentración en la atmósfera. El dióxido de carbono disuelto reacciona con el agua y finalmente forma ácido carbónico.

2 H2O + CO2 --> H2O + H2CO3 (ácido carbónico) --> (H30+) (agua cargada acidificada) + (HCO3-) (ión bicarbonato cargado)

Solo recientemente se ha conseguido producir agua destilada con un valor de pH de aproximadamente 7, pero debido a la presencia del dióxido de carbono alcanzará un valor de pH ligeramente ácido en un par de horas.

Además, es importante mencionar que el pH del agua ultra pura es difícil de medir. No solo el agua ultra pura recoge rápidamente los contaminantes, tales como el dióxido de carbono (CO2) afectando a su pH, sino que además tiene una baja conductividad que puede afectar la precisión de los pHímetros. Por ejemplo, la absorción de unas pocas ppm de CO2 puede provocar que el pH del agua ultra pura caiga a 4,5, aunque el agua todavía sea esencialmente de alta calidad.

La estimación más precisa del pH del agua ultra pura se obtiene midiendo su resistencia; para una resistencia dada, el pH debe encontrarse dentro de ciertos límites. Por ejemplo, si la resistencia es de 10,0 MWcm, el pH debe estar entre 6,6 y 7,6. La relación entre la resistencia y el pH del agua ultra pura.

Aplicaciones:

*Ablandamiento - separación de iones de calcio (Ca) y magnesio (Mg) *Desmineralización - separación de parte de todos los iones del agua *Tratamiento de aguas residuales radiactivas *Separación del NH4+ del agua *Cambiador de ión-catión para la separación de metales pesados

Fuente: Aguamarket

Fuente: Aguamarket: Elizabeth Faila

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