Uso de resina de intercambio catiónico

resina catiónica  Es una matriz con carga negativa con iones positivos intercambiables (cationes). Los iones con carga negativa están fijados y permanentemente unidos a la estructura de la resina. Debido a su carga negativa, solo los iones positivos se atraen o intercambian. Para el tratamiento de agua, la resina catiónica se comercializa en forma de sodio (Na+) o de hidrógeno (H+).
 

Aplicaciones de la resina catiónica:

Suavizadores de agua - Reducción de la dureza

La resina catiónica de base fuerte en sodio (Na+) se utiliza comúnmente para aplicaciones de ablandamiento de agua domésticas, comerciales e industriales. Según la Asociación de Calidad del Agua, la dureza del agua en Estados Unidos oscila entre 1 y 350 granos (gpg) por galón o entre 17,1 y 5985 ppm. Sin embargo, la mayoría de las aguas oscilan entre 3 y 50 gpg.

El ablandamiento con resina catiónica es una función de intercambio simple. La perla de resina tiene carga negativa y atrae iones positivos. Cuando se suministra en forma de sodio (Na+), la resina intercambia iones de sodio por iones de dureza: calcio y magnesio. La perla se siente más atraída por estos iones y se intercambia fácilmente con el sodio. Una vez agotada la resina, se regenera con una solución de salmuera (NaCl). La salmuera satura y libera el calcio y el magnesio de la perla. La resina se convierte de nuevo a la forma de sodio y está lista para su reutilización.

• Los niveles de cloro libre superiores a 0,5 ppm o cualquier oxidante desreticulan y acortan la vida útil de la resina catiónica.

• En aplicaciones con altos niveles de cloro y temperatura utilice un gel reticulado al 10% o una resina macroporosa.

Suavizadores de agua: eliminación de hierro y manganeso

El problema del agua dura suele agravarse por contaminantes como el hierro (manchas de óxido) y el manganeso (manchas negras). El agua con hierro tiene un sabor característico.
 

Hierro 

• La resina suavizante elimina el hierro ferroso o soluble en agua.

Las Regulaciones Secundarias de Agua Potable de la USEPA requieren menos de 0,3 ppm de hierro.

El hierro ferroso a menudo se denomina "hierro de agua clara" y se encuentra comúnmente en el agua subterránea o de pozo.

• Al dimensionar un descalcificador, compense el hierro ferroso: por cada parte por millón (ppm) de hierro, añada 1 grano de dureza. Por ejemplo, si la muestra de agua muestra 5 granos de dureza y 2 ppm de hierro, deberá dimensionar el descalcificador para 7 granos, no para 5.

• Fe++ ferroso, no Fe+++ férrico

El hierro ferroso se adhiere a la resina catiónica y no se intercambia fácilmente. Se recomienda el uso regular de limpiadores de resina o sal con aditivos para limpiadores de resina.

Cuando el hierro ferroso entra en contacto con el oxígeno (aire), se transforma en hierro férrico. El hierro férrico es insoluble y deja las clásicas manchas de óxido conocidas y que a menudo se denominan erróneamente dureza. El hierro férrico se elimina mejor mediante filtración mecánica, no con resina catiónica.

Manganeso

• El manganeso se puede reducir con resina catiónica.

• El manganeso suele acompañar al hierro y se elimina de forma similar. La mancha negra o marrón oscura se produce cuando los iones solubles de manganeso se oxidan y se convierten en dióxido de manganeso.

Dirigir

• La resina suavizante tiene una fuerte afinidad por el plomo (Pb++).

Desmineralización

El catión ácido fuerte en forma de hidrógeno (H+) en combinación con el anión base fuerte (SBA) en forma de hidróxido (OH) se utiliza con mayor frecuencia en procesos de desmineralización, como las operaciones con tanques de intercambio portátiles (PEDI). En este caso, el hidrógeno se intercambia por calcio, magnesio y sodio.