Obtención de agua ultrapura en la industria mediante intercambio iónico

Resumen

El intercambio iónico es un conjunto de procesos que tienen por objeto eliminar al máximo los iones que contiene el agua para que, una vez tratada, sea usada en la industria para la producción de vapor y  también en otras aplicaciones industriales. En estos procesos se usan "resinas" artificiales que tienen la capacidad de intercambiar selectivamente sus propios iones por los iones del agua. Luego de un tiempo de operación las resinas se agotan al haber entregado sus iones y pasan a la etapa de regeneración mediante reacciones con productos químicos. Las resinas son compuestos polimerizados fabricados principalmente de poliestireno, poliacrilato o poliamina, aunque las más usadas tienen como base al copolímero estirenodivinilbenceno. Existen cuatro tipos principales de resinas: catiónica fuerte, catiónica débil, aniónica fuerte y aniónica débil. En este artículo se revisan los dos tipos de intercambio iónico: Ablandamiento y Desmineralización. El ablandamiento utiliza en forma general la resina catiónica fuerte de sodio que es colocada en un equipo llamado "Ablandador". En fábricas que requieren grandes volúmenes de agua ablandada es común tener dispuestos varios ablandadores que garantizan agua blanda todo el día, todos los días del año. Una vez que pasa por el ablandador, el agua tiene todavía una tendencia pequeña a formar incrustaciones, por lo que se le usa en la producción de vapor de baja presión. La desmineralizacíón se usa cuando se quiere obtener agua ultrapura de cero ppm de dureza. Este tipo de agua la necesitan las plantas químicas, petroquímicas, de fertilizantes y refinerías de petróleo que requieren vapor de alta presión, así como las industrias farmacéutica, de alimentos, de electrónica, etc. La desmineralización implica dos procesos seguidos: el intercambio catiónico y el intercambio aniónico, y cada uno de estos procesos utiliza su propia resina. También se desarrollan en este artículo los procesos de regeneración de las resinas, la disposición de los equipos de intercambio iónico y los avances experimentados en esta tecnología debido a la investigación y desarrollo.