【Pregunta diaria】Principios de química industrial 305: Secuencia de los intercambiadores iónicos (25 de enero)

Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico de base fuerte, entonces el calcio carbonato, el magnesio hidróxido y el hierro hidróxido se depositan en la superficie de la resina, lo que hace difícil su eliminación； Si se coloca después del intercambiador de catiónes ácido fuerte, los catiónes que entran al intercambiador de aniones son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, por lo general, el intercambiador de catiónes se coloca antes que el intercambiador de aniones.

Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico de base fuerte, entonces el calcio carbonato, el magnesio hidróxido y el hierro hidróxido se depositan en la superficie de la resina, lo que hace difícil su eliminación； Si se coloca después del intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, el intercambiador catiónico se coloca generalmente delante del intercambiador aniónico.

¿Por qué se coloca el intercambiador de cationes delante del intercambiador de aniones? Respuesta: 1) Cuando la resina de intercambio iónico aniónico deja de funcionar y necesita ser regenerada, se utiliza NaOH para ello. Si la columna aniónica se encuentra en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adsorben en la resina aniónica. Durante su funcionamiento, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina aniónica. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. 2) La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, estas resinas son muy susceptibles a la contaminación por sustancias orgánicas. Por lo tanto, si las resinas aniónicas se colocan antes que las resinas catiónicas, habrá más posibilidades de que sufran contaminación por sustancias orgánicas, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desalinizada. 3) Uno de los desafíos más difíciles en el tratamiento del agua desalinizada es eliminar los iones de silicato HSiO3-, y esto se logra mediante resinas de intercambio iónico alcalinas. Pero el grupo silicato HSiO3- existe en agua alcalina en forma de sal, NaHSiO3. En cambio, en agua ácida, HSiO3- se encuentra en forma de silícico ácido (H2SiO3). La capacidad de intercambio de iones alcalinos fuertes en las resinas de intercambio iónico es mucho mayor que su capacidad para intercambiar iones de silicato. Por lo tanto, es mejor realizar el intercambio en agua ácida. El agua que sale de las columnas de intercambio de iones cátionicos es precisamente agua ácida. Por este motivo, colocar las columnas de intercambio de iones aniónicos después de las columnas de intercambio de iones cátionicos resulta muy útil para eliminar los iones de silicato del agua. 4) En la reacción de intercambio de las resinas de intercambio iónico existe un fenómeno reversible. Esto es una reacción de antiiones; por lo tanto, se necesita un potencial de intercambio muy fuerte para que el intercambio iónico tenga lugar de manera eficiente. Se colocan las resinas ácidas fuertes con gran capacidad de intercambio en el primer nivel. Los iones H+ que se intercambian rápidamente forman ácidos inorgánicos con los iones negativos presentes en el agua. Luego, los iones OH- que se intercambian a través de las resinas aniónicas permiten que los iones H+ y OH- se combinen para formar agua. De esta manera, se elimina la influencia de los iones contrarios, lo cual es muy beneficioso para la reacción de intercambio de iones negativos. 5) El agua salida de los intercambiadores catiónicos, que es ácida, puede neutralizar la alcalinidad presente en el agua (HCO3-). El H2CO3 que se genera puede eliminarse mediante un descarbonizador. Por lo tanto, el intercambiador catiónico puede reducir la carga del intercambiador aniónico.

¿Por qué se coloca el intercambiador de cationes delante del intercambiador de aniones? Respuesta: 1) Cuando la resina de intercambio iónico aniónico deja de funcionar y necesita ser regenerada, se utiliza NaOH para ello. Si la columna aniónica se encuentra en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adsorben en la resina aniónica. Durante su funcionamiento, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina aniónica. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. 2) La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, estas resinas son muy susceptibles a la contaminación por sustancias orgánicas. Por lo tanto, si las resinas aniónicas se colocan antes que las resinas catiónicas, habrá más posibilidades de que sufran contaminación por sustancias orgánicas, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desalinizada. 3) Uno de los desafíos más difíciles en el tratamiento del agua desalinizada es eliminar los iones de silicato HSiO3-, y esto se logra mediante resinas de intercambio iónico alcalinas. Pero el grupo silicato HSiO3- existe en agua alcalina en forma de sal, NaHSiO3. En cambio, en agua ácida, HSiO3- se encuentra en forma de silícico ácido (H2SiO3). La capacidad de intercambio de iones alcalinos fuertes en las resinas de intercambio iónico es mucho mayor que su capacidad para intercambiar iones de silicato. Por lo tanto, es mejor realizar el intercambio en agua ácida. El agua que sale de las columnas de intercambio de iones cátionicos es precisamente agua ácida. Por este motivo, colocar las columnas de intercambio de iones aniónicos después de las columnas de intercambio de iones cátionicos resulta muy útil para eliminar los iones de silicato del agua. 4) En la reacción de intercambio de las resinas de intercambio iónico existe un fenómeno reversible. Esto es una reacción de antiiones; por lo tanto, se necesita un potencial de intercambio muy fuerte para que el intercambio iónico tenga lugar de manera eficiente. Se colocan las resinas ácidas fuertes con gran capacidad de intercambio en el primer nivel. Los iones H+ que se intercambian rápidamente forman ácidos inorgánicos con los iones negativos presentes en el agua. Luego, los iones OH- que se intercambian a través de las resinas aniónicas permiten que los iones H+ y OH- se combinen para formar agua. De esta manera, se elimina la influencia de los iones contrarios, lo cual es muy beneficioso para la reacción de intercambio de iones negativos. 5) El agua salida de los intercambiadores catiónicos, que es ácida, puede neutralizar la alcalinidad presente en el agua (HCO3-). El H2CO3 que se genera puede eliminarse mediante un descarbonizador. Por lo tanto, el intercambiador catiónico puede reducir la carga del intercambiador aniónico.

Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico de base fuerte, entonces el calcio carbonato, el magnesio hidróxido y el hierro hidróxido se depositan en la superficie de la resina, lo que hace difícil su eliminación； Si se coloca después del intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, el intercambiador catiónico se coloca generalmente delante del intercambiador aniónico.

Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico de álcalis fuertes, entonces el calcio carbonato, el óxido de magnesio y el óxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que dificulta su eliminación； Si se coloca después de un intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que llegan al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, los intercambiadores de cationes suelen colocarse delante de los intercambiadores de aniones.

Si el intercambiador de aniones está en la parte anterior, los cationes presentes en el agua (como Ca2+, Mg2+, etc.) se combinarán con los iones OH-, formando precipitados que obstruirán el equipo.

1) Cuando la resina de intercambio aniónico deja de funcionar y es necesario regenerarla, se utiliza NaOH para ello. Si la columna aniónica se encuentra en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adsorben en la resina aniónica. Durante su funcionamiento, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina aniónica. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. 2) La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, son muy susceptibles a la contaminación por compuestos orgánicos. Por lo tanto, si las columnas de tipo aniónico se colocan antes que las columnas de tipo catiónico, habrá más posibilidades de que sufran contaminación orgánica, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desalinizada. 3) Uno de los desafíos más difíciles en el tratamiento del agua desalinizada es eliminar los iones de silicato HSiO3-, y esto se logra mediante resinas de intercambio iónico alcalinas. Pero el grupo silicato HSiO3- existe en agua alcalina en forma de sal, NaHSiO3. En cambio, en agua ácida, HSiO3- se encuentra en forma de silícico ácido (H2SiO3). La capacidad de intercambio de iones alcalinos fuertes en las resinas de intercambio iónico es mucho mayor que su capacidad para intercambiar iones de silicato. Por lo tanto, es mejor realizar el intercambio en agua ácida. El agua que sale de las columnas de intercambio de iones catiónicos es precisamente agua ácida. Por este motivo, colocar las columnas de intercambio de iones aniónicos después de las columnas de intercambio de iones catiónicos resulta muy útil para eliminar los iones de silicato del agua. 4) En la reacción de intercambio de las resinas de intercambio iónico existe un fenómeno reversible. Esto es una reacción de antiiones; por lo tanto, se necesita un potencial de intercambio muy fuerte para que el intercambio iónico tenga lugar de manera eficiente. Se colocan las resinas ácidas fuertes con gran capacidad de intercambio en el primer nivel. Los iones H+ que se intercambian rápidamente forman ácidos inorgánicos junto con los iones aniónicos presentes en el agua. Luego, los iones OH- que se intercambian a través de las resinas aniónicas permiten que los iones H+ y OH- se combinen para formar agua. De esta manera, se elimina el efecto de los iones contrarios, lo cual es muy beneficioso para la reacción de intercambio de iones aniónicos. 5) El agua salida de los intercambiadores catiónicos, que es ácida, puede neutralizar la alcalinidad presente en el agua (HCO3-). El H2CO3 que se genera puede eliminarse mediante un descarbonizador. Por lo tanto, el intercambiador catiónico puede reducir la carga del intercambiador aniónico.

Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico de base fuerte, entonces el calcio carbonato, el magnesio hidróxido y el hierro hidróxido se depositan en la superficie de la resina, lo que hace difícil su eliminación； Si se coloca después del intercambiador de iones catiónicos a base de ácidos fuertes, entonces los iones que entran al intercambiador de iones aniónicos son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, generalmente, el intercambiador de iones catiónicos se coloca antes que el intercambiador de iones aniónicos

Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico de base fuerte, entonces el calcio carbonato, el magnesio hidróxido y el hierro hidróxido se depositan en la superficie de la resina, lo que hace difícil su eliminación； Si se coloca después del intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, el intercambiador catiónico se coloca generalmente delante del intercambiador aniónico.

Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico de base fuerte, entonces el calcio carbonato, el magnesio hidróxido y el hierro hidróxido se depositan en la superficie de la resina, lo que hace difícil su eliminación； Si se coloca después del intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, el intercambiador catiónico se coloca generalmente delante del intercambiador aniónico.

Después de que el agua pasa por los catiónicos, los iones de hidrógeno entran en el agua, lo que hace que esta se vuelva ácida, lo cual facilita el intercambio de aniónicos

Cuando la resina de intercambio aniónico deja de funcionar y es necesario regenerarla, se utiliza NaOH para ello. Si la columna aniónica se encuentra en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adsorben en la resina aniónica. Durante su funcionamiento, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina aniónica. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, estas resinas son muy susceptibles a la contaminación por sustancias orgánicas. Por lo tanto, si las resinas aniónicas se colocan antes que las resinas catiónicas, habrá más posibilidades de que se contaminen con sustancias orgánicas, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desalinizada.

Cuando la resina de intercambio aniónico deja de funcionar y es necesario regenerarla, se utiliza NaOH para ello. Si la columna aniónica se encuentra en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adsorben en la resina aniónica. Durante su funcionamiento, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina aniónica. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, estas resinas son muy susceptibles a la contaminación por sustancias orgánicas. Por lo tanto, si las resinas aniónicas se colocan antes que las resinas catiónicas, habrá más posibilidades de que se contaminen con sustancias orgánicas, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desalinizada.