En la industria se eliminan por medio de los intercambiadores
iónicos .
Los intercambiadores iónicos son polímeros insolubles de alto peso
molecular con grupos iónicos incorporados como parte de su estructura.
Tienen la propiedad de intercambiar sus iones con los de las sales
disueltas en la solución con la cual entran en contacto; es decir, la
resina intercambíadora fija los ìones de la solución y libera los propios
sin que se altere la neutralidad del sistema.
Los intercambiadores iónicos son de 2 tipos:
Catíonicos (fuertes y debiles) cuyos grupos activos son ácidos
( -SO3H, -CO2H, -SH, PO4H2,
etc), que actúan fijando el catión de la solución y cediendo H+, y los
intercambiadores aníonicos (fuertes y debiles), con grupos amínicos básicos
o compuestos de amonio cuaternario ( -NH2, -NHR2,
-NR2, -NR3+, OH-)
El esquema que se usa es de cuatro columnas.
- Resina catíonica debil: fija cationes de las sales que salen convertidas
en ácidos.
- Resina aníonica debil: fija los aniones de los ácidos fuertes
- Resina catíonica fuerte: retiene los cationes de las sales que pudieron
pasar la primera columna y las elimina como ácidos.
- Resina aníonica fuerte: retiene los ácidos que no hayan sido retenidos
por la segunda columna y los eliminados por la tercera
El control de la operación se realiza diariamente, investigando cloruros y
midiendo la conductividad permanente del agua de salida, alertando por medio
de alarmas sobre la saturación de los lechos.
La regeneración o activación de las resinas catiónicas se realiza con HCl
al 5 ó 10% y la aniónicas se regeneran con hidróxido de sodio en solución
caliente.
El intercambio no elimina bacterias, sustancias orgánicos o gases disueltos.
Existen otros métodos de desalinización que no tienen tanta difusión,
entre ellos la ósmosis inversa, que es una operación que
surgió en la década del 70 por medio de la cual se separa el soluto del
solvente con la aplicación de presìón, haciendo pasar al solvente a
través de una menbrana semi-permeable que no deja pasar al soluto.
El líquido que pasa se llama penneato y el retenido remanente.
La ósmosis es un fenómeno por el cual en una solución acuosa en contacto
con agua por medio de una membrana permeable al agua y no al soluto,
comienza a pasar agua a la solución. La fuerza con que pasa el agua se
puede medir en un tubo en U, por medio de la diferencia de altura,
siendo esa fuerza la presión osmótica.
En la ósmosis invertida se desea invertir et fenómeno natural haciendo
que el agua no ingrese sino que salga de la solución para obtener agua
desalinizada; para esto se debe ejercer una presión mayor que la
osmótica y mucho mayor si se quiere acelar el proceso considerando
además que el remanente se va concentrando.
La membrana impide el paso de iones de acuerdo a su carga y a su masa o
peso molecular. Hay membranas que retienen el 99% de la NaCl, otras el
86%. El tamaño de los poros varía entre 5 y 100 A y excede en mucho el
tamaño de los iones, por lo tanto se cree que estos no pasan a través de
la membrana debido a que están hidratados.
La retención de sustancias orgánicas es total si su peso molecular es
mayor a 300. Los microorganismos por tenen un tamaño mayor a 100 A se
retienen, pero no puede garantizarse la ausencia de los mismos ya que
podrían pasar por una falla de la membrana o bien puede haber desarrollo
microbian a uno y otro lado de la misma.