ENLACES Y SOLUBILIDAD

La regla de solubilidad dice “lo igual disuelve a lo igual”

SUSTANCIAS CON CARGA SUSTANCIAS SIN CARGA SON SOLUBLES ENTRE SÍ SON SOLUBLES ENTRE SÍ

Δε >1,7 0,8<Δε < 1,7

IÓNICAS/COVALENTE POLAR COVALENTE NO POLAR/COV.NO POLAR Ej NaCl/ H2O Ej heptano/hexano (naftas) Ej aceites entre sí COV.POLAR/COV.POLAR Ej Etanol/agua azúcar/agua

IÓNICAS/IÓNICAS Ej sales fundidas

Ejemplos experimentales, medida de conductividad

Δε < 0,8

PARA DETERMINAR EXPERIMENTALMENTE EL TIPO DE ENLACE, TENGA EN CUENTA LAS SIGUIENTES CONSIDERACIONES:

Dada una sustancia

¿ES SOLUBLE EN AGUA?

SI¿LA SOLUCIÓN CONDUCE LA ELECTRICIDAD?

SI ES IÓNICA

NOES COVALENTE POLAR

NO ES COVALENTE NO POLAR

Y LUEGO COMPARE EL TIPO DE ENLACE DETERMINADO EXPERIMENTALMENTE CON EL TIPO DE ENLACE QUE PREDICE EL CÁLCULO.

OBSERVE QUE EN EL CASO DE SUSTANCIAS CUYOS Δε SON CERCANOS A VALORES QUE SEPARAN UN TIPO DE ENLACE DE OTRO, ES DETERMINANTE LA MEDIDA EXPERIMENTAL.

www.frlp.utn.edu.ar/materias/qcasis

• La Oxidación se produce en el polo - (ánodo): será el electrodo que tiene menor potencial de reducción.

• La Reducción se produce en el polo + (cátodo): será el electrodo que tiene mayor potencial de reducción

• Cu+2 (ac)/Cu (s) = +0,34 v.• Zn+2 (ac)/Zn (s) = -0,76 v.• Polo +: Cu+2 (ac) + 2 e- → Cu (s)• Polo -: Zn (s) → Zn+2 (ac) + 2 e-

• R. redox: Zn (s) + Cu+2 (ac) → Zn+2 (ac) + Cu (s)• El potencial o fem de la pila es Eo = +1,10 v

∆E pila= Eºcátodo - Eº ánodo, siendo ambos potenciales de reducción.

PILAS

• E= Eº + 0,059 log [reactivos]• n [productos] • Ej: calcular ∆E pila Zn + Cu+2 Zn+2 + Cu, siendo la solución de Zn+2 0,1 M y la de Cu+2

0,01 M• ∆E pila= E cátodo - E ánodo• De acuerdo a los Ereducción sabremos ´cuál es el cátodo y cuál es el ánodo• electrodo de Cu , Cu+2 (reactivos) + 2e-Cu (productos) Eº= 0,34 V• Ecobre= Eº+ (0,059/2) log [Cu+2]= 0,34 V + (0,059/2) log 0,01= 0,28 V

• Y el electrodo de Zn es el ánodo, para la reacción Zn+2 + 2e- Zn , Eº= -0,76 V• E= Eº+ (0,059/2) log [Zn+2]= -0,76 + (0,059/2) log 0,1= -0,79 V por lo tanto es el ánodo, • Zn+2( producto)+ 2e- Zn (reactivo)• ∆E pila= E cátodo - E ánodo= 0,28 –(-0,79)= 1,07 V

• O en forma equivalente• ∆E pila= ∆Eºpila + 0,059 log [reactivos] = 0,34 –(-0,76) + ( 0,059/2) log [Cu+2]/[Zn+2]• n [productos]

Ecuación de Nerst: indica la dependencia del potencial del electrodo con la concentración.

óxido: Fe2O3 . x H2O , es soluble en agua.

Otras reacciones espontáneas (pilas)

La Oxidación se produce en el polo - (ánodo): será el electrodo que tiene menor potencial de reducción. FeFe+2 + 2e-La Reducción se produce en el polo + (cátodo): será el electrodo que tiene mayor potencial de reducción O2 + 4H+ + 4 e- 2 H2O

Fe+2 + 2e- Fe

El hierro no sufre corrosión en aire seco y/o agua libre de oxígeno. Se corroe más rápidamente en soluciones iónicas y a bajos pH(del H2CO3)RELACIONADO CON LA CALIDAD DEL AGUA

Protección por ánodo de sacrificio:Se oxida el metal con menor potencial de reducción, el menos noble.

Hidrógeno Generalidades – propiedades y aplicacionesISÓTOPOS: IGUAL NRO ATÓMICO, DISTINTO PESO ATÓMICO H 1 p+, 1e- (Pat 1) D 1p+, 1e-, 1 neutrón (Pat 2) T 1 p+, 1e-, 2 neutrones (Pat 3) Los dos últimos isótopos se forman en los procesos radiactivos.

el hidrógeno, Reacciona con la mayoría de los elementos, formando compuestos binarios llamados hidruros , ya sea metálicos( i ónicos) o no metálicos (covalentes) El uso del hidrógeno se centra en las fábricas de margarinas o grasas vegetales, que se obtienen por hidrogenación de aceites vegetales . Obtención del hidrógeno Los ácidos son descompuestos por metales activos (alto potencial de oxidación), liberándose hidrógeno gaseoso. Por ejemplo, el ácido clorhídrico con cinc metálico: Zn + 2HCL H2 + ZnCl2 Ciertos metales muy activos, como el sodio y el potasio, reaccionan a temperatura ambiente con el agua, l 2 H2O + 2 Na 2 Na(OH) + H2

Otros metales menos activos, como el hierro, a temperatura de 600ºC y con vapor de agua 2 Fe + 6 H2O2 Fe(OH)3 +3 H2

Los hidruros de sodio, potasio y calcio son también descompuestos, pero en frío, por el agua 2 H2O + CaH2 Ca (OH)2 + H2 La electrolisis del agua también forma hidrógeno y oxigeno El carbón, incandescente y en contacto con vapor de agua, desprende hidrógeno junto con monóxido de carbono. H2O + C H2 + CO

Generalidades y aplicacionesEl aire, lo contiene en un 20,94% de su volumen, siendo los restantes gases, el nitrógeno (78.09%) y, el resto, una mezcla de gases formada por, dióxido de carbono, helio, neón, criptón y xenón. Se consideran valores normales, es decir, a nivel del mar, dado que la altura disminuye el porcentaje de oxigeno.

El oxigeno se halla combinado con otros elementos, siendo su principal producto el agua, que cubre casi las tres cuartas partes de la corteza terrestre. Combinado con los metales forma óxidos básicos (óxido de alumninio, óxidos de hierro, etc) Con los no metales forma oxidos ácidos o anhídridos,( dióxido de silicio, dióxido de carbono , etc).

Industrialmente, la manera de obtener oxigeno es a partir del aire. Consiste en dos etapas bien definidas: primero, compresión y expansión del aire, provocando un gran descenso de la temperatura (-200ºC) y, de esta manera, se forma el aire liquido. La segunda etapa, es la destilación fraccionada, donde, al destilar, se separan totalmente los dos componentes fundamentales, debido a que poseen puntos de ebullición diferentes, el oxigeno -183ºC y el nitrógeno -195ºC.

OXÍGENO

Industrialmente, la manera de obtener oxigeno es a partir del aire. Consiste en dos etapas bien definidas: primero, compresión y expansión del aire, provocando un gran descenso de la temperatura (-200ºC) y, de esta manera, se forma el aire liquido. La segunda etapa, es la destilación fraccionada, donde, al destilar, se separan totalmente los dos componentes fundamentales, debido a que poseen puntos de ebullición diferentes, el oxigeno -183ºC y el nitrógeno -195ºC.

El siguiente es un esquema del método de LINDE para licuar el aire:

222 22 O+HOH

Se utiliza el oxigeno a presión de 150 atmósferas dentro de cilindros de acero para uso en la industria metalúrgica (soldadura autógena). También es usado como propulsante de cohetes y convenientemente purificador en medicina.

En laboratorio puede obtenerse mediante la electrolisis del agua débilmente acidulada con ácido sulfúrico:

Propiedades de oxigenoEs un gas incoloro, inodoro e insípido. Poco soluble en el agua, pero lo suficiente como para permitir la vida subacuática. (en ausencia de contaminación)

Toda reacción en la que interviene el oxigeno y un combustible (solidó, liquido o gaseoso), recibe el nombre de combustión y, puede ser, completa o incompleta

En ambas, se desarrolla gran cantidad de calor. Que se produzca un tipo u otro de combustión, depende de la cantidad de oxigeno respecto de la del combustible. En exceso de oxigeno, la combustión es completa pero, si se halla en defecto, es incompleta. El monóxido de carbono es una sustancia altamente venenosa.

OH+COO+CH

OH+COO+CH

224

2224

22/1

22

COMBUSTIÓN COMPLETA

COMBUSTIÓN INCOMPLETA

Una variable alotrópica del oxigeno es el ozono (O3), molécula triatómica gaseosa, incolora y de olor picante,

que puede usarse como desinfectante (en aguas)

Esta reacción requiere de considerable energía, al rededor de 68000 calorías, y puede ser suministrada de dos formas: energía eléctrica o energía fotoquímica. La luz ultravioleta del sol es la responsable de la conversión del oxigeno en ozono en las capas altas atmosféricas

EN LA ATMÓSFERA Normalmente, el ozono absorve UV actuando como filtro y regenerándose

UV O3 O + O2 , O + O2O3, pero……

Destrucción de la capa de ozonoLos gases CFC clorofluorocarbonos liberan Cl por UV

Cl + O3 ClO + O2 EL Cl destruye O3, funcionando como catalizador. ClO + O Cl + O2

NETO O3 + O 2 O2

AguaLas 2/3 partes de la superficie terrestre se halla cubierta por agua (océanos, mares, ríos, lagos). La atmósfera en cualquier punto geográfico contiene vapor de agua. En la tierra el agua se halla en continuo ciclo: se evapora, de los océanos, lagos, y del suelo firme, etc., por acción del calor solar. En el ciclo natural, el agua en forma de vapor, se encuentra en las nubes, siendo su estado puro, pero, por distintas circunstancias se impurifica. P.ej Las aguas que contienen dióxido de carbono atacan a los carbonatos, tales como las calizas, el carbonato de hierro (II) etc., formando bicarbonatos solubles.

En la atmósfera, arrastra los dispersoides, como el polvo atmosférico, y, también, los microorganismos y, disuelve los gases del aire. La lluvia limpia la atmósfera y se torna agresiva. En las corrientes superficiales o profundas, lava los terrenos, ejerciendo una triple acción: disgregación – reactiva – solubilizante.

El agua, en forma de hielo tiene una densidad inferior a la del agua liquida (el hielo flota sobre el agua líquida) por la formación del puente de H en agua líquida.

El ser humano necesita el agua como medio vital y posee una cantidad variable de 65-70% de agua en el cuerpo.Cuando el agua es pura, es inodora, incolora e insípida. El calor especifico del agua (1 cal/gr. ºC) es muy alto, es por ello, que puede absorber gran cantidad de calor sin aumentar mucho su temperatura, es por este motivo, que se utiliza como refrigerante en motores de combustión interna.

Propiedades de las sustancias: ¿Por qué en un auto se usa nafta, aceite , agua…y no solamente agua?

La molécula del agua es covalente polar y se orienta en un campo eléctrico, disminuyendo en 80 veces la intensidad del mismo, por eso, que el agua es un dieléctrico de constante igual a 80. El agua tiene gran capacidad disolvente (disolvente universal) y en ella, gran cantidad de sales, al disolverse se rodean de moléculas de agua, separándose los iones de la sal, que a su vez resultan rodeados de moléculas de agua (solvatación) haciendo, de esta manera, que los iones se muevan dentro de la solución en forma independiente, puesto que ha disminuido la fuerza de atracción iónica y, así, la solución formada es capaz de conducir la corriente eléctrica, es por ello que las soluciones acuosas de estas sustancias se llama electrolitos. Los océanos y los mares son fuertes inagotables de elementos como sodio, magnesio, bromo, que se encuentran disueltos como sales y donde son extraídos con fines industriales.

RECORDAR REGLA SOLUBILIDADLas sustancias más comúnmente encontradas en las aguas naturales se pueden clasificar en:•Sustancias solubles: cloruros, bromuros, yoduros, fluoruros, sulfatos, nitratos, carbonato ácidos (bicarbonatos) de sodio, potasio, magnesio, calcio, manganeso, hierro, etc.•Sustancias insolubles: sílice coloidal (SiO2), arcillas coloidales (SiO2 – Al3O3), oxido férrico coloidal, alúmina coloidal.•Gases disueltos: oxigeno, nitrógeno, dióxido de carbono, metano, ácido sulfhídrico, etc.•Materias orgánicas: microorganismos, restos de animales y/o vegetales, plantas y animales acuáticos, etc.La agresividad físico-química de los compuestos vistos, puede expresarse de la siguiente forma:•Gases: O2 (corrosivos), CO2 (corrosivo y ácido) CO2 + H2O H2CO3•Sustancias inorgánicas: Cl- (corrosivo), Ca+2 y Mg+2 (dureza – incrustaciones), Na+, K+, SO4

-2 (formadores de espuma en calderas), CO3H- (alcalinidad)El agua de lluvia es el agua natural más pura, pues solamente contiene como termino medio 0,003% de sólidos y pequeñas cantidades de CO2 y O2 disueltos.(PERO EXISTE LA LLUVIA ÁCIDA)El agua de mar contiene aproximadamente 3,5% de sales disueltas de las cuales el 2,5% corresponde a ClNa y el resto sales de K+, Ca+2, Mg+2, etc.

Aguas durasSe llama así a las aguas que contienen exceso de sales solubles de calcio y de magnesio.

Estas aguas, no forman espuma con el jabón y endurecen o petrifican a los vegetales, especialmente a las legumbres, durante su cocción. El cortado del jabón se produce porque se forman sales de calcio y/o magnesio que son insolubles en agua. Los jabones, son sales de ácidos grasos, sódicas o potásicas, solubles en agua. Las legumbres, en su cáscara, contienen ácido oxálico, se produce oxalato de calcio y/o magnesio que endurece el tegumento, y comienza la petrificación, e impide su normal cocimiento.

La presencia de cantidades moderadas de calcio y magnesio en las aguas no es nociva, es benéfica, pues proporciona al organismo sales indispensables para el metabolismo.Según su dureza, se pueden clasificar las aguas, expresando la concentración en ppm (partes por millón) de sales de calcio y de magnesio (dureza total), como carbonato de calcio:

aguadegrenCaCOdeppm

aguadegrenCaCOdeppm

10001mg1

10000001gr1

3

3

Partes por millón 1 ppm = 1/ 1.000.000

1 gr= 1000 mg

Otra clasificación de las aguas se realiza en base al tipo de dureza.La dureza total corresponde a dos durezas: la “temporaria” y la “permanente”.Se llama dureza temporaria, a aquella producida por las sales bicarbonato de calcio y de magnesio. Se denomina temporaria Porque dichas sales se descomponen a la temperatura por sobre 80ºC, según las siguientes ecuaciones:

OH+CO+MgCOcalor+MgHCO

OH+CO+CaCOcalor+CaHCO

22323

22323

La dureza permanente es producida por las sales: SO4Ca, SO4Mg, Cl2Ca, Cl2Mg, (NO3)2Ca,(NO3)2Mg. Se denomina dureza permanente porque no se descompone a la temperatura de ebullición del agua, pero, dentro de una caldera, con presión y temperatura superiores a 100ºC, el SO4Ca disminuye la solubilidad con aumento de la temperatura al igual que el SO4Mg.

Las aguas se clasifican en:•Aguas blandas menos de 50 ppm de CO3Ca•Aguas semiduras entre 50 y 150 ppm de CO3Ca•Aguas duras entre 150 y 300 ppm de CO3Ca•Aguas extra-duras mas de 300 ppm de CO3Ca

Resumen La dureza del agua se clasifica en:

I) Dureza temporaria: es la que desaparece por calentamiento, es debida a los bicarbonatos de Ca y Mg.

II) Dureza permanente: no es eliminada por el calentamiento, es

debida a otras sales solubles de Ca y Mg ( cloruros , sulfatos, nitratos). Las incrustaciones debidas a la dureza permanente son originadas principalmente por el CaSO4 (disminuye la solubilidad con el aumento de la temperatura).

III) Dureza total: dureza temporaria más dureza permanente.

Se llaman incrustaciones al recubrimiento que se produce en el interior de los tubos conductores de agua de caldera, y radiadores. Las sustancias incrustantes son: carbonato de calcio, sulfato de calcio, cloruro de calcio, carbonato de magnesio, sulfato de magnesio, cloruro de magnesio, sílice (dióxido de silicio)Se puede clasificar las incrustaciones en:•Blandas: recubrimientos de carbonato de calcio y de magnesio provenientes de la dureza temporaria, y pueden ser removidas por acción de desincrustantes.

•Duras: Se producen principalmente por sulfatos de calcio y magnesio, presentan aspecto vidrioso y •se adhieren firmemente a las paredes de los tubos de calderas, principalmente, en las zonas de mayor temperatura, debido a la disminución de sus solubilidades con el aumento de esta.Las incrustaciones, producen inconvenientes muy serios en las calderas y en los sistemas generales de refrigeración, debido a que, disminuye el rendimiento térmico de la caldera, por efecto de la acción aislante térmica de la costra de incrustación. Además disminuye el efecto refrigerante, al no hallarse esta en contacto directo con el tubo, por efecto de la incrustación, el tubo se calienta en esa zona hasta el rojo, disminuyendo su resistencia mecánica, si por vibraciones de la caldera se produce una fisura en la incrustación, el agua caliente se filtra por ella y, al ponerse en contacto con el tubo caliente, se evapora bruscamente, ejerciendo una presión que provoca la dilatación del tubo, el cual, al llegar al limite de resistencia, explota.

vapor

Agua caliente

Usos del agua:

Agua de uso industrial Debe ser purificada con el objeto de minimizar la corrosión y la dureza. La dureza puede ser eliminada por varios procesos:•)

La eliminación de la corrosión se realiza aumentando el pH del agua, desgasificándola y eliminando el oxigeno disuelto por agregado de sulfito sódico.

Uso industrial: calderas, fábricas de productos químicos, fabricas de papel, preparación de hormigón, refrigeración, condensación.

Uso no industrial: alimentación, higiene, riego.

•Pretratamientos:

•Cal y soda

•Intercambio iónico

•Tratamientos internos:•Caldera de baja presión: se agregan desincrustantes (carbonato de sodio, aluminato de sodio, fosfato diácido de sodio)

•Caldera de alta presión: se agregan desincrustantes (aluminato de sodio y fosfato diácido de sodio)

La Oxidación se produce en el polo - (ánodo): será el electrodo que tiene menor potencial de reducción. FeFe+2 + 2e-La Reducción se produce en el polo + (cátodo): O2 + 4H+ + 4 e- 2 H2O

Proceso Cal-SodaSe utiliza cal (hidróxido de calcio) y soda (carbonato de sodio cristal).El tratamiento se realiza en frío o en caliente, en aparatos cercanos a la zona de caldera. Las sustancias insolubles que se forman se separan por decantación.

Acción del hidróxido de calcio:el hidróxido de calcio, elimina la dureza temporaria, el dióxido de carbono disuelto y transforma las sales de magnesio en hidróxidos de magnesio.

OH+CaCOOHCa+CO

CaSO+OHMgOHCa+MgSO

ClCa+OHMgOHCa+MgCl

CaCO+OHMgOHCa+MgCO

H+CaCO+MgCOOHCa+MgHCO

OH+CaCOOHCa+CaHCO

2322

4224

222

3223

2O33223

23223

2

22

•Acción del carbonato de sodio:ClNa+CaCONaCO+CaCl

NaSO+CaCONaCO+CaSO

23232

243234

elimina la dureza permanente.

El tratamiento se completa con el agregado de aluminato de sodio, que favorece la decantación de los insolubles formados.

VENTAJAS CAL-SODA

El proceso Cal-Soda, en caliente, aumenta la velocidad con que reacciona el hidróxido de calcio, disminuye la corrosión, por la disminución de la solubilidad del oxigeno (a mayor temperatura, menor solubilidad)

DESVENTAJAS CAL-SODAproduce aguas libres de durezas, pero con alto contenido salino de sales solubles de sodio, con lo cual, no es conveniente el uso en calderas de alta presión, por la formación de espuma que produce

Procesos con resinas intercambiadorasEn el año 1935, Adams y Holmes lograron preparar las primeras resinas de intercambio, actualmente basadas en polímeros. orgánicos..Se llaman así, a aquellos materiales insolubles que poseen iones, que fácilmente se intercambian con otros iones presentes en el líquido, sin que se produzca ninguna otra modificación física en su estructura. Las resinas usadas son intercambiadoras cationicas, que se caracterizan por cambiar los iones sodio, por los iones calcio y magnesio.

Los fenómenos que se producen durante el intercambio iónico se relacionan con los procesos de adsorción, considerando que el proceso se realiza sobre la superficie de un producto no poroso. La capacidad de intercambio de una determinada resina esta determinada por el tamaño molecular de la misma, la valencia de los iones a intercambiar y, la concentración de los mismos. Generalmente, en soluciones diluidas, la capacidad de intercambio aumenta con el aumento de la valencia de los iones.

++++++++++++ H>Na>K>Mg>Ca>Ba>FeLos aniones ofrecen la siguiente capacidad de intercambio:

F>Cl>Br>I>SO>HCO>CO>HO 433

Las resinas de intercambio se las puede clasificar en dos grandes grupos: “Catiónicas” y “Aniónicas”Las Catiónicas, a su vez, pueden ser: “ciclo ácido” o “ciclo sodio”Las Aniónicas pueden ser: “básicas fuertes” o “básicas débiles”

Las resinas Catiónicas pueden disociarse así:

+

+

Na+RRNa

H+RRH

Las resinas aniónicas pueden disociarse así: OH+RROH +

Intercambio de iones:Resina cationica:

2424

2424

2

2

HSO+CaRCaSO+HR

NaSO+CaRCaSO+NaR

Resinas aniónicas: 24242 HOCa+SORCaSO+OHR

Ciclo ácido

Ciclo sodio

INTERCAMBIA Na+ por H+ (catiónica)

La eliminación de las sales de calcio y magnesio de las aguas duras, se realiza en columnas que contienen las resinas de intercambio ciclo sodio, no se usa ciclo ácido porque disminuiría el PH del agua ablandada por incorporación de protones al agua.El proceso dinámico, consiste en hacer circular, a través de la columna rellena con resina sódica, el agua en tratamiento ya sea por flujo o por gravedad o en sentido inverso. Se llama “influente” al liquido que entra en la columna. Se llama “elusión” a la eliminación de iones adsorbidos. Se llama “eluente” a la solución usada para la elusión.La velocidad de flujo del líquido que pasa por la columna debe ser de 2ml por minuto.

2424

2424

4223

4223

2

2

22

22

NaSO+MgRMgSO+NaR

NaSO+CaRCaSO+NaR

HNaCO+MgRMgHCO+NaR

HNaCO+CaRCaHCO+NaR

Cuando, a través de la resina circulo cierta cantidad de litros de agua dura, la capacidad de intercambio iónico disminuye, hasta que la resina deja de adsorber iones calcio y magnesio, apareciendo en el efluente los iones contenidos en el influente. En ese momento se llega al denominado “punto de ruptura” en donde, la resina esta agotada, siendo necesaria su regeneración. Se llama, regeneración de la resina, al proceso por el cual, se transforma a la resina agotada en resina activa, debido a que el proceso es reversible:

activa

NaR

agotada

CaR 2

La regeneración se realiza pasando, a través del lecho de la resina, una solución de cloruro de sodio 5-8% p/v. Se producen las siguientes reacciones:

MgCl+NaRClNa+MgR

CaCl+NaRClNa+CaR

22

22

22

22

Agua desmineralizadaSe llama así, a la que se obtiene, eliminando todos los iones positivos y negativos, así como también, el dióxido de silicio y el dióxido de carbono, utilizando ambas resinas de intercambio, la aniónicas y la cationica.El agua desmineralizada se diferencia del agua destilada, en que esta última se obtiene por el proceso de destilación (evaporación-condensación).

Las cualidades del agua desmineralizada es que presenta una resistencia mayor que la destilación primaria del agua.

Se llevan a cabo las siguientes reacciones químicas:•La resina cationica elimina cationes: Mg++; Ca++; Na+; etc. En lugar del catión aparece H+•La resina aniónica elimina aniones: Cl-, (SO4)--, CO3H-, etc. En lugar del anión aparece OH-

OH+ClRClH+OHR

OH+CORHCO+OHR

OH+SORHSO+OHR

ClH+RNaClNa+HR

HSO+CaRCaSO+HR

COH+CaRCaHCO+HR

2

23223

24223

2224

32223

22

22

2

22

Las resinas de intercambio que se utilizan pueden estar en lechos separados o en lecho mixto o mezclados. En el primer caso, el agua se hace pasar, primero a través de una columna conteniendo la resina cationica y, luego, el agua que sale de esta, se hace pasar a través de la segunda columna conteniendo la resina aniónica. En el proceso de lecho mezclado, una columna esta rellena de ambas resinas perfectamente mezcladas.

Las velocidades de flujo, en las dos columnas, deben ser de 1 a 2 ml por minuto. El proceso se puede controlar midiendo la conductividad del agua que va eluyendo de la segunda columna, siendo el PH de la misma 7.La resina aniónica, una vez agotada, se regenera haciéndole pasar una solución de HONa al 5% p/v y, la catiónica, con H4SO4 al 5% p/v

2442

4242

22

2

NaSO+ROHOHNa+SOR

CaSO+HRHSO+CaR

Agua para uso no industrial. Agua potableSe define como agua potable la que es apta para la alimentación. El análisis bacteriológico no debe acusar la presencia de gérmenes patógenos. Podrán contener como máximo 1,5gr de sales totales por litro, el PH no deberá ser superior a 7,2 y, no deberá contener más de 0,5 ppm de cloro libre.

El agua de río es un líquido turbio que contiene, sustancias solidas en suspensión de naturaleza coloidal, compuesta principalmente por, arcillas, materia orgánica en descomposición, gérmenes patógenos, y no patógenos, algas, sales, gases disueltos. Entre los gérmenes patógenos se encuentran el “bacilo colli”

Para potabilizar el agua se puede realizar las siguientes etapas:•Coagulación•Decantación•Alcalinización•Filtración•Cloración•Ultima alcalinizaciónEl agua proveniente del río, se mezcla con sulfato de aluminio y cloro. Se agita durante un tiempo produciéndose las siguientes reacciones:

O+HClHClO

HCl+HClOOH+Cl

SOH+HOAlOH+AlSO

22

4232234 26

2242342 66333 CO+OH+CaSOCaHCO+SOH

Las pequeñas partículas de hidróxido de aluminio que se forman, por sus propiedades adsorbentes, fijan las micelas de las arcillas coloidales y, la reacción con el cloro, destruye microorganismos. Luego, el agua, pasa a piletas acondicionadoras donde permanecen 30 minutos con agitación lenta, manteniendo el hidróxido de aluminio en suspensión, y se forma el llamado “floc” que, al aumentar de peso, produce la decantación. El ácido sulfúrico, formado por hidrólisis (ver ecuación química), produce la eliminación de la dureza temporaria e impide la proliferación de gérmenes. (PH=6)

Luego, el agua, pasa a los alcalinizadores, donde se agrega lechada de cal (HO)2Ca para elevar el PH de 6 a 7,2 produciéndose la neutralización del exceso de ácido sulfúrico. H2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2 H2O

Luego, el agua neutralizada, se pasa por filtros de arena y grava que retiene los sólidos. De ahí, pasa, por un canal colector, hacia los cloradores donde se agrega más cloro en forma dosificada: Cl2 + 2 H2O ClOH +ClH ClOH HCl + O

El oxigeno naciente (O) producido, esteriliza el agua eliminando los microorganismos. Finalmente el agua pasa al decantador de cal donde se agrega (HO)2Ca para elevar el PH de 8,2 a 8,4 con el fin de proteger las redes de distribución, válvulas, etc. Finalmente el agua se almacena en cisternas para luego realizar la distribución domiciliaria.