AGUA TEORICA

Intercambio iónico

Es una reacción química reversible, que tiene lugar cuando un ion de una

disolución se intercambia por otro ion de igual signo que se encuentra unido a una partícula sólida inmóvil.

Este proceso tiene lugar constantemente en la naturaleza, tanto en la materia inorgánica como en las células vivas.

Los mecanismos de las reacciones y las técnicas son muy parecidas a las de

adsorción.

Puede considerarse un caso especial de la adsorción.

Los iones son retenidos por las fuerzas electrostáticas localizadas en los grupos

funcionales en la superficie del sólido.

Se aplica generalmente a problemas específicos del agua natural o residual para eliminar:

Proteínas

Ácidos húmicos

Colorante

Cromatos

Alta eficiencia para la remoción de fenoles y pesticidas en concentraciones

muy bajas

Muy efectivo para eliminar colorantes orgánicos de la industria textil y del papel

Intercambiadores iónicos inorgánicos

Naturales: Son aluminosilicatos como zeolitas, arcillas minerales y

feldespatos.

Sintéticos: Se subdividen en las categorías

Las zeolitas son sólidos microporosos con una estructura cristalina bien definida. La unidad constructora básica es el tetraedro TO4 (donde T= Si, Al, B, Ga, Ge, P...) cuya unión tridimensional a través de los átomos de oxígeno da lugar a la estructura poliédrica típica de las zeolitas

Recarbonatación

Es el término aplicado a la adición de CO2 en agua tratada con objeto de disminuir

el pH y lograr que los hidróxidos sean reconvertidos a carbonatos y bicarbonatos.

El propósito básico de la recarbonatación es el control del pH para disminuir la

formación de depósitos de calcio en tuberías y en los medios granulares de filtración.

Es un proceso de dos etapas (también conocido como estabilización) y se realiza

después del ablandamiento con cal.

Recarbonatación primaria se emplea para precipitar el exceso de calcio que se

produce al elevar el pH y eliminar el Mg.

La precipitación de CaCO3 se efectúa entre 10.3 y 10.6. Es necesario añadir el

Ca en forma de Ca(OH)2 para elevar el pH de 10.3 a 11, pero CO2

a un pH de 11, se transforma en carbonato (CO32-) y precipita.

2CO2 + 2OH + Ca+2 H2O + 2 CaCO3

DESINFECCIÓN

Es la inactivación o destrucción de microorganismos (patógenos)

La esterilización o destrucción total de la materia viviente en el agua, no es el objetivo.

La desinfección tiene por objeto reducir los coliformes fecales

hasta menos de 1.000 NMP/100 mL en agua residual y a 2.2 NMP/100 ML, que es el límite de detección en agua potable

Un buen desinfectante debe ser tóxico para los microorganismos en

concentraciones bajas, pero inocuo para los humanos o animales.

Además debe de persistir una concentraciones remanentes para prevenir el recrecimiento de organismos

Los desinfectantes que se emplean son los del grupo de los halógenos, el ozono y la plata

Los principales factores que influyen en la acción de un desinfectante son:

Tiempo de contacto

Tipo y concentración de los agentes químicos

Intensidad y naturaleza de los agentes físicos

Número y tipo de organismos

Temperatura

Cloración

La cloración de las aguas se considera como el método más efectivo y económicamente factible para la desinfección de las aguas residuales.

Punto de vista bacteriológico, este proceso parece ideal.

Las investigaciones indican que la cloración de las aguas residuales,

reduce el número total de bacterias,

aumenta la proporción de bacterias resistentes a antibióticos,

las cuales son potencialmente patógenas

El cloro sufre un número de reacciones químicas y como oxidante ha sido limitado

— compuestos orgánicos halogenados,organoclorados o indeseables en especial cloroformo y otros trihalometanos.

El Cl2 es un oxidante fuerte y se suministra en forma gaseosa o soluciones

como de hipoclorito de sodio o calcio

Reacción

Cl2 + H20 HOCl + HCl pK = 3.4

ácido hipocloroso (principal agente desinfectante)

Reacción en pocos segundos. El ácido hipocloroso se ioniza en el ión hipoclorito de la siguiente forma:

HOCl H+ + OCl- pK = 7.5

a) Reacciones provocadas por la radiación solar.

Se producen debido a la acción de la radiación ultravioleta que provee de energía

para que se produzca la reacción entre el cloro y el agua.

2HOCl - 2H+ + 2Cl¯ + 02

b) Reacciones del cloro activo con compuestos inorgánicos.

— Compuestos inorgánicos reducidos, por ejemplo, Mn(II), Fe(II), NO2¯, S(-II).

Reacciones de redox son rápidas,

Caso del Fe(II) :

HOCl + H+ + 2Fe 2+ 2Fe+3 + Cl¯ + H20

Radiación ultravioleta

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