practica de operaciones

7/23/2019 practica de operaciones

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Repblica Bolivariana deRepblica Bolivariana deVenezuelaVenezuela

La Universidad del ZuliaLa Universidad del ZuliaFacultad de IngenieraFacultad de Ingeniera

Escuela de Ingeniera QumicaEscuela de Ingeniera QumicaLaboratorio de peracionesLaboratorio de peracionesUnitarias IIUnitarias II

!ractica " #

Intercambio i$nicoAutor: Ing.Alexis Manuel Faneite

Realizado por%

Barboza Marconi; Lugo Malleli; Pirela Jos Daniel; Simancas JosDaniel;Sulbarn Nathaly; Torrealba Leisy; Torres Keii; !illalobos Learsy

&e'orado por%"nnybeth #ernn$ez; "na Nieto;

Daniel Paternina; "i$in %rribarri


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b'etivo generalb'etivo general&stu$iar el 'roceso $e intercambio

i(nico me$iante el tratamiento $euna soluci(n $e una sal inorgnicacon un lecho )*o $e una resina $e

intercambio cati(nico en su +orma$e hi$r(geno,

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico

b'etivos espec(cosb'etivos espec(cos

., /e'resentar gr)camente la eta'a $eintercambio y agotamiento como altura

$el lecho y altura $e la zona gasta$a en+unci(n $el olumen acumula$o $ele0uente,

1, Determinar la $ensi$a$2 $imetro $e'art3cula $e la resina2 la 'orosi$a$ $el

lecho y 0u*o olumtrico $el e0uente,


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-ntercambio i(nico


4, /e'resentar gr)camente la eta'a $eregeneraci(n como altura $el lecho y altura$e la zona regenera$a en +unci(n $elolumen acumula$o $el e0uente,

5, /e'resentar gr)camente la eta'a $elaa$o como altura $el lecho en +unci(n $el

olumen acumula$o $el e0uente,

6, Me$ir $e +orma a'ro7ima$a la altura $ela zona $e intercambio,


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-ntercambio i(nico

8on los $atos suministra$os 'or el Pro+esor9

:, /e'resentar gr)camente laconcentraci(n $e cationes $el e0uente conres'ecto al olumen acumula$o $el e0uente

en el 'roceso $e intercambio i(nico2in$ican$o el 'unto $e uiebre y el 'unto $eagotamiento,



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-ntercambio i(nico

)alcio&agnesi

o*odio

*odio *odio

*odio *odio*odio

)alcio

&agnesio

&agnesio

)alcio

*odio*odio

+Que es el intercambio i$nico,

&l intercambio i(nico es una

reacci(n u3mica reersible2ue tiene lugar cuan$o un i(n$e una $isoluci(n seintercambia 'or otro i(n $eigual signo ue se encuentrauni$o a una 'art3cula s(li$ainm(il, &ste 'roceso tienelugar constantemente en lanaturaleza2 tanto en la materia

inorgnica como en las clulas

Fundamentos -e$ricosFundamentos -e$ricos


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-ntercambio i(nico

+Qu. es unaresina,

/&S-N" &atrizpolim.rica

Las resinas $e intercambio i(nicoson materiales sintticos2 s(li$ose insolubles en agua2 ue se'resentan en +orma $e es+eras o

'erlas2 aunue tambin las hay en+orma $e 'olo,


Las resinas $e intercambio i(nicoson materiales sintticos2 s(li$ose insolubles en agua2 ue se'resentan en +orma $e es+eras o

'erlas2 aunue tambin las hay en+orma $e 'olo,

&stn com'uestas $e una alta concentraci(n $egru'os 'olares2 ci$os o bsicos2 incor'ora$os a una

matriz $e un 'ol3mero sinttico y act>an toman$oiones $e las soluciones ?generalmente agua@ yce$ien$o canti$a$es euialentes $e otros iones,


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-ntercambio i(nico

s% !rop/ Fsicas 0 Qumicas



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-ntercambio i(nico

!ropiedades 1sicas de lasresinas

Macromolcula es+rica $e A24 a 1 mm $e$imetro,

/esinas con 'ocas uniones entrecruza$astien$en a ser muy acuosas y cambian $e$imensi(n,



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-ntercambio i(nico


!ropiedades 1sicas de lasresinas

&l conteni$o $e hume$a$ cambia con la

canti$a$ $e uni(n entrecruza$a,

Las resinas macro'orosas2 tienen a'arienciaes'on*osa tiene una menor ca'aci$a$ 'oruelas es+eras contienen menos sitios $eintercambio


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-ntercambio i(nico

-ipos de Resina

/esinas cati(nicas $eci$os

/esinas ani(nicas $ebases

#uertes

Dbiles

#uerte

s

Dbiles



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-ntercambio i(nico


-ipos de Resina

Resinas cati$nicas de 2cido 1uerte%

-ntercambian iones 'ositios ?cationes@,

#uncionan a cualuier 'C,

&s la $estina$a a a'licaciones $e suaiza$o $eagua, &limina los cationes $el agua y necesitan

una gran canti$a$ $e regenerante2 normalmenteci$o clorh3$rico ?C8l@,


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-ntercambio i(nico


-ipos de ResinaResinas cati$nicas de 2cido d.bil%

Tienen menor ca'aci$a$ $e intercambio,

No son +uncionales a 'C ba*os,

&lea$o hinchamiento y contracci(n lo ue hace aumentarlas

'er$i$as $e carga o 'roocar roturas en las botellas

cuan$o no cuentan con su)ciente es'acio en su interior,

Se trata $e una resina muy e)ciente2 reuiere menos ci$o'ara su regeneraci(n2 aunue traba*an a 0u*os menores

ue las $e ci$o +uerte, &s habitual regenerarlas con elci$o $e $esecho roce$ente $e las $e ci$o +uerte,


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-ntercambio i(nico


-ipos de ResinaResinas ani$nicas de base 1uerte%

-ntercambian iones negatios ?aniones@,

&s la $estina$a a a'licaciones $e suaiza$o $eagua2, &limina los aniones $el agua y necesitanuna gran canti$a$ $e regenerante2 normalmentesosa ?hi$r(7i$os($ico E NaFC@,


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-ntercambio i(nico

Fundamentos -e$ricosFundamentos -e$ricos-ipos de Resina

Resinas ani$nicas de base d.bil%

&s una resina muy e)ciente2 $e +cil

regeneraci(n,

No se 'ue$e utilizar a 'C altos,

Pue$en su+rir 'roblemas $e o7i$aci(n oensuciamiento,


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-ntercambio i(nico


#igura ilustratia

$el 'roceso $eintercambio i(nicocon un lecho )*o en$on$e se a'recia el$es'lazamiento $ela zona $eintercambio,

(


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-ntercambio i(nico

Fundamentos -e$ricosFundamentos -e$ricosLa zona $e intercambio se basa en la interacci(nue e7iste entre la resina $e intercambio y ele0uente,

" me$i$a ue la $isoluci(n

'asa a tras $e la resina2 losiones 'resentes en $icha$isoluci(n $es'lazan a los ueestaban originariamente en lossitios actios,&l circulo ro*o re'resenta lazona $e intercambio2inicialmente el olumen $ee0uente recolecta$o tiene una

ba*a concentraci(n $e

(


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-ntercambio i(nico

Fundamentos -e$ricosFundamentos -e$ricosPara ue tenga lugar el intercambio i(nico2 los iones$eben moerse $e la $isoluci(n a la resina yiceersa, &ste moimiento se conoce como 'roceso$e $i+usi(n,

Se obsera el$es'lazamiento $e la zona$e intercambio2 lo cual se ere0e*a$o en el aumento

lee $e la concentraci(n $ecationes en el e0uente?)gura in+erior@2 ya ue laresina em'ieza a saturarse ya $isminuir la ca'aci$a$ $e

intercambio,

bi i( i


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-ntercambio i(nico


" me$i$a ue aumenta elolumen $e e0uente aaumentan$o lentamente la

concentraci(n $e cationesen el mismo2 'orue ellecho se a saturan$o con elsoluto2 hasta llegar a un'unto $enomina$o uiebre,

el cual es el instante cuan$ola concentraci(n $el i(nmetlico en el e0uentealcanza un 5G $el alor en

el 0ui$o2 la zona $e

- bi i( i


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-ntercambio i(nico


Se obsera el 'unto $eagotamiento2 este se alcanzacuan$o la concentraci(n $eli(n metlico en el e0uente

alcanza el H5G $e su aloren el 0ui$o,&n este 'unto la resina no'ermite ms intercambio $e

iones2 ya ue estasatura$a2 si la soluci(ncontinua 0uyen$o $es'us$e este 'unto ocurre 'ocaa$sorci(n 'uesto ue el

lecho esta com'letamente

- bi i( i


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3blandamiento de agua para calderas

8aI

MgI8aI

MgI

+ Que separa Que resina us

zeolitas

Estructura de zeolita

"lumini

8alci

4usti(caci$n e importancia4usti(caci$n e importancia-ntercambio i(nico

Qu. es el ablandamiento delagua,

8uan$o el agua contiene unacanti$a$ signi)cante $e calcio ymagnesio2 es llama$a agua$ura,

&s una tcnica ue sire 'araeliminar los iones ue hacena un agua ser $ura2 en lamayor3a $e los casos iones$e calcio y magnesio,

- t bi i( i


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incrustaciones en los tubos ysu'er)cies $e las cal$eras

)3U*3

5

Disminuci(n $e la e)ciencia energtica y aumento en el consumo$e combustible,

Para$as im'reistas 'or roturas $e tubos en lacal$era,

-ntercambio i(nico

4usti(caci$n e importancia4usti(caci$n e importancia

3blandamiento de agua para caldera&l agua $ura es conoci$a 'or ta'onar las tuber3as ycom'licar la $isoluci(n $e $etergentes en agua,

- t bi i( i


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6esmineralizaci$n 0 desionizaci$n delagua con 7ue se producen las bebidascarbonatadas

-ntercambio i(nico


La $esmineralizaci(n es un'roceso me$iante el cual se

eliminan s(li$os $isueltos en elagua, &l 'roceso me$ianteintercambio i(nico em'learesinas cati(nicas y ani(nicas 2ue 'ue$en ser base +uerte obase $bil $e'en$ien$o la

cali$a$ $el agua a obtener y loscontaminantes ue se reuieraremoer,

Desionizacin: Proceso ueutiliza resinas $e intercambio

i(nico $e +abricaci(n es'ecial ueeliminan las sales ioniza$as $elagua, Te(ricamente 'ue$eeliminar el 1AAG $e las sales,

La $esionizaci(n normalmente no

elimina los com'uestos orgnicos2irus o bacterias e7ce'to a tras$el atra'a$o acci$ental en laresina

- t bi i( i


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8ambia$orcati(nico

alimentaci(n

8ambia$orani(nico

"ireaci(n 'ara eliminarcarbonatos en +orma $e8F.

+Que resina usa,

"guaDesmineraliza$a

-ntercambio i(nico


6esmineralizaci$n 0 desionizaci$n del agua con7ue se producen las bebidas carbonatadas

- t bi i( i


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Unidadcati$nica

&limina los minerales$el agua

Los 8ationes son /eem'laza$os'or -ones Ci$rogeno ?CI@

Unidad ani$nica Los "niones son/eem'laza$os'or -ones Ci$r(7i$o ?FCE@

e'emplo% 8)9:; *


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-ntercambio i(nico

/esina $e sul+onato$e Poliestireno,

&mbu$o $e $ecantaci(n

So'orte uniersal

Bureta

!aso $e 'reci'ita$o

6escripci$n del e7uipo6escripci$n del e7uipo

- t bi i( i


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!rocedimiento!rocedimiento

eperimentaleperimental1, Pre'arar la soluci(n $eSul+ato $e 8obre2'reiamente 'esa$o y

$ilui$o en agua $estila$a

., Pre'arar to$os losim'lementos 'ara realizarel e7'erimento

-ntercambio i(nico

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico


eperimentaleperimental6, Llenar el embu$o $e$ecantaci(n con Sul+ato$e 8obre

4, "rmar el eui'oseg>n el mo$elo

-ntercambio i(nico


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5, Poner a gotear el sul+ato$e cobre y habrir la lula$e la bureta,

/egule con el goteo $e lasoluci(n $e sul+ato $e cobrela altura $el l3ui$o sobre laresina

:, Luego2 ca$a . minutosmi$a el olumenacumula$o2 la altura $e laresina y la longitu$ $e la

resina gasta$a

-ntercambio i(nico


eperimentaleperimental

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico


eperimentaleperimental "notar los alores $eolumen acumula$o2altura $e la resina yla longitu$ $e laresina gasta$a en latabla seOala$a ca$a

$os minutos uecorres'on$en a laeta'a $eintercambio y

agotamiento,

-ntercambio i(nico


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ona"gota$a


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H, Trasasa$o $el ci$oSul+>rico al embu$o $e

$ecantaci(n

-ntercambio i(nico



1A, /egeneraci(n $e la/esina9 Qci$o Sul+>ricoconcentra$o

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico


eperimentaleperimental"notar los alores $eolumen acumula$o2altura y longitu$ $ela resina regenera$aen la tabla seOala$a

ca$a $os minutosue corres'on$en ala eta'a $eregeneraci(n,

-ntercambio i(nico


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11, /esina com'letamenteregenera$a

1., &ta'a )nal $e laa$o conagua $estila$a

-ntercambio i(nico



-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico



"notar los alores $e

olumen acumula$oy altura en la tablaseOala$a ca$a $osminutos ue

corres'on$en a laeta'a $e laa$o $ela resina,

-ntercambio i(nico


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/esina com'letamenteregenera$a y libre $eci$o sul+>rico



-ntercambio i(nico

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico

*eguridad; 8igiene 0*eguridad; 8igiene 0

ambienteambienteImplementos de protecci$n personal

Ruantes Lentes Bata

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico


ambienteambienteCcido *ul1rico D8@*rico 'ue$e causar seera irritaci(n enel sistema res'iratorio,

)ontacto con la piel% causa irritaci(n2uema$uras y ulceraciones,

Ingesti$n%causa irritaci(n en la gargantaes(+ago2 estomago y en la boca,

)ontacto con los o'os% causa irritaci(n2uema$uras y ceguera,

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico


ambienteambienteCcido *ul1rico D8@*


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-ntercambio i(nico


ambienteambienteResina de *ul1ato de !oliestireno9 riesg

Pue$e causar irritaci(n gstrica y retenci(n $e

so$io,No es carcin(geno,

Resina de *ul1ato de !oliestireno% prim

Fbtenga atenci(n m$ica en to$os los c

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico


ambienteambiente*ul1ato de )obre D)u@*


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-ntercambio i(nico


ambienteambiente*ul1ato de )obre D)u@*


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5o botar por el drena'e

5o de'ar residuos

-ntercambio i(nico


ambienteambiente Lim'iar to$o

-ntercambio i(nico


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Botar la basu

Fr$enar to$o

Laar to$o

-ntercambio i(nico


ambienteambiente

-ntercambio i(nico


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-ntercambio i(nico

*e abre el ciclo depreguntas


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Gracias!Gracias!

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