Los siguientes puntos son tratados en el ejemplo: Determinar el factor de separacin para un in con respecto de los otros iones en el agua. Determinar la composicin del equilibrio de la resina, cuantificando la capacidad de intercambio usada por los diferentes iones. Determinar la mxima cantidad tratable de agua por litro de resina. Determinar la distribucin porcentual de los sitios ocupados en la resina por los diferentes iones.Usemos la siguiente composicin de agua como ejemploTabla 5: Composicin del agua usada en este ejemploAnionConcentracion en meq/L

Cl-1

SO42-2

NO3-1.8

Queremos eliminar aniones del agua por lo tanto debemos usar resina anionica

Capacidad estndar de la resina de intercambio inico. Por ejemplo 1.3 eq/litro y una densidad de 0.7 kg/litro

En la bibliografa1puede encontrar los siguientes valores para coeficientes de selectividad y factores de separacin ( Tabla 6).Tabla 6: Coeficientes de selectividad y factores de separacin para una resina base anionica fuerte.AninFactor de selectividad

AninFactor de selectividad

Factor de separacin

Cl-1.01

NO3-43.2

SO42-0.159.1

Explicacin sobre el coeficiente de selectividad y factor de separacin:Coeficiente de selectividadpara aniniintercambiando con Cl-en la resina

Factor de separacinpara aniniintercambiando con Cl-en la resina

La resina tiene diferentes preferencias para los iones presentes en el agua. As, en el equilibrio los iones no ocupan la misma cantidad de resina.La resina posee mayor preferencia sobre iones con alta valencia.La relacin (1) puede ser escrita en referencia a la selectividad de la resina para los diferentes iones en nuestro ejemplo de agua:(1)

Los diferentes factores de separacin para un in con respecto al otro son calculados con la siguiente formula (2):(2)

Factor de separacin para el contra-inicon respecto al ink

Factor de separacin para el contra-inicon respecto al inj

Factor de separacin para el contra-injcon respecto al ink

Clculo del factor de separacin para nitrato NO3-con respecto a los otros 2 iones usando la frmula (2)Ejemplo usado para calcular:

As, aadiendo los parametros escritos en la formula (2) los siguientes factores de separacin pueden ser calculados para nitrato con respecto a los otros 2 iones:

Los factores de separacin calculados para SO42-con respecto de los otros 2 iones son:

Con estos factores de separacin calculados ms arriba se puede determinar la capacidad del equilibrio de la resina para los diferentes iones.eq/L

eq/L

eq/L

Para verificar si el resultado es coherente se pueden sumar las capacidades del equilibrio usadas por los diferentes iones para ver si son iguales a la capacidad total de intercambio de la resina, que es 1.4 eq/L.eq/L

As, se demuestra que la suma de las capacidades del equilibrio ocupadas por los diferentes iones es igual a la capacidad total de intercambio de la resina.Clculo del volumen mximo de agua que puede ser tratado por litro de resina antes de la saturacin:Lwater/Lresin

Lwater/Lresin

Lwater/Lresin

Como se puede comprobar en base a los clculos de Vmaxla saturacin ocurre primero para el cloro cuando una cantidad de 60 L de agua han sido tratados. Si no se desea cloro en el agua se debe parar el sistema de intercambio inico o si se posee un sistema duplex se puede desviar a la otra columna presente y regenerar la columna que est saturada con los iones absorbidos. Si la presencia de iones de cloro en el agua no tienen presencia relevante se pueden tratar 178 L de agua por litro de resina antes de que ocurra la saturacin debido a los nitratos.Clculo del percentil de reparticin de los sitios ocupados en las resinas:

Ahora calculemos el percentil de distribucin para las diferentes concentraciones de iones en nuestra agua de ejemplo (Tabla 5)

Como se puede comprobar el percentil de distribucin para las concentraciones no es el mismo que el percentil de distribucin para los sitios ocupados en la resina en el equilibrio. Esto es debido al hecho de que la resina es ms selectiva para ciertos iones. Los resultados para el clculo arriba indicado estn resumidos en la siguiente tabla 7.Anion

20,8 %4,3 %

41,7 %72,9 %

37,5 %22,8 %

Tomado de Water Treatment Solutions LENNTECH