Aguas de uso Industrial Prof. Julio Amy- Bachiller Lucía Amy

Usos del agua en la Industria El agua en la industria es utilizada con diferentes fines: para limpiar, calentar y enfriar, para generar vapor, para transporte dentro de la fábrica, como solvente, como materia prima constituyente del producto. Se estima que el consumo de agua por la Industria, variará de 752 km3/año en 1995 a 1.170 km3/ año en 2025.

Requisitos según el uso Calentamiento y enfriamiento, generadores de vapor Materia prima, limpieza y transporte Potable (los requisitos de dureza y salinidad correspondientes) Blanda y con bajo contenido salino

Inconvenientes de las aguas de elevada salinidad en la Industria ¡¡Corrosión!! Remediación Desalinización Uso de protectores contra la corrosión

Inconvenientes de las aguas duras Provocan el depósito de sarros Cortan el jabón Cuecen mal los vegetales ¿Inconveniente? 1 kg de zapallo 50 g de cal viva * 1 kg de azúcar 2 limones 1 chaucha de vainilla 1 rama de canela

Inconvenientes de la dureza en intercambiadores de calor y calderas La formación de sarros o incrustaciones, depósitos fundamentalmente de carbonato de calcio, provoca la disminución en el rendimiento térmico de ambos tipos de dispositivos, así como problemas de seguridad en el manejo de las calderas, por obstrucción o por formación de bolsones de vapor. Esto se agrava en calderas de alta presión.

¿Qué es un agua dura y qué tipos de dureza existen? Un agua dura, es aquella que contiene concentraciones importantes de los cationes: Ca2+ , Mg2+ y eventualmente Fe2+. Dependiendo de los aniones que los acompañen, la dureza se puede clasificar en temporal o permanente: Anión Dureza Característica HCO3- Temporal Disminuye hirviendo SO42- Permanente Se mantiene al hervir Cl-

Métodos de ablandamiento Hervido Es un método doméstico de ablandamiento, que solo elimina la dureza temporal: Ca(HCO3 ) 2(ac) ↔ CaCO3(s) +H2O(l) + CO2(g) sarro Favorece la reacción directa

Métodos de ablandamiento Método de las bases: Dureza temporal Permite precipitar los iones calcio y magnesio unidos al anión carbonato monohidrógeno, mediante el agregado de una base: generalmente hidróxido de calcio, aunque también puede ser de amonio o de sodio. Ca(HCO3)2(ac) + Ca(OH)2(ac) ↔ 2CaCO3(s) + 2H2O(l) Mg(HCO3)2(ac) +2 Ca(OH)2(ac) ↔ 2CaCO3(s) + Mg(OH)2(s) 2H2O(l)

Métodos de ablandamiento Método de la cal-soda: Dureza total Permite precipitar además de bicarbonatos, cloruros y sulfatos mediante el agregado de óxido de calcio y carbonato de sodio (soda cristal) tanto en frío como en caliente. Además de las reacciones ya vistas se dan: MgSO4(ac) + Ca(OH)2(ac) ↔ Mg(OH)2(s) + CaSO4(ac) MgCl2(ac) + Ca(OH)2(ac) ↔ Mg(OH)2(s) + CaCl2(ac) CaSO4(ac) + Na2CO3(ac) ↔ CaCO3(s) + Na2SO4(ac) CaCl2(ac) + Na2CO3(ac) ↔ CaCO3(s) +2 NaCl(ac)

Resumiendo la función de cada reactivo: Soluto Ca(OH)2 Na2CO3 Ca(HCO3)2 CaCO3(s) Mg(HCO3)2 Mg(OH)2(s) MgSO4 MgCl2 CaSO4 CaCl2 Este método es aplicable si no son necesarios índices muy bajos de dureza o previo al tratamiento con resinas o zeolitas.

Métodos de ablandamiento Fosfatos en caliente: Permite bajar el índice de dureza prácticamente a 0. Los reactivos son fosfato de sodio e hidróxido de sodio, con posterior ebullición. El calcio precipita como fosfato tricalcico, y el magnesio como hidróxido.

Métodos de ablandamiento Resinas intercambiadoras:

Resinas de intercambio 2HR + Ca2+ ↔ 2H+ + CaR2

Preparación de la solución reactiva: Colocar agua destilada en un vaso de bohemia chico hasta 1/3 de su capacidad. Agregar 1 trozo pequeño de jabón de coco, calentando suavemente y agitando con varilla. Dejar enfriar, y agregar alcohol etílico gota a gota hasta que quede límpida.

Ensayo de dureza Este ensayo, se realizará con 2 muestras de agua problema, agua de la canilla y agua destilada. Colocar en un tubo de ensayos, 5 mL de agua a ensayar, y agregar 10 gotas de solución jabonosa. Agitar vigorosamente. Observar la formación de espuma y el aspecto en el interior de las muestras.(Guardar los tubos como testigos). Muestra Aspecto A B OSE Destilada

Trabajará con las muestras rotuladas A y B. Tomar 5 mL de cada muestra de agua, y colocarlas en dos tubos pyrex. Hervir cuidadosamente el contenido de cada tubo. Observar el aspecto de la muestra. Clasificar según tipo de dureza. Muestra Dureza A B

Tomar 5 mL de la muestra de agua que haya identificado como de dureza permanente, y agregar una punta de espátula de carbonato de sodio,(soda cristal). Agitar y filtrar dos veces. Comprobar dureza en el filtrado, comparando con la muestra original de la parte (I). Colocar en dos tubos, 5 mL de la muestra identificada como de dureza temporal. A uno de ellos, agregar 10 gotas de solución jabonosa. Agitar y dejar como testigo. Al otro agregar una punta de espátula de óxido de calcio. Agitar y filtrar dos veces. Al filtrado agregarle 10 gotas de solución jabonosa. Agitar y comparar con el tubo testigo.

Elaboración: Pelar el zapallo y cortarlo en cubos de 3 o 4 centímetros Elaboración: Pelar el zapallo y cortarlo en cubos de 3 o 4 centímetros. En un recipiente, colocar 2 litros de agua y agregar la cal viva con cuidado (se debe poner la cal en el agua y no al revés). Sumergir el zapallo y dejarlo de 4 a 5 horas. Escurrirlo y lavarlo muy bien en abundante agua. Para el almíbar, colocar un kilo de azúcar por cada litro de agua. Agregar la cáscara de medio limón, el jugo de un limón y medio, la chaucha de vainilla y la rama de canela. Una vez que rompa el hervor, cocinar el almíbar a fuego lento durante 7 minutos. Agregar los cubos de zapallo en el almíbar caliente y cocinarlos durante 3 horas, con la olla destapada. Retirar y envasar en frascos previamente esterilizados.

Pectina de alto metoxilo Hidrólisis Pectina de bajo metoxilo