Resinas de Intercambio Iónico Métodos de Análisis

Los métodos de análisis de resinas de intercambio iónico pueden dividirse entre aquellos en que se determina el material utilizado como base (polímero de estireno, de acrílico, base sulfónica, etc.) y los que se orientan a evaluar el funcionamiento de la resina. De estos últimos nos ocuparemos en esta presentación.

En general todos los métodos se desarrollan conforme a técnicas particulares compiladas por ASTM (American Society for Testing Materials), y son ampliamente aceptados por la industria.

Los métodos más comunes que permiten evaluar la performance de una resina son:

♦ capacidad de retención de agua
♦ capacidad de intercambio
♦ densidad
♦ tamaño y distribución de partículas

Las resinas son plásticos, polímeros activados, desarrollados desde hace aproximadamente 50 años para intercambiar iones. Más del 90% de las resinas corresponden a polímeros de estireno o acrílico, formados por largas cadenas. Estas cadenas se cruzan luego con un mónomero (generalmente divinilbenceno), formando un copolímero (resultante del cruzamiento, por ejemplo, entre estireno y divinilbenceno), que toma la forma de una malla reticulada o matriz del copolímero.

A mayor "cruzamiento" o crosslinking, menores son los "agujeros" que quedan en la matriz que podrían retener el agua. De manera que al aumentar el cruzamiento disminuye la capacidad de retención de humedad.

Esta descripción elemental se adapta perfectamente a las resinas estándard catiónicas. Son resinas fuertes de tipo gel que se usan para ablandar agua o decationizarla.

Cuando las resinas son macroporosas, la matriz que se forma al realizar el cruzamiento presenta discontinuidades, como si fuera un queso gruyere, que dan lugar a la porosidad.

Las resinas catiónicas suelen ser atacadas por el cloro residual existente en el agua, u otros oxidantes que rompen su estructura polimérica aumentando su capacidad de retención de agua. De esta manera, puede verse el grado de envejecimiento que una resina presenta, simplemente comparando su capacidad de retención con la de la misma resina nueva,

Con las resinas aniónicas, se puede retener desde menos de un 45% hasta un 60% de humedad, dependiendo de la porosidad. Por ello es necesario corroborar con otros métodos la degradación de la resina.

Existe una regla casi infalible en lo que hace a la capacidad de intercambio: la cantidad de soda cáustica que se usa para regenerar aumenta al disminuir la capacidad de retención de humedad.

El envejecimiento provoca una pérdida en la capacidad de intercambio, medida en miliequivalentes por litro de resina. Siempre es conveniente hacer un seguimiento en la performance de las resinas aniónicas, teniendo en claro que:

► la capacidad de intercambio total puede no variar, pero la resina habrá envejecido al alterarse la relación entre aniones débiles y fuertes efectivamente intercambiados.

► La vida útil de las resinas aniónicas no depende tanto del tiempo que éstas han estado en servicio sino de la cantidad de ciclos de regeneración a las que estuvieron expuestas.

El último punto es particularmente oportuno para prevenir subdimensionar el volumen de resina aniónica al diseñar un sistema. Menores inversiones iniciales se compensan con mayores costos operativos.

Los parámetros a determinar para completar la evaluación son Tamaño efectivo y coeficiente de uniformidad de las partículas.

Fuente: Aguanet