El intercambio iónico se define como la transferencia de iones entre un medio
sólido (resina) y una solución. Esta técnica es utilizada para remoción
de cationes, lo que se conoce como ablandamiento. Como ya se había mencionado,
la dureza del agua es causada principalmente por la presencia de
iones de calcio y magnesio; también contribuyen el fierro, bario, aluminio
y el estroncio. Las resinas utilizadas para intercambio iónico contienen elementos
que intercambian iones de sodio. El ion hidronio está disponible en
resinas, pero éste no es utilizado para ablandar aguas en fuentes de abastecimiento.
Las resinas que generan cationes de sodio reemplazan los iones
que provocan la dureza, por lo que la disminuyen, pero incrementan el
contenido de iones de sodio.
La desmineralización es un proceso de intercambio iónico que remueve
los sólidos disueltos en las fuentes de suministro de agua. Estos sólidos
disueltos contienen tanto aniones como cationes, por lo que requieren los
dos tipos de resinas. Las resinas utilizadas con propósitos de desmineralización
presentan intercambio de iones hidronio y se dividen en ácidos
fuertes y ácidos débiles. Lo mismo sucede con los iones oxhidrilo que se
dividen en bases fuertes y débiles.
El agua blanda que se genera en este proceso, puede ser mezclada con
otra con un mayor contenido de sales, para obtener la calidad del agua requerida
en cuanto a su contenido de sales.
El proceso de desmineralización se utiliza para remover arsénico, bario,
cadmio, cromo, flúor, plomo, mercurio, nitratos, selenio, plata, cobre, fierro,
manganeso, sulfatos y zinc. Este proceso presenta muchas ventajas
como son la baja inversión que se requiere y la simplicidad del proceso. Su
mayor desventaja es el alto requerimiento químico para regenerar las resinas
y disponer los residuos de estos procesos. Estos factores hacen que el
intercambio iónico sea más adecuado para sistemas reducidos de tratamiento
de agua, como en los calentadores solares.
Los compuestos orgánicos disueltos, agentes oxidantes fuertes y sólidos
suspendidos totales (SST) son contraproducentes en los sistemas de intercambio
iónico. Los compuestos orgánicos pueden ser absorbidos en las
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resinas, el cloro pude ser removido por el carbón activado y los sólidos suspendidos
pueden inhibir la transferencia de agua a través de la unidad de
intercambio iónico y evitar así el contacto apropiado entre el agua y la resina
de intercambio.
