INSTITUTO TECNOLGICO DE ACAPULCO.OPERACIONES UNITARIAS II.1.2 INTERCAMBIO INICO.Equipo #2:Carmona Palomares Jos Balam. 10320486De los Santos Irra Jos Alexis. 11320087Martnez Valdez Daniel. 10320463Rendn Robles Gustavo Germn. 10320482Trej Vzquez Mariu. 12320400Ing. Carolina Pinzn Magaa.

Acapulco, Guerrero a 22 de Abril de 2015.IntroduccinLas sustancias solubles ionizadas disueltas en agua estn presentes comoiones, que son tomos o molculas llevando cargas elctricas. Los iones con carga positiva se llamancationes, los con carga negativaaniones. Puesto que el agua es globalmente neutral elctricamente si no lo fuese, sufriramos un choque elctrico cuando sumergimos nuestra mano en el agua el nmero de cargas positivas y negativas debe ser exactamente igual.Los iones pueden llevar una carga o ms, generalmente entre 1 y 3. Los iones pueden ser un tomo solo (iones monoatmicos) o una combinacin de varios tomos juntos (poliatmicos), como molculas.El intercambio inico es una tecnologa poderosa, aunque poco conocida por el hombre de la calle. La pgina presente trata de explicar en trminos sencillos el intercambio inico para los que tienen solo un conocimiento superficial de qumica.Pocos saben lo que es. No obstante, en la Europa occidental, la mayora de los hogares tienen por lo menos un aparato con resinas intercambiadoras de iones.

Intercambio inico. Es una operacin de separacin basada en la transferencia de materia fluido-slido. Involucra la transferencia de uno o msionesde la fase fluida al slido por intercambio o desplazamiento de iones de la misma carga, que se encuentran unidos porfuerzas electrostticasa grupos funcionales superficiales. La eficacia del proceso depende del equilibrio slido-fluido y de la velocidad de transferencia de materia. Los slidos suelen ser de tipo polimrico, siendo los ms habituales los basados en resinas sintticas.Puede considerarse en otras palabras como un intercambio deionesentre doselectrolitoso entre una disolucin de electrolitos y uncomplejo. En la mayora de los casos se utiliza el trmino para referirse a procesos de purificacin, separacin, y descontaminacin de disoluciones que contienen dichos iones, empleando para ello slidos polimricos o minerales dentro de dispositivos llamadosintercambiadores de iones.Los intercambiadores de iones suelen contenerresinas de intercambio inico(porosas o en forma de gel),zeolitas,montmorillonita,arcillay humusdel suelo. Los intercambiadores de iones pueden ser intercambiadores de cationes, que intercambian iones cargados positivamente (cationes), o intercambiadores de aniones que intercambian iones con carga negativa (aniones). Tambin hay cambiadoresanfterosque son capaces de intercambiar cationes y aniones al mismo tiempo. Sin embargo, el intercambio simultneo de cationes y aniones puede ser ms eficiente si se realiza en dispositivos mixtos que contienen una mezcla de resinas de intercambio de aniones y cationes, o pasar la solucin tratada a travs de diferentes materiales de intercambio inico.

El proceso de Intercambio de Iones.En el contexto de purificacin, intercambio de ion es un proceso rpido y reversible en el cual los iones impuros presentes en el agua son reemplazados por iones que despiden una resina de intercambio de iones. Los iones impuros son tomados por la resina que debe ser regenerada peridicamente para restaurarla a su forma inica original. (Un ion es un tomo o grupo de tomos con una carga elctrica. Los iones con carga positiva se llaman cationes y son generalmente metales, los iones con carga negativa se llaman aniones y son generalmente no metales).Los siguientes iones son generalmente encontrados en aguas crudas:

Cationes.Aniones.

Calcio (Ca2+)Cloruro (Cl-)

Magnesio (Mg2+)Bicarbonato (HCO3-)

Sodio (Na+)Nitrato (NO3-)

Hierro (Fe2+)Sulfato (SO4) 2-

Potasio (k+)Carbonato (Co3)2-

Resinas de Intercambio de iones.

Hay 2 tipos bsicos de resinas- intercambio de cationes e intercambio de aniones. Resinas del intercambio de cationes emiten iones Hidrgeno (H+) u otros iones como intercambio por cationes impuros presentes en el agua. Resina de intercambio de Aniones despedir iones de hydroxil (OH) u otros iones de cargas negativas en intercambio por los iones impuros que estn presentes en el agua.

Tipos Segn su Estructura de RedMicroporosas o Tipo Gel Son resinas convencionales originadas a partir de la polimerizacin del divinilbenceno y el estireno. Los grupos de intercambio estn distribuidos estadsticamente en la partcula, es muy difcil describir la porosidad ya que la distancia entre los enlaces cruzados y las cadenas vara considerablemente (CIDI, 1999; FECYT, 2001).Macroporosas o Macroreticulares Son resinas formadas por el polmero de poliestireno y divinilbenceno, como las de tipo gel, pero su apariencia es diferente a las de gel (CIDI, 1999) ya que durante la sntesis de esta resina se utiliza un co-solvente que acta interponindose entre las cadenas polimricas creando grandes superficies internas.

Isoporosas Se caracterizan por tener un tamao de poro uniforme con lo que aumenta la permeabilidad de los iones en el interior de la red; son resinas de alta capacidad, regeneracin eficiente y un costo ms bajo que las resinas macroporosas (Grgeda y Grajeda, 2006; FECYT, 2001).

Resinas de intercambio catinico.Resinas de intercambio catinico.Estas resinas estn disponibles en 3 tamaos diferentes de cuentas. El medio ( OH> FAs, no hay manera prctica con ningn proceso para eliminar nicamente los iones cloruro del agua sin tocar los otros aniones.Para resinas intercambiadoras de cationes usadas en ablandamiento, la orden es:Pb++> Ca++> Mg++> Na+> H+El plomo (Pb) est en la lista para ilustrar que trazas de plomo disuelto se eliminan en un ablandamiento, y varios otros metales pesantes tambin (pero no todos).Es a veces difcil eliminar ciertos contaminantes con resinas clsicas, debido a la "competencia" con otros iones inofensivos. En muchos casos, resinas especficas fueron creadas, y son disponibles para la eliminacin de: Boro Nitrato Perclorato Nquel Cromato Uranioy algunos otros contaminantes.

Aplicaciones.El intercambio inico se utiliza ampliamente en la industria de alimentos y bebidas, hidrometalurgia, acabado de metales, qumica y petroqumica, farmacutica, azcar y edulcorantes, agua subterrnea y potable, nuclear, ablandamiento industrial del agua, semiconductores, energa y muchas otras industrias.El intercambio inico es un mtodo ampliamente utilizado tambin en el hogar como en losdetergentesde lavado, o en los filtros de agua) para produciragua blanda. Lacromatografa de intercambio inicoindustrial y de anlisis es otra rea que debe ser mencionada. Lacromatografa de intercambio inicoes un mtodocromatogrficoque se utiliza ampliamente para el anlisis qumico y la separacin de los iones. Por ejemplo, enbioqumicaes ampliamente utilizado para separar molculas cargadas, tales como protenas. Un rea importante de aplicacin es la extraccin y purificacin de sustancias de origen biolgico, tales como protenas (aminocidos) yADN/ARN.

Anlisis

Para el diseo de una columna de intercambio inico, lo importante es el volumen de resina y no su masa. Las resinas tienen distintos valores de densidad, as que estas se venden por unidad de volumen, en litros o metros cbicos, o en pis cbicos en los EEUU. Muchas de las propiedades de las resinas se expresan tambin por volumen.La capacidad de un intercambio inico se puede dividir en dos: capacidad total y capacidad util u operativa.La capacidad total vendria siendo el nmero de grupos activos corresponde a la capacidad total de una resina. Puesto que hay millones de millones de grupos en una sola perla de resina, la capacidad total volmica se expresa enequivalentes por litrode resina. Un equivalente representa 6,021023grupos activos.Mientras que la definicin de la capacidad til, ocapacidad operativa, es la diferencia entre los sitios regenerados al principio y al final del perodo de produccin. Se expresa tambin en equivalentes por litro.En operacin normal, la capacidad til de la resina es aproximadamente la mitad de la capacidad total. Los valores normales son de 40 a 70% de la capacidad total, en funcin de las condiciones de operacin.

ConclusinEl intercambio inico es una tcnica poderosa para la eliminacin de impurezas en el agua y varias soluciones. Muchas industrias dependen del intercambio inico para producir agua de pureza extrema: Centrales elctricas nucleares y trmicas Semiconductores, chips electrnicos, pantallas de ordenadores Eliminacin selectiva de contaminantes en el agua potableLas resinas de intercambio inico descritas pueden tener diversos usos comerciales e industriales, incluyendo la suavizacin, desalcalinizacin, desmineralizacin, eliminacin de nitratos, pulicin de condensado, control de contaminacin, y muchos otros. La seleccin de resinas apropiadas para aplicaciones especficas se determina a travs del anlisis del agua de alimentacin y la calidad de efluente que se desea. Algunas de las aplicaciones que se encuentran en otros campos son: Ablandamiento de jugos de azcar antes de la evaporacin Eliminacin de color en jarabes de azcar de caa Separacin cromatogrfica de glucosa y fructosa Desmineralizacin de suero de leche, de glucosa y varios otros productos de la industria alimenticia Recuperacin de polifenoles usados en varios alimentos industriales Recuperacin de uranio en minas Recuperacin de oro en talleres de electroplastia Separacin de metales en solucin Catlisis de aditivos de gasolina Extraccin de antibiticos y otras sustancias de caldos de fermentacin Purificacin de cidos orgnicos Resinas en polvo utilizadas en formulaciones farmacuticas

Referencias Bibliogrficas.

http://aguasconelpolo.blogspot.mx/2010/06/intercambio-ionico-el-proceso-de.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intercambio_i%C3%B3nicohttp://www.ecured.cu/index.php/Intercambio_i%C3%B3nicohttp://www.oocities.org/edrochac/sanitaria/resinasintercambio7.pdfhttp://dardel.info/IX/IX_Intro_ES.htmlhttp://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/csalas/OPIV/intercambio_ionico.pdfhttp://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/22193/Capitulo3.pdfhttp://www.agualatinoamerica.com/docs/PDF/5-6-02avilla.pdfhttp://www.monografias.com/trabajos51/intercambio-ionico/intercambio-ionico.shtmlhttp://www.carbotecnia.info/encyclopedia/intercambio-ionico/