TEORIA DEL INTERCAMBIO IONICO

GRUPO: 6INTERCAMBIO CATIONICO Y ANIONICOINTRODUCCIONLa presencia de impurezas con carga en el agua llamadas electrolitos pueden acarrear problemas para sistemas de enfriamiento y calefaccin. Los electrolitos son sales disueltas que le confieren a la solucin la capacidad de conducirelectricidad, en el agua pura suele encontrarse los cationes (carga positiva): calcio y magnesio. Estos cationes son los responsables de que determinada agua se denomine dura, deigual forma seencuentra tambin elsodio como catin. Para compensaryequilibrarcargasseencuentranlosaniones(carganegativa), clasificados como dureza, sulfatos, cloruros y silicio, estas sustancias se retiran mediante intercambio inico.

CONCEPTO

Las operaciones de intercambio inico son bsicamente reacciones qumicas de sustitucin entre unelectrolito en solucin yun electrolito insoluble con elcual se pone en contacto la solucin.El intercambio catinico es el desplazamiento de un ion positivo por otro ion positivo; el intercambio aninico es el desplazamiento de iones negativos o aniones por otros iones negativosTEORIA DEL INTERCAMBIO IONICOIONESRECORDEMOS MATERIAPROTONES, ELECTRONES ETCATOMOSMOLECULASCOMPUESTOS QUIMICOSLa unin electrovalente es el enlace qumico, partculas unidas electrostticamente.Electrolitos? Porque al disolverse con agua lo hacen en partculas cargadas elctricamente (disociacin electroltica) IONES CAMINANTES

COMPUESTOS QUIMICOSUNIONES ELECTROVALENTE, COVALENTES Y COORDINADASEL INTERCAMBIO IONICO CONSISTE EN EL INTERCAMBIO REVERSIBLE DE IONES ENTRE UN MEDIO SOLIDO DE INTERCAMBIO Y UNA SOLUCIONPara mayor eficiencia los intercambiadores de iones solidos deben:Contener sus propios ionesSer insolubles en aguaProporcionar suficiente espacio en su estructura porosa para que los iones pasen libremente al interior y hacia el exterior del solido.

* Proceso de intercambio solo puede realizarse entre iones que tengan la misma naturaleza elctrica.INTERCAMBIADOR DE IONESPREFIERE:Iones de alta valenciaIones con un pequeo volumen solvatadoIones con facilidad para polarizarseIones que reaccionen fuertemente con el sitio de intercambioIones que no tiendan a formar complejos

INTERCAMBIADORES DE IONESORGANICOS - INORGANICOSCuando se produce un intercambio, los iones del intercambiador son reemplazados por iones de la solucin del suelo e inmediatamente se genera un nuevo equilibrio. En este proceso dinmico, el equilibrio se modifica, cuando las plantas toman nutrientes o hay lavado de iones en la solucin del suelo por lluvia o hay un agregado de fertilizante. En todos estos casos se efecta un intercambio de iones y se restablece un nuevo equilibrio. La distribucin de cationes entre fase slida y fase lquida depende de las propiedades del intercambiador y las actividades de los "nuevos cationes de la solucin del suelo".

CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICOla capacidad de intercambio de cationes (CIC) de un suelo es la cantidad de cationes retenidos en forma intercambiable a un determinado Ph expresado en miliequivalentes por 100 gr de suelo.

generalmente la CIC total de un suelo se refiere al valor que resulta de sumar los miliequivalentes de los diferentes cationes intercambiables presentes, para lo cual habr que determinar, por anlisis qumico de suelos, cada uno de esos cationes y sumarlos.

por tal razn, se ha establecido un procedimiento ms simple: saturar todos los sitios de intercambio con un ion especifico (nh4+ y na) el cual es posteriormente extrado y medido en una sola determinacin.11Capacidad de Cambio de Cationes:Es el ms importante, y mejor conocido.En el suelo son varios los materiales que pueden cambiar cationes. Los principales cambiadores son las arcillas y la materia orgnica (los dos materiales presentan propiedades coloidales).Las causas de la capacidad de cambio de cationes son:Sustituciones atmicasdentro de la red.Existencia de bordes(superficies descompensadas).Disociacin de los OH de las capas basales.Enlaces de Van der Waals.

12CAPACIDAD DE INTERCAMBIO ANIONICO (CIA)Aunque la adsorcin de cationes sea el proceso predominante en la mayora de los suelos, porque las partculas coloidales suelen tener carga negativa, tambin se producen reacciones de intercambio aninico en suelos muy meteorizados, con una alta proporcin de xidos hidratados de metales de transicin (fundamentalmente de Al y Fe).

Algunos suelos se caracterizan por retener no solamente cationes sino tambin aniones. Generalmente en los suelos con pHcido el complejo Arcillo hmico exhibe cargas positivas, las cuales originan procesos de Intercambio Aninico. (CIA aumenta con disminucin en pH).

Orden de adsorcin:

IMPORTANCIA DE LA CAPACIDAD DE CAMBIO Controla la disponibilidad de nutrientes para las plantas: K+, Mg++, Ca++, entre otros.

Interviene en los procesos de floculacin - dispersin de arcilla y por consiguiente en el desarrollo de la estructura yestabilidad de los agregados. Define si los suelos son aptos para cultivos:

- Determina el papel del suelo como depurador natural al permitir la retencin de elementos contaminantes incorporados alsuelo.