Quimica del Agua

1. Universidad del Zulia
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
Catedra: Química del Agua
Maracaibo – Estado Zulia
Integrantes:
Barboza Armando – Flores Andreina – Morillo Yrelba
Navarro Yefreide – Pineda Jesús – Tudares Gabriel

2. Es un fenómeno físico relacionado con el movimiento de un
Solvente a través de una Membrana Semipermeable.
sin gasto
de energía
Extraer el
agua pura
del medio
ambiente.

3. Una membrana semipermeable es una barrera que sólo
permite pasar a ciertas sustancias y bloquea el paso a todas
las demás.
Ejemplo
El agua del suelo pasa por difusión a través de las membranas de las raíces para diluir la alta concentración
de sales que normalmente tiene la Salvia de la planta.

4. Proceso en el cual se fuerza al agua a pasar a través de
una membrana Semi-permeable

5. Más
Rentable
Es la tecnología
Que se esta Usando
Como se observa en la gráfica por
medio de la ósmosis inversa podemos
separar el agua pura de un sin fin de
contaminantes e inclusive sales.

6. Cuadro comparativo de la ósmosis inversa vs. Otros sistemas de filtración de alta tecnología

7. La química de superficies es una rama especial de la
química física
Las moléculas de la
superficie se encuentran
en un ambiente diferente
de las moléculas del
interior de la fase.
Se ocupa de los fenómenos que
tienen lugar en esta región, y
que son de aplicación en la
industria de los catalizadores,
detergencia, intercambio de
materia etc.

8. El estudio de las dispersiones submicroscópicas, pero la
palabra “coloide” se emplea con frecuencia para incluir
suspensiones groseras, emulsiones, películas, plásticos, etc.
Coloides Partículas, de naturaleza cristalina o no, cuyos diámetros oscilan entre 1 y 100 nm.

9. Se utiliza para hacer referencia a todo aquel acto que
tenga ver con quitar algo de su lugar.
La remoción puede llevarse a cabo respecto de objetos o
de elementos así como también de personas de un cargo
o de un puesto en el que se encuentran normalmente.

10. REMOCIÓN DE SÓLIDOS
O CRIBADOS
La remoción de los solidos habitualmente se realiza
mediante el cribado.

11. REMOCIÓN DE SÓLIDOS
O CRIBADOS
Los solidos que se remueven son de gran tamaño, por
ejemplo , botellas , palos, bolsas, llantas etc. Con se
evita tener problemas en la planta de tratamiento de
aguas, ya que si no se remueve estos solidos pueden
llegar a tapar tuberías o dañar algunos equipos.

12. REMOCIÓN DE ARENA
Esta etapa (también
conocida como escaneo o
maceración) típicamente
incluyen canal de área
donde la velocidad de las
aguas residuales es
cuidadosamente
controlada para permitir
que la arena y las piedras
de esta tomen partículas,
pero todavía se mantienen
la mayoría del material
orgánico con el flujo.

13. Este equipo es llamado
colector de arena. La
arena y las piedras
necesitan ser quitadas
a tiempo en el proceso
para prevenir daño en
las bombas y otros
equipos en las etapas
restantes del
tratamiento.
REMOCIÓN DE ARENA

14. APLICACIÓN DE LA REMOCIÓN
Aplicaciones de remoción.
El fósforo es un componente habitual de las aguas naturales, pero
también existen fuentes humanas de fosfatos, provenientes de la
industria o de las aguas servidas, e incluso de la agricultura. Las
cantidades excesivas de fosfatos en aguas naturales llevan a
desequilibrios ecológicos por la eutrofización y gran descenso de
los niveles de oxígeno, por lo que se encuentra limitada su descarga
a dichos cuerpos.
Existen diversos métodos para la remoción de fosfatos que
han sido utilizados y optimizados a lo largo de los años,
pudiéndose resumir de la siguiente manera:
 Eliminación biológica de fósforo / Filtración.
 Adsorción sobre medios específicos: Hidróxido de Hierro
Granular.
 Ósmosis Inversa.

15. PROCESO DE FILTRADO
QUÍMICO
La floculación es un proceso químico mediante el cual, con
la adición de sustancias denominadas floculantes, se
aglutinan las sustancias coloidales presentes en el agua,
facilitando de esta forma su decantación y posterior filtrado.

16. PROCESO DE FILTRADO
QUÍMICO

17. PROCESO DE FILTRADO
QUÍMICO

18. ELIMINACIÓN BIOLOGICA DEL
FOSFÓRO
La eliminación biológica del fosforo en las aguas residuales es
la aplicación mas ampliamente utilizada, ya que implica la
eliminación de fosfatos en los solidos suspendidos.
Orto fosfatos Solubles
Poli Fosfatos Inorgánicos
Fosfatos Orgánicos

19. Fenómeno de desestabilización de las partículas coloidales,
que puede conseguirse a través de la neutralización de sus
cargas eléctricas con la adición de un coagulante.

20. APLICACIONES DE LA
COAGULACIÓN
Podemos mencionar tres casos:
Las sales de Fe3 como el cloruro de Hierro ya que se
puede utilizar en estado solido y disoluciones.
Las sales de AL3 como el Sulfato de Aluminio
presenta la ventaja de mayor porcentaje en peso de
aluminio.
Los Poli- Electrolitos pueden ser naturales o sintéticos
y las cantidades a dosificar son mucho menores q
para las sales.

21. Es la fuerza que hace la superficie, no es fuerza
dividida por el área de la superficie, sino dividida
por la longitud del perímetro de esa superficie).

22. Por ejemplo,
Donde F es la fuerza que debe hacerse para "sujetar" una
superficie de ancho l. El factor 2 en la ecuación se debe a que
una superficie tiene dos "áreas" (una por cada lado de la
superficie), por lo que la tensión superficial actúa doblemente
la células y los capilares están compuestos por membranas
semipermeables que controlan el flujo gracias a la tensión
superficial.

23. Algunos valores de la Tensión Superficial son:
Líquido
Temperatura líquido
(ºC)
Tensión superficial
(N/m)
Petróleo 0º 0,0289
Mercurio 20º 0,465
Agua 0º 0,0756
20º 0,0727
50º 0,0678
100º 0,0588

26. Las reacciones químicas en el suelo ocurren en la
superficie de las partículas constituyentes.

29. PROCESOS AMBIENTALES DEL
INTERCAMBIO IONICO
1. Suavizador de agua (Eliminación de dureza)
2. Descarbonatación (Eliminar bicarbonato)
3. Descationización (Eliminación de todos los cationes)
4.Desmineralización (Eliminación de todos los iones)
5. Lechos mezclados pulidos o mixtos (Nitratos y
desmineralización)
6. Eliminación de Nitratos
7. Eliminación de Metales

30. 1. Suavizador de Agua (Eliminación de dureza)
Aquí el ejemplo del calcio:
2 R-Na + Ca++ R2-Ca + 2 Na+
R2-Ca + 2 Na+ 2 R-Na + Ca++
La Reacción de Regeneración es:

31. ¿QUE OCURRE EN EL AGUA?
SAC (Na)
Agua Bruta Agua Ablandada

32. 2. DESCARBONATACIÓN (ELIMINACIÓN DE BICARBONATO)
Ejemplo
2 R-H + Ca++(HCO3
–)2 R2-Ca + 2 H+ + 2 HCO3
–
Después, los cationes de hidrógeno se combinan con los aniones de
bicarbonato y producen ácido carbónico y agua:
H+ + HCO3
– CO2 + H2O

33. WAC (H)
Agua Bruta Agua Descarbonatada
¿QUE OCURRE EN EL AGUA?

34. DEG
Agua Descarbonatada Agua Desalación
Usos
La alcalinización sirve:
•En cervecerías
•En cartuchos domésticos de agua
potable
•Para calderas de baja presión
•Como primera etapa de una
desmineralización

35. 3. Descationización (Eliminación de todos los cationes)
Ejemplo
R-H + Na+ R-Na + H+
La reacción inversa (de regeneración)
R-Na + H+ R-H + Na+
SAC (H) DEG
Agua Bruta Agua Descationizada Descationizada y
Desalación
¿QUE OCURRE EN EL AGUA?

36. 4. Desmineralización ( Eliminación de todos los iones)
2 R'H + Ca+ + R2Ca + 2 H+
R'H + Na+ R'Na + H+

37. De modo parecido, una resina en
forma OH– puede eliminar todos los
aniones:
R’’OH + Cl– R’’Cl + OH– 2 R’’OH + SO4
= R’’2SO4 + 2 OH–
H+ + OH– HOH H2O
Al final del Proceso

38. Usos
Agua para el Laboratorio
Agua para Baterías
Agua de lavado en la producción de
semiconductores y otros productos
electrónicos
Agua para calderas de alta presión en
centrales eléctricas nucleares o térmicas
y en otras industrias

39. 5. Lechos mezclados pulidos o mixtos (Nitratos y
desmineralización)
Agua pre-
desmineralizada
SAC (H) + SBA
(OH)
No queda nada

40. Pulido de agua pre-
desmineralizada con
resinas
Pulido de permeado
de ósmosis inversa
Pulido de agua de
mar destilada
Pulido
de condensados de
turbina en centrales
eléctricas
Tratamiento de
condensados de
proceso en varias
industrias
Usos

41. Agua
Potable
SBA
Ciclo de
Cloruro
RSBA-Cl + NO3
– RSBA-NO3 + Cl–

42. SBA (Cl)
Agua Bruta Agua des-nitratada
Uso:
Principalmente tratamiento
de aguas municipales.

43. Agua
potable y
aguas de
desecho.
Resinas
quelantes

44.  Eliminación de boro (ácido bórico) en
agua potable
 Eliminación de nitrato en agua potable
 Eliminación de perclorato en agua
potable
 Eliminación de metales pesantes en
vertidos: Cd, Cr, Fe, Hg, Ni, Pb, Zn

45. Clasificadas como
Ácido Fuerte o
Ácido Débil

46.  Ciclo Ácido
 R - H + Z - A → R - Z + H - A
 Ciclo Sódico
 R - Na + Z - A → R - Z + Na – A
R: cadena de la resina
Z: catión (p. ej.: Ca2+, Mg2+, Na +, K
+, etc.)
A: anión (p. ej.: Cl-, SO 4 =, HCO 3 -,
CO 3 =, etc.)

47.  Resinas catiónicas de ácido fuerte.
 Intercambian iones positivos (cationes)
 Funcionan a cualquier pH
 Es la destinada a aplicaciones de
suavizado de agua.

48. • Resinas catiónicas de ácidos débiles.
• Eliminan los cationes que están asociados con
bicarbonatos
• Tienen menor capacidad de intercambio
• No son funcionales a pH bajos.

49. Universidad del Zulia
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
Catedra: Química del Agua
Maracaibo – Estado Zulia
Integrantes:
Barboza Armando – Flores Andreina – Morillo Yrelba
Navarro Yefreide – Pineda Jesús – Tudares Gabriel