La precipitación química es un proceso de tres pasos - coagulación, floculación y sedimentación - utilizado comúnmente para eliminar contaminantes metálicos del agua residual mediante la adición de reactivos que forman compuestos insolubles del metal. Es una técnica efectiva para remover la mayoría de los metales y algunos aniones del agua, aunque los compuestos orgánicos pueden reducir su eficacia al formar complejos metálicos.

1. México, Df. 2 De Diciembre del 2013

2. FUNDAMENTOS TEORICOS
La precipitación es un proceso de obtención de un sólido a partir de una
disolución. Puede realizarse por una reacción química, por evaporación del
disolvente, por enfriamiento repentino de una disolución caliente, o por cambio de
polaridad del disolvente.
El sólido así obtenido se denomina precipitado y puede englobar impurezas. En
general será necesario cristalizarlo y recristalizarlo.
Se utiliza como forma de separación y cuantificación.
Para aplicarlo se debe tener en cuenta los siguientes requisitos:
a- La sustancia a separar debe tener muy baja solubilidad en el agua. Ksp
debe ser pequeña.
b- Para aumentar la pureza se debe volver a precipitar en varios casos.
c- Para tener un compuesto definido de composición fija se debe en varios
casos secar por encima de los 100 C o calcinar el precipitado.
d- Se debe conocer la capacidad higroscópica del compuesto a temperatura
ambiente para manejar los cuidados adecuados en cada caso.
Para purificar la sustancia precipitada se requiere filtrar y adicionar los reactivos
especiales para purificar el compuesto, la medición se realiza de acuerdo a la
sustancia que sé este analizando.
Mediante la adición de reactivos, los contaminantes solubles se transforman en
formas insolubles o de una menor solubilidad. La eliminación de la disolución será
tanto más completa (cuantitativa) cuanto más insoluble sea el compuesto formado.
Por ejemplo, se pueden eliminar los bicarbonatos del agua mediante la adición
de hidróxido cálcico, Ca(OH)2, el cual forma carbonato cálcico, compuesto poco
soluble que sedimenta en forma de fino polvo.
Es la tecnología de pretratamiento más común para la eliminación de
contaminantes que se utiliza para reducir la concentración demetales en el agua
residual a niveles que no causen preocupación.
Es
posible
eliminar
un metal
pesado disuelto
(como plomo, mercurio,cobre o cadmio, que esté como cloruro, nitrato o sulfato)
adicionando hidróxido sódico o cálcico, que produce la precipitación del
correspondiente hidróxido de plomo, mercurio, cobre o cadmio. También se utiliza
para eliminar la dureza del agua cuyo nombre es ablandamiento.
Un precipitado es el sólido que se produce en una disolución por efecto de una
reacción química o bioquímica. A este proceso se le llama precipitación. Dicha
precipitación puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la
disolución debido a una reacción química o a que la disolución ha sido
sobresaturada por algún compuesto, esto es, que no acepta más soluto y que al
no
poder
ser
disuelto,
dicho
soluto
forma
el
precipitado.
En la mayoría de los casos, el precipitado (el sólido formado) cae al fondo de la
disolución, aunque esto depende de la densidad del precipitado: si el precipitado

3. es más denso que el resto de la disolución, cae. Si es menos denso, flota, y si
tiene
una
densidad
similar,
se
queda
en
suspensión.
El efecto de la precipitación es muy útil en muchas aplicaciones, tanto industriales
como científicas, en las que una reacción química produce sólidos que después
puedan ser recogidos por diversos métodos, como la filtración, la decantación o
por
un
proceso
de
centrifugado.
En síntesis, la precipitación es la sustancia solida visible que se forma al combinar
varias sustancias.
PRINCIPIO DE DISEÑO
Es la separación de sustancias por asentamiento gravitacional, mediante el
agregado de reactivos químicos que alteran su estado físico o su solubilidad
(precipitantes, coagulantes, floculantes, etc.).
La precipitación química es un proceso de tres pasos que consiste en:
coagulación, floculación y sedimentación.
Coagulación
En esta etapa las fuerzas entre las partículas de los contaminantes se reducen o
eliminan mediante la adición de productos químicos, lo que permite la interacción
de partículas mediante el movimiento molecular y la agitación física. La mezcla
rápida permite la dispersión en el agua residual del producto químico utilizado en
el tratamiento y promueve el choque de partículas, lo que hace que las partículas
se agrupen para formar otras de mayor tamaño, es decir, la coagulación. Los
productos químicos añadidos para promover dicha agregación se denominan
coagulantes y tienen dos propósitos básicos: El primero es desestabilizar las
partículas, lo que permite la interacción, y el segundo es promover la agrupación
de partículas reforzando así la floculación.
Floculación
Se produce después de un período de mezcla rápida ya que es necesario
disminuir la velocidad de la mezcla para que se formen flóculos más grandes. (Si
la velocidad de mezcla es alta, los flóculos continúan siendo destruidos por
excesivo contacto físico).
Sedimentación
Debido al tamaño de las partículas sigue siendo necesario algo de mezcla para
que exista contacto entre las masas de sólidos y promover así la formación de
flóculos que se sedimentarán rápidamente. Durante la precipitación, los sólidos se
separan del líquido normalmente por sedimentación. lo que debe resultar en dos
capas claramente visibles: una sólida y una líquida, que pueden separarse
fácilmente.
La precipitación química se realiza la mayor parte de las veces utilizando hidróxido
de sodio, compuestos de sulfato (alumbre o sulfato férrico) o sulfuros (sulfuro de
sodio o sulfuro de hierro). La adición de estos compuestos a aguas residuales

4. portadoras de metales forma hidróxidos de metal o sulfuros de metal
respectivamente, y la solubilidad en el agua de éstos es limitada.
Esta técnica se utiliza para remover la mayoría de los metales de las aguas
residuales, y algunas especies aniónicas como sulfato y fluoruro. Los compuestos
orgánicos en las aguas residuales pueden formar complejos de metal y reducir la
eficacia de este tipo de tratamiento, en cuyo caso probablemente se necesite
realizar estudios a nivel laboratorio o de proyecto piloto para determinar los
métodos de tratamiento apropiados para romper el complejo y hacer que se
precipite el metal.
Frecuentemente este problema puede resolverse utilizando mejores técnicas de
separación de residuos.
La precipitación encuentra aplicación en la separación de un componente de una
mezcla de compuestos, ya sea por reactividad o bien por distinta solubilidad en un
determinado disolvente.
Posteriormente se utilizará la decantación o la filtración para el aislamiento, y se
aplicarán técnicas de purificación [cristalización, cromatografía en columna] hasta
obtener el compuesto puro.
La decantación puede utilizarse para separar mezclas de sólidos y líquidos cuando
no se utilice la filtración. Consiste en dejar reposar la suspensión hasta que, por
gravedad, se depositen las partículas sólidas en el fondo del recipiente. Después
se trasvasa con cuidado el líquido a otro recipiente procurando que no pasen las
partículas sólidas.
Reacciones de precipitación se pueden utilizar para la fabricación de pigmentos, la
eliminación de sales del agua en el tratamiento del agua, y en el análisis cualitativo
inorgánico clásica.
La precipitación también es útil para aislar los productos de una reacción durante
el estudio diagnóstico. Idealmente, el producto de la reacción es insoluble en el
disolvente de reacción. Por lo tanto, se precipita medida que se forma,
preferiblemente formando cristales puros. Un ejemplo de esto sería la síntesis de
porfirinas en reflujo de ácido propiónico. Al enfriar la mezcla de reacción a
temperatura ambiente, el precipitado de cristales de porfirina, y se recogen por
filtración:
La precipitación también puede ocurrir cuando se añade un antidisolvente,
reduciendo drásticamente la solubilidad del producto deseado. A partir de
entonces, el precipitado se puede separar fácilmente por filtración, decantación, o
centrifugación). Un ejemplo sería la síntesis de cloruro de tetrafenilporfirina
crómico: se añade agua a la solución de reacción de DMF, y el producto precipita.
La precipitación también es útil en la purificación de productos: crudo bmim-Cl se
recoge en acetonitrilo, y se dejó caer en acetato de etilo, donde se precipita. Otra
aplicación importante de un antidisolvente está en la precipitación con etanol del
ADN.
En la metalurgia, la precipitación a partir de una solución sólida es también un
medio útil para reforzar aleaciones; este proceso se conoce como fortalecimiento
de la solución sólida.

5. APLICACIÓN DE PRECIPITACIO QUIMICA EN TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
La tecnología de pre tratamiento más común para la eliminación de contaminantes
es la precipitación química la cual se utiliza para reducir la concentración de
metales en el agua residual a niveles que no causen preocupación. Antes de
seleccionar un sistema de precipitación química para la separación de metales se
deben considerar varios factores entre los que se distinguen:
La capacidad demostrada del sistema para atenerse a los límites de descarga
El gasto de capital necesario
Los costos operacionales y de mantención
La flexibilidad para ampliar o mejorar el sistema para cumplir con necesidades
futuras, la cantidad de contaminante y la cantidad hidráulica permitida en el
presente y las que se propongan para el futuro.
La frecuencia, volumen y características de las descargas del proceso industrial
La conservación del agua y las posibilidades de su recuperación
Los resultados de los estudios de tratabilidad de aguas residuales representativas
usando la tecnología de tratamiento que se propone.
La precipitación química es un proceso de tres pasos que consiste en la
coagulación, la floculación y la sedimentación. Las fuerzas entre las partículas de
los contaminantes se reducen o eliminan mediante la adición de productos
químicos, lo que permite la interacción de partículas mediante el movimiento
molecular y la agitación física. La mezcla rápida permite la dispersión en el agua
residual del producto químico utilizado en el tratamiento y promueve el choque de
partículas, lo que hace que las partículas se agrupen para formar otras de mayor
tamaño, es decir la coagulación. Los productos químicos añadidos para promover
dicha agregación se denominan coagulantes y tienen dos propósitos básicos: (1)
desestabilizar las partículas, lo que permite la interacción, y (2) promover la
agrupación de partículas. Reforzando así la floculación.
Después de un período de mezcla rápida es necesario disminuir la velocidad de la
mezcla para que se formen flóculos más grandes. (Si la velocidad de mezcla es
alta, los flóculos continúan siendo destruidos por excesivo contacto físico). Este
proceso se denomina floculación. Debido al tamaño de las partículas sigue siendo
necesario algo de mezcla para que exista contacto entre las masas de sólidos y
promover así la formación de flóculos que se sedimentaran rápidamente.
Durante la precipitación, los sólidos se separan del líquido normalmente por
sedimentación. lo que debe resultar en dos capas claramente visibles: una sólida y
una líquida, que pueden separarse fácilmente.
Mientras que la precipitación química está basada en la solubilidad en agua de los
diferentes tipos de iones, raramente pueden lograse concentraciones iguales al
grado de solubilidad. Como se indicó anteriormente la precipitación química se
realiza la mayor parte de las veces utilizando hidróxido de sodio, compuestos de
sulfato (alumbre o sulfato férrico) o sulfuros (sulfuro de sodio o sulfuro de hierro).
La adición de estos compuestos a aguas residuales portadoras de metales forma

6. hidróxidos de metal o sulfuros de metal respectivamente, y la solubilidad en el
agua de éstos es limitada.
Normalmente el equipo de coagulación consiste de estanques con impulsores
rotativos para la mezcla rápida. Pero se pueden utilizar batidores y bombeadores o
deflectores en línea. El equipo de floculación consiste en estanques con palas
para la agitación y la floculación lenta. El equipo de sedimentación normalmente
consiste de una unidad clarificadora que tiene placas inclinadas (separador de
láminas) o tubos. Estas unidades funcionan mediante gravedad, necesitan poco
espacio, su costo de instalación y mantenimiento es mínimo.
La precipitación química se utiliza para remover la mayoría de los metales de las
aguas residuales, y algunas especies aniónicas como sulfato y fluoruro. Los
compuestos orgánicos en las aguas residuales pueden formar complejos de metal
y reducir la eficacia de este tipo de tratamiento. en cuyo caso probablemente se
necesite realizar estudios a nivel laboratorio o de proyecto piloto para determinar
los métodos de tratamiento apropiados para romper el complejo y hacer que se
precipite el metal. Frecuentemente este problema puede resolverse utilizando
mejores técnicas de separación de residuos en vez de mediante el tratamiento de
residuos.
CONCLUSION
Un precipitado es el sólido que se produce en una disolución por efecto de difusión
o de una reacción química o bioquímica. A este proceso se le llama precipitación.
Dicha reacción puede ocurrir cuando una sustancia insoluble se forma en la
disolución debido a una reacción química o a que la disolución ha sido
sobresaturada por algún compuesto, esto es, que no acepta más soluto y que al
no poder ser disuelto, dicho soluto forma el precipitado. En la mayoría de los
casos, el precipitado (el sólido formado) cae al fondo de la disolución, aunque esto
depende de la densidad del precipitado: si el precipitado es más denso que el
resto de la disolución, cae. Si es menos denso, flota, y si tiene una densidad
similar, se queda en suspensión. El efecto de la precipitación es muy útil en
muchas aplicaciones, tanto industriales como científicas, en las que una reacción
química produce sólidos que después puedan ser recogidos por diversos métodos,
como la filtración, la decantación o por un proceso de centrifugado. En síntesis, la
precipitación es la sustancia sólida visible que se forma al combinar varias
sustancias

7. BIBLIOGRAFIA
http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/interesantes/tratamientoresiduales/tr
atamientoresiduales.html
http://www.mific.gob.ni/LinkClick.aspx?fileticket=9bw2BeTFkJE%3D&tabid=425&la
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http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080004/contenido/Capitulo
8/Pages/Proceso_tratamiento_aguas(b)_continuacion3.htm
http://www.slideshare.net/lobezno81/tratamiento-de-aguas-residuales-11206028
http://www.analizacalidad.com/docftp/fi1110aguas.pdf