La calidad del agua en los procesos de limpieza

Dependiendo de la fase del proceso de limpieza, se puede requerir un agua de mayor o menor calidad. Un agua de alta calidad en este contexto significa un agua con la mínima cantidad de partículas y materiales disueltos.

El enjuague inicial puede ser con agua normal de red. Sin embargo, el agua del enjuague final debería ser un agua de alta calidad con el mínimo contenido de minerales disueltos. Para mejorar la calidad del agua utilizada para las acciones de limpieza y desinfección existen diferentes métodos que se explican a continuación:

Filtrado
Con la intención de extraer la mayor cantidad de partículas de polvo y suciedad que flotan sobre el agua, ésta es pasada a través de un tamiz o elemento filtrante que recoge todas las pequeñas partículas. A pesar de todo, el tamaño de la malla del filtro permite que pequeñas partículas puedan pasar a través del mismo. Por tanto, el filtrado no es suficiente para purificar el agua completamente, pero con frecuencia, es necesario como primer paso, ya que estas partículas pueden interferir con otros métodos de purificación ó atascarlos rápidamente. Por esta razón, normalmente se instala un sistema de prefiltros.
 
Destilación
La destilación supone la ebullición del agua para producir vapor. El vapor de agua contacta con una superficie fría, con lo que se condensa de nuevo en un líquido que es recogido. Como los solutos no son normalmente vaporizados, permanecen en la solución que está en ebullición. Sin embargo, la destilación no purifica completamente el agua, ya que contaminantes con puntos de ebullición similares puedan quedar contenidos en las gotitas del líquido vaporizado. A pesar de ello, se puede obtener un 99.9% de agua pura por destilación. Por tanto, la destilación genera un agua de alta calidad; sin embargo, se requiere una gran cantidad de energía para este proceso. En situaciones donde se necesita gran cantidad de agua de alta calidad, (como por ejemplo en los procesos de lavado y esterilización), se utilizan otros métodos, como la descalcificación del agua, la desionización y la osmosis inversa.
 
Descalcificación del agua por intercambio iónico
Las sales que provocan la dureza del agua, como el bicarbonato de calcio (CaHCO3) y el cloruro de Magnesio (MgCl2) y que tienden a depositarse, se intercambian con sales de Sodio. Estas sales se disuelven muy bien en agua y por tanto, no se depositan. En un agua descalcificada, los iones duros son intercambiados con los iones Sodio. Esto se efectúa haciendo pasar el agua a través de una columna de resina que posee cadenas que atrapan el calcio, magnesio y otros iones de metales pesados y los reemplazan por iones Sodio. Las sales de sodio son solubles en agua y por tanto, no crearán depósitos. En lugar de resinas, también pueden utilizarse zeolitos (aluminio-silicatos cristalinos).

Cuando la resina se satura de iones duros, puede ser regenerada con iones Sodio mediante el añadido de salmuera (agua con sal), lo que permitirá de nuevo su uso como descalcificador.
 

Desionización en dos pasos mediante intercambio iónico
En este proceso, todos los iones presentes en el agua son extraídos mediante un proceso en dos pasos. En la primera fase, los iones metálicos (cationes cargados positivamente) son intercambiados por iones H+. En una segunda fase, los ácidos y sales remanentes (aniones cargados negativamente), son intercambiados con iones OH-. El enlace entre H+ and OH+ forma H2O: agua. De esta forma, todos los minerales son extraídos.

En muchos laboratorios, este método de purificación ha reemplazado a la destilación, ya que proporciona un mayor volumen de agua muy pura. Así mismo, el agua del enjuague final de los procesos de limpieza normalmente se trata de esta manera. El agua purificada conseguida a través de este método recibe el nombre de agua desionizada o desmineralizada.

Debido a su debilidad de enlace con las resinas, los silicatos causan una capa opaca o azulada sobre los instrumentos de acero inoxidable, y pueden pasar a través de los intercambiadores iónicos, especialmente si las resinas están casi saturadas. Como los silicatos no incrementan la conductividad del agua, la presencia de los mismos puede ser pasada por alto fácilmente.
 

Osmósis inversa
También llamada hiperfiltración. En este caso, se crea una presión mecánica aplicada a la solución que contiene impurezas, forzada a través de una membrana semipermeable. El tamaño de los poros de esta membrana es aproximadamente de 0.0005 micrones (si comparamos con una bacteria, ésta normalmente posee un tamaño entre 0,2-1 micrones). Por tanto, el término aplicado es osmosis inversa, ya que la osmosis normal generaría agua pura si se dirigiera en la otra dirección para diluir las impurezas. La osmosis inversa es teóricamente el método disponible a gran escala más riguroso para la purificación de agua. Como la membrana es muy propensa a ser dañada por las clorinas, los iones metálicos y otras impurezas, normalmente este sistema se combina con filtros de agua y dispositivos descalcificadores.

¿Cómo funciona un pañal?

Los pañales modernos pueden retener "kilos" de orina y seguir pareciendo perfectamente secos. Esto es debido al tipo de sustancias químicas, casi todas sintéticas, presentes en él y en la forma en que se disponen estas sustancias al fabricar el pañal.

La capa interna está hecha de polipropileno, un plástico de tacto suave que se mantiene seco. La parte central está hecha de un polvo “superabsorbente” (poliacrilato de sodio, un polímero hidrófilo) combinado con celulosa “peluda”, además de una capa de fibra que evita que el fluido se remanse en un punto y le obliga a distribuirse por toda la superficie. La capa externa es de polietileno microporoso, retiene el fluido y deja pasar el vapor. El conjunto se une con puños de polipropileno hidrófobo, con una banda elástica en torno a los muslos para impedir la salida del fluido. El pañal se sujeta al bebé mediante bandas adhesivas o "velcro".

Los poliacrilatos son polímeros superabsorbentes debido a su estructura. En el caso del poliacrilato de sodio, los grupos carboxilato de sodio (-COONa) cuelgan de la cadena principal. Al contacto con el agua se desprenden iones sodio (Na+) dejando libres grupos negativos (-COO-). Estos, al estar cargados negativamente, se repelen entre sí, por lo que el polímero se "desenrolla" y absorbe agua. El poliacrilato de sodio es un polímero de masa molecular muy elevada, por lo que no se disuelve sino que gelifica.

El poliacrilato de sodio puede absorber agua destilada hasta unas 800 veces su propia masa. Si además de agua destilada se encuentran presentes otras sustancias, como es el caso de la orina, la capacidad de absorción se reduce mucho.

No solo en la higiene personal de los bebes y adultos, tiene aplicación los polímeros superabsorbentes, también se utilizan para:

QuimiKao S. A. de C. V., produce principalmente aminas grasas y sus derivados, sales cuaternarias de amonio y especialidades químicas, entre las que destacan el poliacrilato de sodio.

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El ablandamiento del agua

¿Qué es el agua dura?

Cuando un agua es referida como agua “dura” significa que contiene más minerales (calcio y magnesio) que un agua normal. El grado de dureza de un agua aumenta, cuanto más calcio y magnesio hay disuelto. Debido a la presencia de estos minerales, otros iones cargados positivamente no se disolverán rápidamente en el agua dura que en el agua que no contiene calcio y magnesio.

El agua dura es conocida por taponar las tuberías y complicar la disolución de detergentes en agua.

¿Qué causa la dureza en el agua?

La dureza en el agua es causada principalmente por la presencia de iones de calcio y magnesio. Algunos otros cationes divalentes también contribuyen a la dureza como son, estroncio, hierro y manganeso, pero en menor grado ya que generalmente están contenidos en pequeñas cantidades.

La dureza la adquiere el agua a su paso a través de las formaciones de roca que contienen los elementos que la producen. El poder solvente lo adquiere el agua, debido a las condiciones ácidas que se desarrollan a su paso por la capa de suelo, donde la acción de las bacterias genera CO2, el cual existe en equilibrio con el ácido carbónico. En estas condiciones de pH bajo el agua ataca las rocas, particularmente a la calcita (CaCO3), entrando los compuestos en solución.

Clasificación del agua de acuerdo a su dureza

Según el grado de dureza, las aguas se clasifican de la siguiente forma:

0 – 75 mg/1 CaCO3: agua blanda

75 – 150 mg/1 CaCO3: agua semi-dura

150 – 300 mg/1 CaCO3: agua dura

más de 300 mg/1 CaCO3: agua muy dura

¿Qué provoca el agua dura?

El agua dura causa un alto riesgo de depósitos de cal en los sistemas de agua de los usuarios. Debido a la deposición de la cal, las tuberías se bloquean y la eficiencia de las calderas y los tanques se reduce. Esto incrementa los costes de calentar el agua sobre un 15 a un 20%.

Otro efecto negativo de la precipitación de la cal es que tiene un efecto dañino en las maquinarias. El ablandamiento del agua significa aumentar la vida media de las maquinarias, y aumentar la vida de las tuberías, incluso contribuye a incrementar el trabajo, y una expansión en la vida de los sistemas de calefacción solar, aires acondicionados y muchas otras aplicaciones basadas en agua.

El ablandamiento del agua es un proceso importante porque la dureza del agua en casas y compañías es reducida durante este proceso.

¿Qué es el ablandamiento del agua?

El ablandamiento del agua es una técnica que sirve para eliminar los iones que hacen a un agua dura, En algunos casos, los iones de hierro también causan dureza del agua y pueden ser eliminados durante el proceso de ablandamiento. La mejor solución para ablandar un agua es usar una unidad de ablandamiento de aguas y conectarla directamente con el suministro de agua.

Un ablandador de agua colecta los minerales que causan la dureza y los contiene en un tanque colector y este es de vez en cuando limpiado. Otra manera de ablandar el agua es con el uso de intercambiadores iónicos. Este reemplazará los iones de calcio y magnesio por otros iones, por ejemplo sodio y potasio.

Proveedores de sistemas de ablandamiento de agua

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