El agua desmineralizada (agua desmineralizada) es un agua de gran pureza que está prácticamente libre de iones disueltos, sales y minerales. Se utiliza en numerosas aplicaciones industriales que exigen altos niveles de pureza. Entre ellas se encuentran las industrias química y farmacéutica, la generación de energía, la electrónica y la producción de alimentos. Este artículo analiza en detalle los principios técnicos, los métodos de producción, las aplicaciones y los retos del agua desmineralizada.
Índice
Definición y propiedades del agua desionizada
¿Qué es el agua desionizada?
El agua desmineralizada es agua que se ha liberado de casi todas las sales disueltas, compuestos orgánicos y sólidos en suspensión mediante procesos especiales. Los parámetros típicos del agua desmineralizada son
Leitfähigkeit: < 1 µS/cm (je nach Anwendung sogar < 0,1 µS/cm).
Gesamtgehalt gelöster Feststoffe (TDS): < 0,1 mg/l.
Concentración de iones: Casi sin aniones ni cationes.
Valor pH: Neutro a ligeramente ácido (6,5 a 7,0).
Diferencias con otras calidades de agua
Agua ultrapura: grado de pureza aún mayor que el agua desmineralizada, especialmente para aplicaciones en la industria de semiconductores o en laboratorios médicos.
Agua potable: Contiene sales y minerales disueltos en concentraciones no permitidas para el agua desmineralizada.
Agua descarbonatada: todavía contiene sales como cloruros o sulfatos que no se encuentran en el agua desmineralizada.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa ALMA OSMO VE para producir agua desmineralizada
Producción de agua desmineralizada
1. proceso de intercambio iónico
En el intercambio iónico, el agua pasa a través de resinas especiales que intercambian iones (por ejemplo, calcio, magnesio, cloruro) por iones de hidrógeno e hidróxido. Estos reaccionan para formar agua pura (H₂O).
Intercambiadores de cationes: eliminan iones con carga positiva como el calcio (Ca²⁺) o el magnesio (Mg²⁺).
Intercambiador de aniones: Elimina los iones cargados negativamente, como el cloruro (Cl-) o el sulfato (SO₄²-).
Intercambiador de iones de lecho mixto: Combina ambos procesos en un solo paso.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa para el tratamiento de aguas residuales para reutilización interna (Water-ReUse)
2. ósmosis inversa (OI)
La ósmosis inversa es un proceso de membranas a presión que elimina hasta el 99% de las sustancias disueltas en el agua. Suele utilizarse como etapa previa en la producción de agua desmineralizada, sobre todo cuando se necesitan requisitos de gran pureza.
3. electrodesionización (EDI)
EDI combina el intercambio iónico y los campos eléctricos para producir continuamente agua desionizada. Se utiliza después de una etapa de ósmosis inversa para reducir aún más la conductividad.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa para la producción de agua pura, incl. sistema de ablandamiento y electroionización.
4. destilación
En la destilación, el agua se vaporiza y luego se condensa. Este proceso elimina eficazmente las sales disueltas, pero consume mucha energía y rara vez se utiliza para grandes cantidades de agua desmineralizada.
Aplicaciones del agua desmineralizada
1. generación de energía
En las centrales eléctricas, el agua desmineralizada se utiliza como agua de alimentación de las calderas para evitar la formación de depósitos y la corrosión en las calderas de vapor. La gran pureza del agua desmineralizada contribuye a la eficacia y longevidad de los sistemas.
2. industria química y farmacéutica
Medio de reacción: Muchas reacciones químicas requieren agua sin impurezas para garantizar la calidad del producto.
Producción de medicamentos: El agua desionizada se utiliza para la producción de principios activos farmacéuticos y para sistemas de limpieza.
3. industria alimentaria y de bebidas
Producción de bebidas: se utiliza agua desmineralizada para garantizar perfiles de sabor homogéneos y altos niveles de calidad.
Limpieza: El agua desionizada no deja residuos en los equipos de producción.
4. industria electrónica
El agua desionizada es indispensable en la producción de semiconductores y placas de circuitos impresos. Sirve como agua de enjuague y minimiza el riesgo de contaminación.
5. aplicaciones de laboratorio
En investigación y desarrollo, el agua desionizada se utiliza como disolvente y para procesos analíticos, ya que las impurezas podrían falsear los resultados.
Desafíos en la práctica
1. corrosión
Debido a su pureza, el agua desionizada es muy soluble y puede corroer los metales. Por eso es necesario utilizar materiales resistentes a la corrosión, como acero inoxidable o plástico, en tuberías y depósitos.
2. gastos de funcionamiento
La producción de agua desmineralizada es intensiva en energía y productos químicos, especialmente cuando se aplican requisitos de alta pureza.
3. ensuciamiento de la membrana y agotamiento de la resina
Las etapas de pretratamiento, como la filtración o la descarbonización, son esenciales para evitar el ensuciamiento y la formación de incrustaciones en los sistemas de ósmosis inversa y de intercambio iónico.
4. regeneración y eliminación
Las resinas de intercambio iónico deben regenerarse periódicamente, produciendo soluciones de salmuera concentradas. La eliminación respetuosa con el medio ambiente de estas aguas residuales es un aspecto importante.
Conclusión
El agua desmineralizada es un componente indispensable de numerosos procesos industriales que exigen altos niveles de pureza. La selección de la tecnología adecuada y una cuidadosa planificación de la planta de tratamiento son cruciales para garantizar una producción estable y económica de agua desmineralizada. Los sistemas modernos ofrecen soluciones innovadoras para minimizar el consumo de energía y reducir el impacto ambiental.
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