Las sustancias disueltas son sustancias que están completamente disueltas en un líquido, como el agua, y que, por tanto, no pueden eliminarse mediante procesos mecánicos de separación como la sedimentación o la filtración. Estas sustancias incluyen sales, compuestos orgánicos, gases y metales disueltos, y desempeñan un papel crucial en la tecnología industrial del agua y las aguas residuales. Suelen medirse como sólidos disueltos totales (SDT ), utilizando la unidad mg/l (miligramos por litro).
Definición y delimitación
Un soluto es una sustancia que se disuelve completamente en un disolvente, normalmente agua. La disolución se produce a nivel molecular o iónico, con lo que la sustancia deja de ser reconocible visualmente. Un compuesto se denomina soluto si el tamaño de sus partículas es inferior a 1 nanómetro. Las partículas más grandes (de 1 nm a 1 µm) se denominan coloidales, mientras que las partículas aún mayores se consideran en suspensión.
Solubilidad
La solubilidad de una sustancia indica la cantidad de la misma que puede disolverse en una determinada cantidad de disolvente. Esto depende de varios factores:
- Temperatura: Las temperaturas más altas aumentan generalmente la solubilidad de los sólidos, mientras que la solubilidad de los gases disminuye.
- Presión: En el caso de los gases, una mayor presión aumenta la solubilidad (ley de Henry).
- Naturaleza química del disolvente y de la sustancia disuelta: las sustancias polarizadas o iónicas se disuelven mejor en disolventes polares como el agua.
Ejemplos:
- Las sales, como el cloruro sódico, se disuelven en agua gracias a su enlace iónico.
- Gases como el dióxido de carbono se disuelven en el agua en función de la presión parcial y la temperatura.
Índice
Antecedentes técnicos
Tipos de sustancias disueltas
Compuestos inorgánicos
- Sales como el cloruro de sodio, el carbonato de calcio y el sulfato de magnesio.
- iones como cloruro, nitrato y fosfato.
Compuestos orgánicos
- Pequeñas moléculas orgánicas como azúcares, alcoholes y ácidos.
- Sustancias poco degradables como los PFAS (compuestos alquílicos perfluorados y polifluorados).
Gases
- Oxígeno, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno.
Foto: Planta de biogás ALMA BHU GMR para la eliminación de sustancias orgánicas disueltas
Proceso de tratamiento para la eliminación de sustancias disueltas
- Ósmosis inversa y nanofiltración separan las sustancias disueltas mediante filtración a presión con membranas semipermeables. Son especialmente eficaces para eliminar sales, sustancias orgánicas y metales pesados.
- Las resinas de intercambio iónico eliminan específicamente cationes o aniones, por ejemplo calcio o nitrato.
Destilación y evaporación
- Procesos físicos que separan sustancias disueltas vaporizando el disolvente.
Adsorción
- Los filtros de carbón activado o GAK adsorben sustancias orgánicas disueltas, como pesticidas o hidrocarburos disueltos.
Procesos de precipitación y floculación
- puede eliminar metales y sales poco solubles del agua modificando el valor del pH y formando productos de precipitación.
- El tratamiento biológico utiliza específicamente microorganismos para descomponer los compuestos orgánicos disueltos, como los hidrocarburos o los compuestos nitrogenados. En reactores biológicos como proceso de fangos activados, sistemas MBBR o biofiltros estas sustancias se metabolizan. De este modo se obtienen productos como agua, dióxido de carbono o nitrógeno, que pueden verterse al medio ambiente. Este método es especialmente habitual en la industria alimentaria y de bebidas o en las depuradoras de aguas residuales.
Conclusión
El control y la eliminación de sustancias disueltas es un aspecto clave del tratamiento de aguas industriales, ya que influye decisivamente en la calidad y la seguridad de funcionamiento. Determinadas sustancias disueltas pueden eliminarse eficazmente mediante procesos específicos como las tecnologías de membrana, el tratamiento biológico, el intercambio iónico o la adsorción.
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