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El principio del intercambio de iones

Los intercambiadores de iones son componentes sólidos insolubles que disponen en su estructura química de iones móviles fijados en la estructura básica por medio de agrupaciones químicas dichas "agrupaciones funcionales".
La naturaleza química de la estructura básica y la de las agrupaciones funcionales confieren al intercambiador de iones características mecánicas y químicas específicas.

Los intercambiadores de iones utilizados para el tratamiento de las aguas se presentan casi siempre en forma de bolas semi plásticas, microporosas o macroporosas. Su diámetro se incluye entre 0,2 y 2 mm., y su masa específica (densidad real) ligeramente superior a la del agua para algunos (1,03 hasta 1,1 g.ml-1), más elevada para otros (hasta 1,25 g.ml-1).
La estructura básica de estas bolas se consigue por síntesis orgánica (por reacciones de polimerización de un componente o de copolimerización de varios compuestos orgánicos).

Pues, se trata de resinas de síntesis. Esto explica porqué los intercambiadores de iones se llaman generalmente “resinas intercambiadoras de iones” o más simplemente aún “resinas”.

Las agrupaciones funcionales se obtienen directamente en el proceso de polimerización, o por postratamiento de las bolas de polímero. Cada intercambiador de iones tiene afinidades diferentes para los distintos iones del agua con los cuales se pone en presencia. Cada vez que una resina portadora de iones A por los cuales tiene una afinidad escasa se pone en presencia con un líquido que contiene iones B por los cuales la resina tiene una afinidad mayor, se constata que los iones B son fijados por la resina que cede a cambio iones A. Así pues, el líquido filtrando en el intercambiador de iones se empobrece en iones B y se enriquece en iones A. Al mismo tiempo la resina se empobrece en iones A y se enriquece en iones B. Este intercambio de iones se efectúa carga eléctrica para carga eléctrica. Así pues, si los iones A de los cuales la resina es portadora al principio son monovalentes y los iones del líquido B bivalentes, cada vez que se fija un ion B en la resina, ésta cede en intercambio dos iones A.

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