Sílica na Água - Parte 4: Remoção de sílica através de resinas de troca iônica

As resinas de troca iônica são formadas por partículas plásticas do tamanho de um grão de areia, que possuem uma característica especial: sua superfície é capaz de trocar íons com os íons presentes na água e quando estão saturadas, podem se regenerar com uma solução concentrada de regenerante. Existem dois tipos principais de resinas de troca iônica: resinas de troca aniônica e resinas de troca catiônica. Para a remoção de sílica, as resinas aniônicas são as mais relevantes, pois a sílica na água geralmente está na forma aniônica.

Cada ânion presente na água possui uma afinidade maior ou menor com as resinas. As resinas aniônicas podem ser fortes ou fracas. As resinas fracas (WBA ou Weak Base Anion) só conseguem reter ânions que apresentam ligações fortes, então possuem uma utilização limitada e são pouco usadas no tratamento de água.

Já as resinas fortes (SBA, ou Strong Base Anion) conseguem reter a maioria dos ânions e são as mais utilizadas. Geralmente os ânions bivalentes como sulfatos (SO4-2) são os que apresentam maior afinidade com as resinas, então são os que mais facilmente ficam retidos. A seguir, temos uma ordem de afinidade dos ânions tipicamente encontrados na água:

Sulfato > Nitrato > Cloreto > Bicarbonato > Sílica > Hidróxido

Nesta sequência, vemos que a sílica é a penúltima da lista, apenas sendo ligeiramente mais retida pela resina do que o íon hidróxido (OH-), que nada mais é do que o ânion que compõe a resina no seu estado regenerado. Isto significa que em um leito composto de resinas aniônicas, a sílica será o primeiro ânion a começar a escapar do leito.

Esta é a razão pela qual as estações de desmineralização de água precisam ter um bom monitoramento da sílica na saída do leito de resinas aniônicas, pois a sílica é a primeira a aumentar a sua concentração na água deionizada quando o leito se exaure, ou seja, tem sua capacidade de retenção iônica completa.

É importante frisar que se deseja sempre otimizar o tempo de cada campanha dos leitos, afinal em cada regeneração se utiliza quantidades relevantes de hidróxido de sódio (NaOH). Com isso, se costuma levar a campanha dos leitos aniônicos até que se perceba o escape da sílica (breakthrough) para se ter certeza de que o leito está completamente exaurido. Por isso, um controle periódico da qualidade da água é tão importante.

Devido a esta forma de operação que quase todos sistemas que exigem uma água com muito baixa concentração de sílica também incorporam um leito misto após o leito aniônico.

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