Uso de materiales zeolíticos, uno natural y otro sintético en la disminución de la concentración de cationes Na, Ca Y Mg en una disolución salina.

Abstract

El rápido crecimiento de la población mundial, el aumento de la demanda de agua en distintos sectores de la industria y, además, el cambio climático que está enfrentando el planeta ha conllevado a que la humanidad afronte un problema y desafío en la actualidad, la escasez de agua dulce. En particular, la desalinización de agua de mar surge como una alternativa para solucionar el déficit de agua dulce que existe, siendo la tecnología de osmosis inversa a base de membranas la mayormente utilizada a nivel mundial para desalinizar agua de mar. Este tipo de tecnología produce un residuo altamente concentrado de sales, que generalmente es descargado directamente al mar si la planta desalinizadora se encuentra cerca de la costa, causando variaciones de salinidad en los puntos de descarga y un posible daño ambiental al medio marino que lo rodea. El residuo (salmuera) contiene sales disueltas, compuestas mayoritariamente de sodio, calcio y magnesio por lo cual las zeolitas parecen ser indicadas para disminuir la concentración de estos cationes, gracias a las propiedades que presentan, tales como su capacidad de intercambio catiónico y, tamaño de poro microporoso la cual le permite actuar como tamiz molecular. Este trabajo tuvo como fin evaluar el comportamiento y la efectividad de 2 materiales zeolíticos, uno de origen natural y otro sintético en la disminución de Na+ , Ca2+ y Mg2+ de una salmuera preparada en laboratorio que trata de replicar las condiciones de un concentrado de osmosis inversa y, por tanto, de esta forma reducir el impacto ambiental que podrían producir los cationes en el medio marino. Los objetivos propuestos fueron llevados a cabo mediante la utilización de diversas técnicas de análisis, tales como: difracción de rayos X, fluorescencia de rayos X y microscopía electrónica de barrido para caracterizar los materiales utilizados, además se utilizó la técnica de espectrometría de absorción atómica para cuantificar los cationes de interés presentes en la salmuera. En cuanto al intercambio catiónico entre los materiales zeolíticos y la salmuera, estos ocurrieron durante los primeros 60 [min] de iniciada la reacción. El material zeolítico sintético retuvo más cationes en su estructura que el material de origen natural, 45,20 [mg/g] de Na+ durante los primeros 30 [min] de contacto material-salmuera, 5,17 [mg/g] de Ca2+ en los primeros 30 [min] y 0,46 [mg/g] de Mg2+ durante la primera hora de contacto con la salmuera