Troca ionica

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TROCA IÔNICA

Marcio Goncalves Franco

TROCADOR IÔNICO
A operação de troca iônica é a troca entre
íons presentes numa solução
(contaminastes) e íons sólidos presentes
na resina.

CLASSIFICAÇÃO DOS
TROCADORES IÔNICOS

Por sua natureza:
• Trocadores orgânicos (sintéticos –Naturais)
• Tocadores Inorgânicos (sintéticos – Naturais)
Pela sua estrutura:
• Tipo Gel .
• Resinas Macroporosas .
• Resinas iso porosas .
Pelo grupo Funcional:
• Resinas Catódicas de Ácido forte
• Resinas Catódicas de Ácido fraca
• Resinas Aniônicas de Base Forte
• Resinas Aniônicas de Base fraca .
• Resinas quelantes

Resinas Orgânicas Naturais
• Quitina: É um polímero linear de elevado peso
molecular, que existe nas paredes celulares de
alguns fungos e na crosta de crustáceos.
•Chitosan: É um polímero natural derivado da
quitina, obtido pela hidrólises desta, é utilizado
como um polímero quelante de metais.
• Ácido algínico: É um componente da estrutura das
algas marrons, é um polímero forte (dá suporte) e
ao mesmo tempo flexível. Pode ser ou não solúvel
em água
• Celulose: A celulose natural tem propriedades de
troca iônica devido aos grupos carboxilas que tem
nasua estrutura.

Resinas Inorgânicas
Naturais:




Alumino silicatos (zeolitas)
Argilas minerais
Feldespatos

Sintéticas:
• Óxidos metálicos hidratados (óxido de titânio hidratado)
• Sais insolúveis de metais polivalentes (fosfato de titânio)
• Sais insolúveis de heteropoliácidos (molibdofosfato
amônico).
• Zeolitas sintéticas.

Estrutura da rede polimérica
Tipo gel
•Conhecidas como resinas micro porosas (tamanho de poro
pequeno 1 nm) são polímeros homogêneos, e seus sítios ativos
estão distribuídos de maneira igual através de toda a esfera.
Resinas macro porosas
• Chamadas também macro reticulares (100 nm) ou de poros fixos,
são fabricadas através de um processo que deixa uma rede com
grandes poros que permitem o ingresso até os sítios interiores,
estasresinas tem uma aparência esponjosa, o que permite uma
boa interação entre os íons e os sítios ativos, mas também significa
que a resina tem uma menor capacidade porque as esferas contem
uma menor quantidade de sítios ativos, já que os poros podem
ocupar entre o 10 e 30% do espaço da resina, o que reduz a sua
capacidade de troca iônica.

Grupo funcional
• Resinas catiónicas de ácido forte :São produzidas por
sulfonação do polímero com ácido sulfúrico. O grupo
funcional é o ácido sulfônico, -SO3H, estas resinas trabalham
em qualquer pH, separam todas as sais e requerem de uma
quantidade elevada de regenerante. Esta é a resina que é
escolhida para quase todas as aplicações de abrandamento
de água.
• Resinas catiónicas de ácido fraco: O grupo funcional é um
ácido carboxílico-COOH, presente em um dos componentes,
principalmente o ácido acrílico o metacrílico. Este tipo de
resina é altamente eficiente e não precisa de uma quantidade
elevada de regenerante, estas resinas tem uma menor
capacidade de troca iônica devido à variação na velocidade
do fluxo e a baixas temperaturas.

Grupo funcional


Resinas aniônicas de base forte: São obtidas a partir
da reação deestireno-DVB com aminas terciárias. O
grupo funcional é uma sal de amônio quaternário. Os
dois grupos principais destas resinas podem ser Tipo 1
(tem três grupos metilo) e as de tipo 2 (um grupo etanol
substitui um dos grupos metil)
• Resinas aniônicas de base fraca: Resinas
funcionalizadas com grupos de amina primária (NH4),
secundária(NHR), e terciária (NR2). Podem ser
aplicadas naadsorção de ácidos fortes com boa
capacidade, mas sua cinética é lenta.
• Resinas Quelantes ,são seletivas, mas são pouco
utilizadas por ser custosas e cineticamente lentas.

Preço das Resinas
Resinas





Cost($/ft3)

Resinas Catiónicas Ácido forte .......... 70-120
Resinas Catiónicas Ácido fracas ......... 150-200
Resinas Aniônicas de Base Forte...... 180-250
Resinas...
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