Análises periféricas em resinas de troca iônica: um importante acompanhamento

Caldeiras de alta pressão são equipamentos destinados à produção e acumulação de vapor sob temperaturas e pressão superiores às do ambiente. O vapor produzido possui ampla aplicação em indústrias, abrangendo desde a geração de energia elétrica e movimentação de máquinas até aquecimento, limpeza e esterilização de equipamentos e superfícies. Devido às condições extremas de operação, a necessidade de controle e alta qualidade de água de alimentação se tornam essenciais para evitar adversidades operacionais, redução de eficiência e até mesmo a ocorrência de catástrofes maiores. A presença de íons de cálcio (Ca2+), magnésio (Mg2+) e sódio (Na+) na forma de carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, cloretos e hidróxidos podem levar à incrustação nos sistemas, dificultando a troca de calor e o escoamento do fluido. A corrosão, por sua vez, é ocasionada pela presença de gases dissolvidos, como O₂ e CO₂, que reduzem a resistência mecânica dos materiais metálicos e comprometem a estrutura das caldeiras de alta pressão. A presença de sílica, especialmente em caldeiras de alta pressão, também é crítica, pois, nessas condições, a sílica pode volatilizar e ser arrastada com o vapor, provocando incrustações nas pás de turbinas de geração de energia, causando desbalanceamento, danos mecânicos e degradação da qualidade do vapor.

A remoção de nitrato (NO3–) presente na água utilizada para consumo humano além de necessária, é regulamentada pela portaria n° 888 do Ministério da Saúde, indicando que a concentração da substância deve ser mantida abaixo de 10 mg/L (em base N) de modo a evitar danos à saúde. Comumente se encontram fontes de água subterrânea com teores de NO3– acima do permitido, e quando isto ocorre, a troca iônica é sempre uma das alternativas consideradas como rota tecnológica para a remoção de nitrato. Para esta aplicação, as resinas aniônicas são aplicadas no ciclo Cl–, e após sua exaustão, são regeneradas com soluções de NaCl. As reações de troca iônica e regeneração são apresentadas abaixo. R representa a resina e seu grupo funcional sem fazer distinção quanto ao tipo de grupo funcional. Dois tipos de resinas podem ser utilizados para remoção de nitrato, sendo elas as Aniônicas Fortemente Básicas de tipo I (SBA Tipo I) e as resinas seletivas, sendo estas referidas como resinas com melhor desempenho e eficiência na remoção da substância. Em geral, a escolha entre esses dois tipos de resinas é feita levando em consideração a química da água, em especial a presença de sulfato (SO42-). Os fatores