La zeolita es un aluminosilicato de estructura cristalina microporosa, formado por la reacción de agua alcalina con cenizas y rocas volcánicas. Su interés en tratamiento de agua no viene de una sola propiedad, sino de tres mecanismos distintos que pueden actuar a la vez en el mismo lecho.
De dónde viene
Los yacimientos aprovechables son tobas volcánicas con una proporción elevada de clinoptilolita, la variedad de zeolita natural más utilizada en tratamiento de agua.
La zeolita natural no es un producto homogéneo: su composición y su comportamiento dependen del yacimiento. El porcentaje real de clinoptilolita, la capacidad de intercambio catiónico y el contenido en minerales acompañantes varían de un origen a otro, y son los datos que determinan el rendimiento del material.
Existen además zeolitas sintéticas, obtenidas a partir de disoluciones de sílice, alúmina e hidróxido sódico, con una composición controlada y un tamaño de poro más uniforme.
1. Adsorción
La estructura interna de canales y cavidades da a la zeolita una superficie específica muy elevada. Los compuestos disueltos quedan fijados sobre esa superficie interna.
En tratamiento de agua, este mecanismo actúa sobre determinados compuestos orgánicos e hidrocarburos. Fuera del agua, la misma propiedad se aprovecha en secado de gases y en separación de mezclas gaseosas, donde la zeolita funciona como desecante incluso a presiones parciales de agua muy bajas.
A ese efecto se suma la retención física de las partículas en suspensión entre los granos del lecho, como en cualquier medio filtrante. Su menor densidad aparente frente a la arena silícea permite retener partículas de menor tamaño a la misma velocidad de filtración.
2. Intercambio iónico
Es el mecanismo más relevante en tratamiento de agua. La estructura de la zeolita contiene cationes móviles —sodio, potasio, calcio— que se intercambian por los cationes presentes en el agua.
Conviene precisar qué significa eso: la zeolita retira determinados cationes del agua y libera en su lugar los que tenía en su estructura. No añade nutrientes ni minerales beneficiosos; realiza un intercambio, y por eso su capacidad se agota y hay que regenerarla con salmuera.
Las aplicaciones habituales:
- Amonio. Es donde mejor rinde, por su selectividad alta por el ion amonio incluso en presencia de otros cationes en competencia.
- Dureza. Retiene calcio y magnesio, con una capacidad inferior a la de una resina sintética. La misma propiedad explica su uso en detergentes, donde ha sustituido a los fosfatos como ablandador.
- Hierro y manganeso, responsables del color y el sabor metálico del agua.
- Determinados metales pesados, con un rendimiento que depende de la matriz del agua y conviene verificar experimentalmente.
3. Catálisis
La estructura porosa de las zeolitas, con canales de tamaño molecular, permite que determinadas reacciones ocurran selectivamente en su interior según el tamaño de las moléculas implicadas.
Es la base de su uso masivo en refino de petróleo y petroquímica: craqueo catalítico, isomerización y síntesis de hidrocarburos. En tratamiento de agua este mecanismo tiene menos aplicación directa, pero explica por qué la zeolita es uno de los materiales más estudiados fuera del sector.
Qué comprobar antes de usarla
El rendimiento depende tanto del material como del dimensionado del lecho. Antes de cargar conviene disponer del análisis mineralógico, de la capacidad de intercambio catiónico medida, de la granulometría y el coeficiente de uniformidad, y de la documentación de conformidad cuando el destino sea agua de consumo humano.
La altura de lecho, la velocidad de filtración, el caudal de lavado a contracorriente y el ciclo de regeneración se determinan a partir del análisis del agua de captación y del caudal a tratar.
Puede consultar las especificaciones de nuestra zeolita, escribirnos o llamarnos al +34 910 577 254.
