Sílice

Sílice

¿Qué es el sílice?

El Sílice es el nombre convencional del compuesto químico, SiO2 en estado sólido. Incluyendo tanto el estado sólido cristalino (tienen patrones definidos y repetitivos en la distribución de sus partículas), como el amorfo (no tienen orden definido).

Existen diferentes tipos de estado cristalino para el sílice, en la siguiente figura se muestra los tres principales estados cristalinos encontrados en la naturaleza:

Cada uno de estos tipos de sílice contienen propiedades diferentes por su sola distribución en el espació.

 

Este material es utilizado mucho en el tratamiento de agua como medio granular en el lecho profundo como arena de cuarzo (o arena sílica) para la retención de partículas suspendidas en forma coloidal. ya que la solubilidad del cuarzo en el agua es demasiado pequeña (1.2 mg/l), tanto así que se considera practicante insoluble.

Problemática del sílice en el agua

A pesar de utilizar este material como medio filtrante, el sílice en sus otras formas comienza a presentar un problema en el agua. ya que puede disolverse en el agua, o quedar suspendido en partículas de diámetro pequeño (d<1 micra).

La cantidad de sílice disuelto y coloidal depende fuertemente del pH en función del ácido silícico (H4SiO4) este ácido se comporta como un ácido débil, el cual se disocia parcialmente, en diferentes especies.

La siguiente gráfica muestra como a un aumento de pH se obtienen mas especies de Sílice disuelta en el agua. (La gráfica esta con logarítmica con base 10 por lo que a más cercano del 0 este el valor. es mayor la concentración de sílice).

Tabla: Concentración de sílice disuelto en agua en sus diferentes formas vs pH.

La incrustación y precipitación del sílice en estado cristalino depende tanto de la presión como de la temperatura, por lo que tienden a aparecer en membranas de ósmosis inversa que trabajan a altas presiones.

La siguiente gráfica muestra la formación los estados cristalinos del sílice en función de la presión.

Métodos de tratamiento del sílice en el agua.

Ósmosis inversa.

Elimina sales, metales y minerales. La ósmosis inversa separa los iones con ayuda de partículas cargadas, lo que significa que los iones disueltos que  tiene carga, como son las sales, son más propensos a ser rechazados por la membrana. Una membrana de película delgada de polímero rechaza más del 96%, y una de acetato de celulosa, alrededor de un 85%.

Resinas aniónicas.

Las resinas aniónicas pueden diseñarse para retener sílice ya que las especies disueltas son aniones débiles.

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