Los descalcificadores de agua llevan principalmente resina de intercambio iónico, normalmente formada por copolímeros de estireno y vinilbenceno, además de una botella o depósito para contenerla, una válvula de control y un depósito de sal para preparar la salmuera de regeneración. En los modelos que funcionan con sal, la resina retiene los iones de calcio y magnesio responsables de la cal y libera iones de sodio.
Un descalcificador es un sistema diseñado para reducir o neutralizar la presencia de minerales duros, principalmente calcio y magnesio, que generan la cal. Estos sistemas no purifican el agua ni eliminan bacterias, sino que se enfocan en prevenir la cal y alargar la vida útil de tu instalación de agua y tus electrodomésticos.
Material principal: la resina de intercambio iónico
Cuando nos referimos a resina nos estamos refiriendo a los copolímeros de estireno y vinilbenceno. A simple vista es como si viéramos una esponja de baño desmembrada formada por unas bolitas muy pequeñas que funcionan como lecho filtrante. Es aquí donde se produce la descalcificación y esto nos lleva a nuestro siguiente punto.
Como acabamos la resina catiónica funciona como lecho filtrante. Estas resinas deben ser previamente impregnadas de sodio y realizan un intercambio iónico con las sales de calcio y magnesio, las responsables de formar la cal. Es decir, el agua atraviesa la resina dejando el calcio y el magnesio en esta “esponjita” y liberando a su vez un poco de sodio.
Las resinas catiónicas, para decalcificar. Las resinas aniónicas para desmineralizar. Las que usamos en nuestros descalcificadores son las resinas catiónicas fuertes de alto por, un tipo de resina de intercambio iónico utilizadas principalmente para el ablandamiento del agua.
Cómo actúa la resina
El agua entra en el descalcificador y atraviesa la botella llena de resina. La resina contiene iones de sodio adheridos a su superficie. Cuando los iones de calcio y magnesio (la "cal") pasan por esta resina, se intercambian por sodio.
El agua sale del sistema sin cal, más “blanda”, evitando así los problemas del agua dura. El agua pasa por la resina y por un intercambio iónico atrapa las partículas de cal y magnesio, liberando partículas de Sodio.
La resina, por otro lado, es un componente clave en la consecución de estos fines. La función básica de estos aparatos es acabar con los restos de las sales citadas, los cuales resultan perjudiciales no solo para la salud, sino también para el mantenimiento de los conductos y depósitos por los que fluyen.
Materiales y componentes de un descalcificador
Un descalcificador está compuesto por una botella de poliéster reforzada con fibra de vidrio donde dentro esta la resina y enroscada a esta botella se encuentra el cabezal o válvula. En el mueble del descalcificador se encuentra el tanque de la sal y junta a este se encuentra normalmente un cilindro que dentro está el sistema de aspiración, en algunos casos con boya de seguridad.
- Tubería: conecta el equipo con la instalación de agua.
- Llaves de paso: para cortar el agua y realizar correctamente los mantenimientos.
- By pass: Esencial para poder tener suministro de agua ante cualquier revisión o avería del descalcificador.
- Filtro de partículas: Importante filtrar el agua para no dañar la válvula ni la resina.
- Botella descalcificador: Contiene la resina (elemento filtrante).
- Depósito de Sal: Contiene la sal y el agua (salmuera) que se usa para las regeneraciones.
- Válvula: Encargada de realizar las regeneraciones. Abre el paso del agua y cambia el flujo para poder regenerar la resina.
Los descalcificadores para vivienda cuentan con varios componentes comunes, como la válvula de control, que puede, en algunos modelos, ser regulada por microprocesador, junto con una válvula mezcladora, una columna de descalcificación con resina que puede ser de intercambio iónico, una entrada de agua de aporte, una salida destinada al agua descalcificada, un desagüe, una conexión del rebosadero y una conexión a la alimentación eléctrica.
Además se pueden encontrar abrazaderas para realizar la conexión de la manguera, una manguera de desagüe y, en algunos casos, un analizador de dureza. Otros componentes adicionales serán un depósito para la sal o una válvula anti-retorno.
Muchos descalcificadores de agua modernos cuentan con una pequeña pantalla gracias a la cual puede introducirse el dato de la dureza del agua y la hora de recarga.
El depósito de sal y la salmuera
El depósito de Sal contiene la sal y el agua (salmuera) que se usa para las regeneraciones. Con el tiempo, la resina se satura de calcio y magnesio. Para regenerarla, el sistema usa una solución de salmuera (agua con sal) que “recarga” los iones de sodio en la resina.
Cuando la resina está llena de partículas de cal y magnesio, se debe realizar una regeneración, que es un lavado de resinas. Se realiza gracias al agua que está en contacto con la sal, está es aspirada y obligada a pasar por la resinas, de manera que se desprende la cal y el magnesio por el desagüe.
Luego realiza un lavado de resinas para eliminar la sal. Una vez finalizada la regeneración, ya está el descalcificador listo para funcionar.
El agua que sale del descalcificador no es salada, ya que la salmuera solo se utiliza para cargar las resinas y se elimina en los últimos lavados de la regeneración. El agua que sale del descalcificador contiene más sodio (sales) pero es inapreciable en vista, tacto y gusto.
Cómo funciona un descalcificador de sal
Los descalcificadores con sal son la opción más conocida y efectiva para eliminar la cal del agua, aunque también tienen varios inconvenientes. Su funcionamiento se basa en una tecnología llamada intercambio iónico, tiene una resina en el interior que sustituye los iones de calcio y magnesio por sodio.
- El agua de red pasa por el depósito que contiene la resina.
- Al entrar en contacto con esta resina cargada de iones de sodio se produce el intercambio calcio/sodio.
- El calcio y el magnesio quedan retenidos en la resina.
- Los iones de sodio pasan al agua.
- El agua descalcificada continúa hacia los circuitos de agua fría y agua caliente sanitaria.
- Cuando la resina se satura, se limpia mediante una regeneración con salmuera.
Este proceso funciona así: el agua entra en el descalcificador y atraviesa la botella llena de resina. La resina contiene iones de sodio adheridos a su superficie. Cuando los iones de calcio y magnesio (la "cal") pasan por esta resina, se intercambian por sodio.
Los descalcificadores tradicionales emplean una resina para realizar el intercambio de iones. Esta resina es un polímero sintético que en este caso se denomina resina catiónica porque está cargada negativamente. De esta forma atrae a los iones positivos, como el calcio y magnesio.
Regeneración de la resina
Con el tiempo, la resina se satura de calcio y magnesio. Para regenerarla, el sistema usa una solución de salmuera (agua con sal) que “recarga” los iones de sodio en la resina. Este ciclo de regeneración suele ser automático y puede configurarse según el consumo de agua o por tiempo.
Este proceso de regeneración es necesario cuando la resina llega a un punto de saturación y no puede capturar más iones de calcio. El descalcificador consta también de un depósito que contiene sal disuelta en agua.
En este ciclo se hace pasar agua con alto contenido en sodio por el recipiente que contiene la resina. De este modo se produce un intercambio entre los iones de calcio que han quedado adheridos a la resina y los iones de sodio de la sal, regenerando así la resina.
La frecuencia de regeneración puede estar controlada por un temporizador o sensores de saturación de resina, dependiendo de las necesidades y la demanda del proceso industrial. En los equipos domésticos, el ciclo puede configurarse según el consumo de agua o por tiempo.
Tipos de regeneración
Existen dos modelos de descalcificadores de sal:
- Sistema volumétrico: con este sistema la regeneración de la resina se produce cuando un determinado volumen de agua pasa por el descalcificador.
- Sistema temporizador: un descalcificador cronométrico está programado para que la resina se regenere cada cierto tiempo. De este modo la regeneración se producirá con independencia del agua consumida.
Qué ocurre con la cal durante el funcionamiento
El exceso de cal en las instalaciones de fontanería es un problema que afecta a muchos lugares de España. La alta concentración de iones de calcio y magnesio da lugar a la cal en las tuberías, acortando sensiblemente su vida útil, pero es que además perjudica a todos los electrodomésticos que usan agua, como lavadoras, lavavajillas o cafeteras, haciéndolos menos eficientes y encareciendo su uso.
La cal en nuestro calentador o en las tuberías funciona como las estalactitas de una cueva. El agua de la lluvia que se filtra por el techo de la cueva de una zona caliza, tiene un alto contenido en sales de calcio en forma de bicarbonato cálcico (que es soluble en agua).
Cuando la gota de agua que cuelga del techo está en contacto con el aire, parte del CO2 que tiene disuelto se escapa, y el bicarbonato (Ca(CO3H)2) se convierte en carbonato (CaCO3). El carbonato NO es soluble en agua (técnicamente sí lo es, pero muy muy poco soluble) y precipita, depositándose en la superficie.
En nuestras tuberías, ocurre de manera parecida, pero ni el agua está quieta mucho tiempo, ni tiene ese contacto con la atmósfera que facilite que se escape el CO2. El problema viene cuando calentamos el agua por encima de los 60ºC.
Cuando subimos la temperatura del agua los gases son menos solubles, favorecemos que se evapore el CO2 y entonces es cuando se deposita la cal. Por eso tenemos esos problemas sólo en los puntos de nuestra casa donde se usa agua caliente, o al menos principalmente, y solo si nuestra agua es dura claro está.
Qué problemas evita un descalcificador
La acumulación de cal en tuberías, calentadores, grifería y electrodomésticos aumenta el consumo energético, reduce el flujo de agua y daña los equipos. Además, afecta la calidad del agua para el lavado y para el contacto con la piel.
- Prevención de obstrucciones en tuberías.
- Mejora de la eficiencia de calentadores y calderas.
- Menor uso de detergente y productos de limpieza.
- Mayor vida útil de electrodomésticos.
- Agua más suave para la piel y el cabello.
La alta concentración de iones de calcio y magnesio da lugar a la cal en las tuberías, acortando sensiblemente su vida útil, pero es que además perjudica a todos los electrodomésticos que usan agua, como lavadoras, lavavajillas o cafeteras, haciéndolos menos eficientes y encareciendo su uso.
También hace que las superficies de la vivienda en contacto con el agua, como los sanitarios o las mamparas del baño, adquieran un color blanco. Como el agua presenta cal, para mantener la ropa y las viviendas limpias deben utilizarse productos adicionales de carácter químico, puesto que los jabones y detergentes requieren una mayor concentración del producto para funcionar.
Qué tipos de resina existen
Como hemos dicho antes hay diferentes tipos de resina: las resinas catiónicas, para decalcificar, y las resinas aniónicas para desmineralizar.
Resinas catiónicas
Las resinas catiónicas fuertes de alto por son un tipo de resina de intercambio iónico utilizadas principalmente para el ablandamiento del agua. Funcionan reteniendo los iones de calcio y magnesio y liberando iones de sodio.
Resinas aniónicas
En el caso de las resinas aniónicas el agua también baja el resto de minerales y también dependiendo del tratamiento se puede utilizar una doble columna de catión-anión, si bien este tratamiento suele quedar relegado a usos más semi-industriales o industriales.
Resinas de alto flujo
En apariencia la resina es como una esponja desmembrada, realmente se trata de unas “bolitas” o monoesferas. Cuando hablamos de resinas de alto flujo estamos aludiendo al hecho de que estas monoesferas tienen un diámetro más pequeño, cabe una mayor cantidad y por lo tanto aumentamos la superficie de contacto.
Por eso al usarlas obtenemos un mayor poder intercambiador y descalcifican más litros de agua. Gracias al uso de este tipo de resinas se consigue descalcificar la misma cantidad de agua descalcificada instalando descalcificadores de menor tamaño.
Sin embargo, hemos de tener en cuenta, por nuestra experiencia, que cuando hablamos de agua de pozo o con una enorme cantidad de cal, el uso de descalcificadores con resinas convencionales o que no sean de alto flujo suele ser más eficaz.
Cuándo hay que cambiar la resina
Una de las tareas importantes a la hora de mantener un descalcificador en perfectas condiciones es el cambio de resinas. Las resinas catiónicas responsables de la descalcificación, se van saturando y regenerando con sal.
Sin embargo llega un momento que no son capaces de regenerar más y surge la necesidad de renovar todo lo que constituye el lecho de filtración, es lo que denominamos el cambio de resinas.
Esto sucede mucho menos a menudo que por ejemplo la reposición de sal y realmente su periodicidad dependerá de varios factores, como la calidad de la resina, el número de lavados del descalcificador y el tipo de lavados.
Dependerá de varios factores, como la calidad de agua, el uso que se le dé, si llevan pretratamiento y/o postratamiento, la manera de lavar la resina y los ciclos de lavado. Dependiendo de todo lo anterior, el periodo suele oscilar entre 5 y 10 años.
Como hemos dicho anteriormente lo notaremos por una pérdida de eficacia del descalcificador, es decir, cada vez notaremos que va descalcificando menos.
Mantenimiento de los materiales
En general, hay diferentes partes que debemos de tener en cuenta a la hora de realizar el mantenimiento de un descalcificador.
- Los filtros de pretratamiento y postratamiento.
- La sal.
- Las resinas: como hemos visto llega un momento que se saturan y por tanto tendremos que reemplazar el lecho de filtración.
Lo sabremos porque el descalcificador irá perdiendo efectividad con el paso del tiempo. El sistema con sal necesita recargas de sal periódicas, revisiones anuales de la instalación y cambiar la resina cada 5-10 años.
Cómo calcular la cantidad de resina
Existe una fórmula que no da exactamente el número de litros necesarios, esto es: los metros cúbicos de agua a tratar multiplicado por los grados franceses de agua y dividido por 6.
Además de este factor tenemos que tener en cuenta los caudales punta, ya que la fórmula nos da los litros de resina necesarios para un consumo diario de manera uniforme, pero los consumos se suelen concentrar en 2 ó 3 veces al día.
Un litro de resina puede eliminar 6 hFº por metro cubico de agua. A eso se le llama poder de intercambio.
La fórmula para saber la capacidad de resina que debe tener nuestro equipo descalcificador es:
LResina= V (m3) x Dureza Total (hFº) : 6
| Factor | Importancia |
|---|---|
| Volumen de agua | Metros cúbicos de agua a tratar |
| Dureza total | Grados franceses del agua |
| Capacidad de intercambio | 6 hFº por metro cubico de agua |
Para dimensionar correctamente el equipo es fundamental conocer: la dureza del agua de tu zona, normalmente determinada por el número de personas en la vivienda y el consumo.
El tipo de vivienda: No es lo mismo un piso con 1 baño, que una torre con 3 baños. Ya que los diámetros de tuberías también pueden variar. Cada diámetro ofrece un caudal de litros horas muy distinto.
La Dureza del Agua: Quizás el dato más importante. Si el agua nos viene de pozo la cantidad de cal es mayor que el agua de red. Pero lo importante es saber qué cantidad de dureza tiene nuestro agua.
La cantidad de personas que residen: o lo que sería lo mismo, consumo de agua diario. Otro dato inevitable para saber la capacidad de litros de resinas que debe tener un descalcificador.
Materiales de los descalcificadores industriales
El descalcificador industrial utiliza tecnología avanzada para eliminar o reducir la concentración de estos minerales y lograr un agua más suave. El funcionamiento de un descalcificador industrial es similar al de los modelos domésticos, pero a mayor escala.
Utiliza resinas de intercambio iónico en tanques de mayor capacidad. El agua dura fluye a través de estas resinas, donde los iones de calcio y magnesio son reemplazados por iones de sodio.
La regeneración en descalcificadores industriales generalmente involucra una mayor cantidad de resinas y una solución concentrada de salmuera. Este proceso elimina los minerales adheridos a las resinas y las recarga con iones de sodio.
El descalcificador está formado por un mueble con el tanque de la sal, una botella de poliéster para la resina y el cilindro del sistema de aspiración. De todas formas, existen modificaciones, en función de las necesidades del cliente, en estos mecanismos generales.
Las modernas máquinas descalcificadoras que se usan en el sector industrial disponen de mecanismos automáticos, por lo que no hay que efectuar recargas manuales. Existen, además, las que tienen un tanque de acero y unas válvulas de mayores dimensiones, las cuales se despliegan en las industrias más pesadas.
Descalcificadores sin sal y materiales alternativos
Muchas veces oímos hablar de descalcificadores “sin sal”, dentro de estos tipos estarían:
- Los mal llamados descalcificadores magnéticos.
- Los sistemas de ósmosis inversa.
- Los sistemas electrónicos.
- Los sistemas catalíticos.
- Los inhibidores con ánodo de zinc.
Sistemas de ósmosis inversa
Los sistemas de ósmosis inversa: que no eliminan únicamente la cal sino también el resto de exceso de minerales y metales pesados.
Su funcionamiento se basa en la osmosis inversa; al aplicar una alta presión, se permite que el agua atraviese una membrana semipermeable, por lo que se ‘limpia’ el agua de restos de cal.
Tienen como inconveniente que la producción de agua es baja y que es necesario mantener limpia la membrana.
Descalcificadores magnéticos y electrónicos
Los mal llamados descalcificadores magnéticos, que funcionan impulsando ondas electromagnéticas al flujo de agua de manera que no permite la formación de bicarbonatos y por tanto desactivan la formación de cal. Sin embargo, no se trata de verdaderos descalcificadores ya que no eliminan la cal, simplemente evitan su incrustación.
El funcionamiento de los descalcificadores electrónicos no elimina la cal del agua, sino que cambian su estructura cristalina para que no se adhiera fácilmente a las tuberías y resistencias. La cal sigue presente.
Desde el punto de vista científico, no hay unanimidad en su eficacia y podemos encontrar estudios en ambos sentidos. Y hablamos de estudios de laboratorio, con condiciones controladas de composición, velocidad y temperatura del agua.
Los descalcificadores magnéticos no se basan en ninguna evidencia científica, pero aún sin entrar en el fundamento del funcionamiento, es lógico pensar que algo estático, fijo, es incapaz de ser eficiente en tuberías de todo tipo de materiales, grosores, composiciones del agua, temperaturas, velocidades, etc.
Sistemas catalíticos
Merece la pena mencionar los descalcificadores catalíticos; su uso doméstico es muy poco común, aunque en algunos tipos de industrias sí se emplean. Cuentan con una aleación especial de metales capaz de provocar la precipitación del carbonato de calcio.
Éste cae en el agua en forma de cristales estables y es arrastrado por el propio agua fuera del sistema de circulación, con un efecto, por añadidura, desincrustante sobre los depósitos de sarro.
Inhibidores con ánodo de zinc
Se trata de inhibidores que no necesitan alimentación eléctrica, liberando iones de zinc en en agua. Este procedimiento se inventó para evitar la corrosión de las tuberías metálicas, ya que antes de oxidarse la pared de la tubería, se oxida el zinc, protegiéndolas.
Los vendedores aseguran que al igual que los electrónicos, los iones de zinc fomentan la creación de cristales de aragonito en lugar de calcita, por lo tanto tienen los mismos problemas y generan las mismas dudas que estos.
Qué material elegir según el objetivo
A la hora de elegir una resina determinada debemos de tener en cuenta: calidad, durabilidad y compatibilidad con el descalcificador.
- El nivel de cal en el agua.
- El objetivo del descalcificador, si sólo es para eliminar la cal o deseamos también eliminar el cloro y/u otros minerales.
- El modelo de descalcificador por el que optemos, ya que cada modelo suele llevar aparejado un tipo de resina.
- Si el descalcificador cuenta con pretratamiento y/o postratamiento.
Con esta información es posible seleccionar un descalcificador con la capacidad adecuada, garantizando un funcionamiento eficiente, un buen rendimiento y una mayor durabilidad del equipo.
Si el objetivo es ablandar el agua y retirar calcio y magnesio, el material fundamental es la resina catiónica. Si también se pretende reducir otros minerales, puede ser necesario combinar distintas tecnologías, como una doble columna de catión-anión o un sistema de ósmosis inversa.
El agua tratada con descalcificador con sal sigue siendo potable, aunque puede contener niveles algo más altos de sodio, lo que es relevante en dietas especiales.
Es completamente seguro. Lo único que tenemos que tener en cuenta es que al intercambiar por sal, el agua llevará un poco más de cloruro sódico, por lo que lo ideal es completar el descalcificador con un sistema de ósmosis inversa para el agua de boca (beber y cocinar), con ello lograremos obtener un agua de gran calidad ya que eliminará el exceso de sodio.
El material que realiza directamente la descalcificación es la resina de intercambio iónico, mientras que la botella, el depósito de sal, la válvula, los filtros y las tuberías permiten que el proceso se produzca de forma controlada y que la resina pueda regenerarse.
tags: #material #que #llevan #los #descalsificadores
Publicaciones populares:
- Ventajas de una planta desalinizadora multiefecto
- Uso de agua destilada en vacunas: limpieza cutánea y preparación de inyectables
- Revisión y reparación de depuradoras en Granada: guía esencial
- Práctica de yoga al aire libre en Alicante: rutas, parques y playas
- Selección de coagulantes en plantas potabilizadoras: guía