Resina de intercambio iónico ZGF 860 para la eliminación de flúor

ZGF 860 Fluorine Remove Ion Exchange Resin

1. Introducción: La resina de intercambio iónico
ZGF 860 para la eliminación de flúor es una resina especial con estructura macroporosa. Se trata de un copolímero macromolecular con un grupo de aluminio activo en su matriz de estireno-DVB. Esta estructura química facilita la formación de un complejo estable con el radical ion fluorado presente en el agua, lo que permite eliminar y reducir la concentración de flúor en el agua hasta alcanzar el estándar nacional para agua potable, que es inferior a 1 mg/L.

2. Propiedad técnica

3. Principio de funcionamiento

El flúor es un oligoelemento presente en abundancia en la naturaleza, en minerales comunes como la fluorita, la fluorapatita, la piedra cristalina, la mica y el carburo de calcio, entre otros. Las zonas con alta concentración de minerales fluorados se denominan zonas de alta fluoración. Cuando el agua atraviesa estratos con alta concentración de flúor, este se disuelve y se encuentra en el agua en forma de F⁻, HF⁻ y HF₂⁻. La contaminación industrial es otra fuente de flúor en la naturaleza; por ejemplo, las industrias de fertilizantes de aluminio y fosfato, así como la quema de carbón, que libera fluoruro al ambiente, aumentan su concentración en el agua y el aire. Se ha informado que la concentración de flúor en el agua natural alcanza varios mg/l, e incluso decenas de mg/l, en algunas zonas del país. Las investigaciones toxicológicas sobre el flúor indican que causa fluorosis dental cuando la concentración de F⁻ alcanza los 115 mg/l, fluorosis ósea y daños en el tejido nervioso y el músculo esquelético cuando la concentración de F⁻ llega a los 415 mg/l, además de disminuir la actividad del sistema enzimático e inhibir la formación ósea. Además, otras investigaciones indican que la ingesta excesiva de flúor podría provocar cánceres como el oral y el de mama, por lo que la contaminación del agua con flúor y su eliminación representan un gran problema. Hasta ahora, los métodos para eliminar el flúor son la coagulación, la adsorción y la tecnología de membranas, pero todos comparten las desventajas de una mala calidad del agua tras el tratamiento, una baja capacidad de eliminación de flúor y un alto costo. Sin embargo, aprovechando la propiedad química de coordinación del AL₃⁺ y el F⁻, y utilizando una resina quelante aminocarboxílica (grupo funcional -CH₂—N(CH₂COOH)₂) que une AL₃⁺ a concentraciones de flúor de 2 a 60 ml/L en el agua, se logra una eliminación de flúor mediante un proceso sólido-líquido con buenos resultados.
El AL3+ posee un campo ligando octaédrico y puede formar complejos insaturados tras su unión a la resina. El punto de coordinación izquierdo se combina con agua, y al entrar en contacto con agua rica en flúor, puede desplazarla debido a la mayor afinidad de coordinación entre F- y AL3+. Esto provoca una adsorción por intercambio de ligandos que fija el F-, logrando finalmente la separación sólido-líquido en agua para eliminar el flúor. La fórmula química es la siguiente:
R—CH2—N(COO)2 AL(H2O)3X + 3F- → R—CH2—N(COO)2 AL(F)3X + 3H2O.
Nota: X es un anión único que aporta carga equilibrada; R es el grupo macromolecular orgánico de la resina.

4. Regenerar propiedad:

R—CH2—N(COO)2 AL（F）3 X + 3OH- → R—CH2—N(COO)2 AL（H2O）3X + 3HF-