Aplicaciones de agua residenciales y comerciales

El arsénico es un elemento químico con símbolo As y número atómico 33. El arsénico se encuentra en muchos minerales, generalmente en combinación con azufre y metales, pero también como un cristal elemental puro. El arsénico es un metaloide. Tiene varios alótropos, pero sólo la forma gris es importante para la industria. El uso principal del arsénico metálico es en aleaciones de plomo (por ejemplo, en baterías de automóviles y municiones). El arsénico es un dopante de tipo n común en dispositivos electrónicos semiconductores, y el compuesto optoelectrónico arseniuro de galio es el segundo semiconductor más utilizado después del silicio dopado. El arsénico y sus compuestos, especialmente el trióxido, se utilizan en la producción de pesticidas, productos de madera tratada, herbicidas e insecticidas. Estas aplicaciones están disminuyendo, sin embargo, algunas especies de bacterias pueden utilizar compuestos de arsénico como metabolitos respiratorios. Pequeñas cantidades de arsénico son un elemento dietético esencial en ratas, hámsteres, cabras, pollos y presumiblemente muchas otras especies, incluidos los humanos. El arsénico es notoriamente venenoso para la vida multicelular. Los compuestos de trióxido de arsénico se utilizan ampliamente como pesticidas, herbicidas e insecticidas. Como resultado, la contaminación por arsénico de los suministros de agua subterránea es un problema que afecta a millones de personas en todo el mundo.

El arseniato es un anión divalente con una afinidad por las resinas aniónicas similar pero ligeramente inferior a la del sulfato. El arseniato puede intercambiarse mediante resinas de intercambio aniónico de base fuerte y luego adsorberse en el adsorbente híbrido de hierro de ASM-10-HP.

A excepción del arseniuro de galio (se utiliza un semiconductor), otros Los compuestos de arseniuro generalmente tienen sólo interés académico. El arseniuro de galio es un semiconductor importante porque tiene una resistencia eléctrica mucho menor que el silicio y, por lo tanto, consume menos energía y genera menos calor.

En la mayoría de los casos, el arsenito debe oxidarse a arseniato para que se convierta a una forma que se elimine más fácilmente. La oxidación se puede lograr con cloro o con oxígeno catalizado por varios medios redox.

El cloro es un elemento químico con símbolo Cl y número atómico 17. Es el segundo halógeno más ligero, aparece entre el flúor y el bromo en la tabla periódica y sus propiedades son en su mayoría intermedias entre ellos. El cloro es un gas de color amarillo verdoso a temperatura ambiente. Es un elemento extremadamente reactivo y un fuerte agente oxidante: entre los elementos, tiene la mayor afinidad electrónica y la tercera mayor electronegatividad, sólo detrás del oxígeno y el flúor. El compuesto más común del cloro, el cloruro de sodio (sal común), se conoce desde la antigüedad. Alrededor de 1630, el cloro gaseoso se sintetizó por primera vez en una reacción química, pero no se reconoció como una sustancia de importancia fundamental. Carl Wilhelm Scheele escribió una descripción del cloro gaseoso en 1774, suponiendo que se trataba de un óxido de un nuevo elemento. En 1809, los químicos sugirieron que el gas podría ser un elemento puro, y esto fue confirmado por Sir Humphry Davy en 1810, quien lo nombró del griego antiguo: χλωρός khlôros “verde pálido” basándose en su color.

El cloro normalmente está presente en el agua como anión hipocloroso y se elimina mediante resinas aniónicas de base fuerte.

El hipoclorito (de sodio) se usa ampliamente como agente blanqueador; en el tratamiento del agua como desinfectante. Es el oxidante más fuerte entre la serie de oxocloruro, clorito, clorato o perclorato.

Los subproductos de la desinfección (DBP) se forman cuando el cloro reacciona con compuestos orgánicos en los suministros de agua. La eliminación de materia orgánica antes de la cloración puede eliminar el potencial de DBP; de lo contrario, los DBP deberán eliminarse con carbón activado.

El nitrito se utiliza como antioxidante para conservar las carnes y como estabilizador del pH e inhibidor de la corrosión en circuitos de enfriamiento. El nitrito se elimina mediante una resina aniónica de base fuerte, pero como su afinidad es similar a la del cloruro, la capacidad de rendimiento suele ser limitada.

La materia orgánica natural (NOM) se elimina fácilmente mediante resinas aniónicas de base fuerte. Las resinas acrílicas de base fuerte y las resinas estirénicas con alta porosidad funcionan mejor porque son más fáciles de regenerar.

Los compuestos de PFAS se han utilizado en la industria y en productos de consumo en todo el mundo desde la década de 1940. Sus notables características hidro y oleofóbicas (capacidad de repeler tanto el aceite como el agua) les otorgan utilidad en una variedad aparentemente interminable de aplicaciones que incluyen utensilios de cocina antiadherentes, ropa repelente al agua, telas y alfombras resistentes a las manchas, empaques de productos, algunos cosméticos, algunas espumas contra incendios y literalmente decenas de miles de otros productos que resisten la grasa, el agua y el aceite.

Más de 500 productos químicos permanentes se utilizan activamente en productos e industrias de todo el mundo. Una base de datos de toxicidad de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), DSSTox, enumera más de 14,700 compuestos de PFAS existentes, mientras que otras bases de datos de toxicidad enumeran muchos más.

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Los iones de dureza, compuestos de calcio y magnesio, pueden provocar incrustaciones en las superficies calientes y acortar la vida útil de electrodomésticos como calentadores de agua, lavavajillas y lavadoras. La presencia de 1 dureza en el agua provoca un mayor consumo de jabón en las operaciones de lavandería y limpieza.

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