Cuando se utilizan sistemas acuosos de limpieza de piezas y lavadoras de piezas, el enjuague de las piezas con agua de ósmosis inversa (RO) o de desionización (DI) de alta calidad a menudo se pasa por alto, pero es imprescindible para garantizar que las piezas limpias finales estén completamente limpias y sin manchas. Un enjuague con agua desionizada proporciona el más alto grado de calidad para sus aplicaciones de limpieza de precisión.
Los requisitos de limpieza y las especificaciones de su proceso de limpieza de piezas determinarán qué tipo de agua utilizar, que podría ser agua del grifo municipal/de la ciudad, ósmosis inversa o agua desionizada. La diferencia entre estos tipos o grados de agua se basa generalmente en el nivel de Sólidos Disueltos Totales o TDS que contiene.
- Artículo: ¿Qué son los Sólidos Disueltos Totales o TDS?
- Agua municipal dura
- ¿Qué es la ósmosis inversa – purificación de agua?
- ¿Qué es la purificación de agua por desionización (DI)?
- Medición de la calidad del agua DI
- Cómo almacenar el agua desionizada
- Uso del agua DI para la limpieza y el lavado de piezas
Artículo: ¿Qué son los Sólidos Disueltos Totales o TDS?
Agua municipal dura
Se considera que el agua es «dura» cuando tiene una concentración relativamente alta de iones de calcio y magnesio (dos de las sales que componen el TDS). El agua dura recibió este nombre porque requiere más jabón para obtener una buena espuma y hace que el agua sea «dura» para trabajar. Este mismo concepto se aplica a la limpieza y el lavado de piezas; se necesita más jabón si el agua es más dura o tiene más TDS. La principal dificultad en la limpieza de piezas no se produce durante la fase de lavado, sino al intentar utilizar la misma agua dura para aclarar las piezas. El agua dura no se aclara tan limpio y a menudo deja manchas en las piezas de los minerales y TDS en el agua.
¿Qué es la ósmosis inversa – purificación de agua?
La ósmosis inversa (OI) es lo contrario de un proceso natural, la ósmosis, que es el movimiento de las moléculas de agua a través de una membrana semipermeable que naturalmente se mueve el agua de una baja concentración de iones a una mayor concentración de iones. Este proceso natural es utilizado por nuestros cuerpos para llevar agua a nuestras células individuales.
La ósmosis inversa funciona aplicando presión al lado más concentrado (mayor TDS) de una membrana semipermeable. Las moléculas de agua son empujadas de vuelta a través de la membrana hacia el lado menos concentrado (menor TDS), dando como resultado un agua más purificada. El proceso de ósmosis inversa suele eliminar entre el 90 y el 99% de la mayoría de los contaminantes.
La ósmosis inversa se utiliza a menudo para limpiar parcialmente el agua del grifo de la ciudad/municipio antes de utilizar cualquier otra tecnología de purificación, como la desionización, para eliminar el 1-10% restante de contaminantes.
¿Qué es la purificación de agua por desionización (DI)?
Los filtros de un sistema de agua desionizada (filtros DI) pueden recibir muchos nombres: Intercambio de iones, Ácido fuerte/Base fuerte, Pulido, Grado nuclear. Los filtros DI de grado nuclear pueden eliminar sustancias químicas inorgánicas hasta niveles muy bajos de partes por billón (PPB). Esto hace que estos filtros DI sean excelentes para producir agua de tipo I, 18,2 megaohmios. El agua de tipo I, 18,2 megaohmios se utiliza habitualmente para aplicaciones de limpieza de precisión.
Los filtros de desionización funcionan mediante un intercambio de iones positivos de hidrógeno e iones negativos de hidroxilo por los iones positivos y negativos de los contaminantes en el agua. El calcio y otros contaminantes positivos intercambian lugares con las moléculas de hidrógeno. El yodo y otros contaminantes negativos intercambian lugares con las moléculas de hidroxilo.
Medición de la calidad del agua DI
En lugar de basarse en el TDS, la calidad DI se mide por la conductividad y se expresa en microsiemens/cm y se utiliza para medir el agua con un gran número de iones presentes. La resistividad se expresa en megaohmios-cm y se utiliza en la medición del agua con pocos iones. La conductividad del agua desionizada = 1/resistividad. Así, por ejemplo, a 25° C, el agua de 18,2 megaohmios, que es el agua de mayor pureza que se puede obtener, tiene una conductividad de 0,055 microsiemen/cm.
Con el tiempo, los contaminantes positivos y negativos del agua desplazan todas las moléculas activas de hidrógeno e hidroxilo de la resina de desionización y el filtro debe ser sustituido. La regeneración del filtro de desionización es posible, pero sólo en un entorno industrial.
La desionización es un proceso a demanda que suministra agua purificada cuando se necesita. Esto es importante porque el agua con este nivel de pureza extrema se degrada rápidamente. La resina de desionización de grado nuclear o la resina de lecho mixto de pulido elimina casi todos los contaminantes inorgánicos del agua aumentando la resistividad del agua hasta un máximo de 18,2 megaohmios-cm. Sin embargo, la desionización no elimina todos los tipos de contaminantes, como los productos químicos orgánicos disueltos. Los filtros de desionización no son filtros físicos, sino filtros de intercambio de carga, por lo que no tienen un tamaño de poro y no pueden eliminar bacterias o partículas.
Cómo almacenar el agua desionizada
Una vez que el agua desionizada se ha hecho con la ayuda de un sistema de agua desionizada, se le han eliminado la mayoría de sus iones. Ataca a cualquier material para recuperarlos. El contenedor más preferido para el agua DI sería un contenedor de acero inoxidable o de vidrio.
El acero inoxidable 316 es muy adecuado para almacenar el agua DI y tener soldaduras lisas, limpias y pasivadas hacen que los tanques de agua desionizada sean aún mejores. Muchas veces Best Technology electroliza las superficies de contacto para asegurar una compatibilidad de almacenamiento aún mejor. A menudo los sistemas que Best Technology vende para su uso con agua desionizada son de acero inoxidable 316.
Dado que al agua desionizada se le han eliminado la mayoría de sus iones, naturalmente quiere volver al equilibrio y lo hace lixiviando los minerales ionizados de los materiales que la rodean. Por ello, no se aconseja almacenar el agua desionizada en PVC y otros polímeros, ya que el agua desionizada sin movimiento y estancada tendrá la oportunidad de extraer las moléculas ionizadas de los materiales circundantes. NOTA: El PVC se utiliza comúnmente en los sistemas de tuberías de agua DI porque la mayoría de las tuberías metálicas causarían un problema de lixiviación como el cobre o el latón, pero con el PVC no hay ningún problema porque hay un flujo continuo en las tuberías.
La causa más común de que el agua DI almacenada se deteriore o pierda la conductividad ultrabaja es la exposición al CO2 del aire. El CO2 se convierte en ácido carbónico en el agua, lo que hace que la conductividad aumente. La adición de una manta de N2 sobre el agua DI en su tanque de almacenamiento puede superar este problema.
Uso del agua DI para la limpieza y el lavado de piezas
Utilizar el agua DI para la limpieza de piezas de precisión es importante porque:
- Dado que se ha eliminado todo o la mayor parte de su contenido mineral, es muy hambriento de adquirir minerales de sus piezas, que es comúnmente la suciedad y los contaminantes en la superficie de sus piezas.
- Los ultrasónicos son capaces de cavitar más eficazmente con una ausencia de partículas en el agua DI.
- Como no hay minerales en el agua DI, no deja residuos en sus piezas, por lo que no tendrá manchas de agua después del enjuague con agua DI.
- El agua DI eliminará cualquier resto de detergente, producto químico de limpieza alcalino o jabones de sus piezas cuando las enjuague en el tanque de agua desionizada.
- Las soluciones de limpieza alcalinas, los jabones y los detergentes funcionan mejor en solución con el agua desionizada, ya que el detergente no se desperdicia al convertir el contenido mineral del agua (como se explicó anteriormente). Toda la acción de limpieza de la solución de limpieza alcalina, el jabón o el detergente puede dirigirse a la pieza.
- Dado que todos los contaminantes tienen componentes orgánicos e inorgánicos y suelen aumentar la conductividad del agua DI, se puede configurar un sistema de limpieza de piezas con sondas de conductividad para controlar el aclarado final del producto en un tanque ultrasónico. El proceso de aclarado final puede ajustarse automáticamente en función de las mediciones de conductividad y programarse para introducir más agua desionizada hasta alcanzar el nivel adecuado deseado.