La importancia de la solubilidad en los sistemas de agua caliente para procesos industriales
En anteriores artículos hemos hablado de las distintas pruebas químicas que existen para el agua de nuestro sistema de caldeamiento, y cómo éstas ayudan a detectar fallos para que podamos corregirlos o hasta prevenirlos. Es esencial que nuestra red de boiler se mantenga en buen estado, ya que cuestiones como oxidaciones u otros problemas pueden acarrear consecuencias a nuestros procesos de producción o para la obtención de agua sanitaria.
Hay que entender el concepto de solubilidad en los sistemas de caldeamiento y la química del agua; esto pasa cuando las impurezas en su mayoría están en disolución en el agua de la red de caldeamiento, por lo que en esos casos existe armonía en los procesos y en el interior del tanque, sin problema alguno. Sin embargo esto puede cambiar con una pequeña variación en la temperatura del agua del tanque, y cuando eso pasa, se formarán algunas pequeñas sedimentaciones insolubles para nuestro sistema, que es comúnmente denominada como materia en suspensión.
Como se ha mencionado, existen tratamientos químicos para mejorar esta situación, y es importante saber que existen dos clasificaciones para la incidencia del tratamiento en el agua de caldera, éstas son:
Relación de solubilidad positiva: sucede cuando se aumenta la temperatura, haciendo la sustancia más soluble en el líquido.
Relación de solubilidad negativa: sucede cuando se aumenta la temperatura, pero las sustancias se hacen menos solubles.
Ahora, ¿Cómo se clasificaría en tipo de sustancias?
1. Sustancia: Carbonato cálcico – CaCO3 Resultado en la solución en el incremento de temperatura: Incremento de solubilidad, positivo.
2. Sustancia: Hidróxido magnésico – Mg(OH)2. Resultado en la solución en el incremento de temperatura: Incremento de solubilidad, positivo.
3. Sustancia: Hidróxido cálcico – Ca(OH)2. Resultado en la solución en el incremento de temperatura: Reducción de solubilidad, negativa.
4. Sustancia: Cloruro sódico – NaCl. Resultado en la solución en el incremento de temperatura: Incremento de solubilidad, positivo.
5. Sustancia: Sulfato cálcico – CaSO4. Resultado en la solución en el incremento de temperatura: Reducción de solubilidad, negativa.
Es imprescindible conocer que el grado de solubilidad determina otras cosas, como la precipitación de sólidos fuera de toda solución o sustancia, así como la incapacidad de disolución por efecto de la sobresaturación de impurezas. De este modo la aparición de incrustaciones es una desagradable realidad en el sistema de calderas, ya que la transferencia de calor se verá mermada, además, ser negligente ante este tipo de situaciones y dejar pasar mucho tiempo el problema en cuestión, será muy probable que se desencadenen problemas de espumas y corrosión en el metal de nuestros boiler y tuberías del sistema.
Tipos de incrustaciones
Duras: Sílice, silicato cálcico y magnésico, sulfato cálcico.
Blandas: Carbonato magnésico, cálcico y de hierro, bicarbonato magnésico y cálcico, hidróxido magnésico y cálcico, fosfato cálcico, óxido de hierro.
Creador de corrosión: Alúmina, cloruro magnésico y cálcico, nitrato cálcico y de magnesio, sulfato magnésico, silicato sódico.
Las superficies de transferencia térmica de la caldera sufrirán efectos cuando grasas, aceites y otras materias estén en suspensión, pero eso no es todo, ya que se pueden clasificar otros efectos de la incrustación, siempre y cuando químicamente la impureza que se incruste, deje por completo la solución y se solidifique de las siguientes formas:
1.- Por alteraciones químicas debido al calor para la formación de sustancias no solubles, como el magnesio y el bicarbonato de calcio.
2.- Por la disminución de solubilidad con aumento de calor del agua, en aquellas impurezas que se catalogan como de negativa solubilidad.
3.- Por cargar demasiado el tope de saturación de tal forma que el agua no pueda diluir más impurezas en tal estado, y por lo tanto, precipite fuera de la solución.
Es por ello que las incrustaciones alteran en gran medida la química del agua de caldera, y nosotros debemos estar al tanto de esas situaciones, para poder prevenir la calidad del agua, por medio de diagnósticos y tratamientos químicos.
