Tópico 2. Efecto del potencial zeta en la sedimentación

Efecto del potencial zeta en la sedimentación

En el tópico anterior describimos a modo general el concepto del potencial zeta en las partículas suspendidas en un medio acuoso, conocidas como coloides, y cómo esta diferencia de potencial entre las cargas que tienen las partículas en sus capas genera, en efecto, que éstas se mantengan en movimiento constante (movimiento Browniano) y no puedan, por tanto, aglomerarse.

En general, el potencial zeta en un sistema coloidal no tiene mucha utilidad si se desconoce el pH y la conductividad de la solución. Ambos parámetros al variar afectan el potencial z. Por ejemplo, la adición de ácidos (H+) a un sistema coloidal genera una neutralización de cargas en la capa exterior de las partículas, modificando el comportamiento de la carga iónica del fluido y reduciendo su potencial zeta. Así es como nace el concepto de Punto Isoeléctrico (IEP por sus siglas en inglés) de los sistemas coloidales, que corresponde al pH en que el potencial zeta de las partículas es igual a cero. Tener un potencial zeta nulo o ligeramente negativo propende a la aglomeración de las partículas gracias a las fuerzas de atracción de Van der Waals y electroestaticas. Este efecto puede potenciarse con la adición de floculantes, polímeros sintéticos de alto peso molecular que tienen gran afinidad por superficies sólidas, lo que permite un envolviendo de las partículas, creándose flóculos de mayor tamaño que sedimentan por gravedad con más facilidad.

Por tanto, el proceso total en la sedimentación consta de tres pasos:

  • Coagulación de los coloides cargados para dejar en cero el potencial zeta, o en un valor negativo muy bajo, a través de la adición de reactivos químicos específicos (coagulantes), generando la atracción natural de las partículas en suspensión.
  • Floculación de las partículas neutralizadas a través de la formación de micro-flóculos, y posteriormente flóculos, a través de la adición de reactivos químicos (floculantes).
  • Sedimentación de las partículas sólidas en la forma de flóculos.

La relación del potencial zeta con el proceso de sedimentación en las plantas concentradoras resulta de gran interés para mejorar la obtención de flóculos, pues así la separación de sólidos y líquidos se vuelve más efectiva y la recuperación de agua clara es mayor. Dentro de las precauciones a considerar están el cuidado de la dosificación de coagulantes y floculante porque un sobreconsumo, aparte de incurrir en mayores costos, puede generar problemas en los sistemas de distribución y recirculación de pulpas al interior de la planta.

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Fuente Fotografica: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/05/Diagram_of_zeta_potential_and_slipping_planeV2.svg

http://www.ci-jri.cl/laboratorios.html

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