Introducción:
Los iones más comunes presentes en el agua potable son: Na+, K+ , Ca2+ , Mg2+ , HCO3- , Cl- , SO4=, H+,OH-, de forma que la suma algebraica de las cargas presentes en el agua sea 0, según el principio de electroneutralidad.

Resina catiónica
Las resinas de cambio iónico son moléculas orgánicas complejas insolubles en agua de naturaleza poimérica, que poseen átomos o grupos de átomos polares que pueden asociarse a cationes o a aniones. Aquellas que poseen cationes reemplazables, tales como sodio (Na+) o hidrógeno (H+) reciben el nombre de resinas catiónicas, mientras que las que poseen aniones intercambiables reciben el nombre de aniónicas.

 

En esta práctica se procederá a la determinación de la concentración de cationes de una muestra de agua mediante el empleo de una resina sulfónica en ciclo ácido, que nos va a permitir calcular el número total de meq/l de cationes del agua corriente.

Procedimiento

El montaje consiste en resina cambiadora iónica (volumen de resina 15 ml aproximadamente) colocada en el interior de una columna de vidrio con una base de vidrio molido en el interior para evitar que se salga y una llave. El conjunto se sujeta con una pinza. Es de vital importancia evitar en todo momento que no se formen burbujas en su interior, y que la resina se seque a lo largo de toda la práctica, por lo que se mantendrá siempre un volumen de líquido mínimo de 1 ml por encima del lecho de sólido.

A dicha columna se le añaden en pequeñas porciones 50 ml de disolución de HCl 2N manteniendo abierta la llave (30 gotas/min aprox).
• A continuación se lava la columna con agua desionizada (mili-Q) hasta eliminar totalmente el exceso de acidez para lo cual el eluyente debe tener pH neutro (comprobar con papel indicador).
• Medir 100 ml de agua corriente y pasarla a través de la resina a una velocidad de 30 gotas/min aproximadamente, recogiéndose sobre un matraz erlenmeyer.
• Lavar la resina con agua desionizada (15-20 ml), para arrastrar el volumen de la muestra que aún queda en la columna, recoger esta cantidad y adjuntarla a la muestra.
• Calentar la disolución hasta ebullición y dejar enfriar.
• Valorar la disolución procedente del intercambio iónico con una disolución de NaOH 0.02 N, utilizando fenolftaleína (3 gotas) como indicador
• Determinar la concentración de bicarbonatos del agua potable tomando 100 ml de una muestra de agua del grifo y proceder a su valoración con HCl 0.02 N usando rojo de metilo (3 gotas) como indicador