Sales comunes de bismuto en el agua: hidrólisis y tratamiento
Las sales de bismuto que entran en el agua no permanecen necesariamente como los compuestos indicados en la etiqueta de un producto o en un registro de proceso. Para los ingenieros de tratamiento de aguas y los operadores de planta, esta distinción es importante: el bismuto disuelto, las partículas finas y los sólidos sedimentables pueden comportarse de forma distinta durante el muestreo y el tratamiento. Esta página describe compuestos representativos de bismuto(III), su comportamiento en el agua y aspectos prácticos para evaluar una corriente de agua. Para obtener información más amplia sobre el elemento, consulte la página sobre el bismuto.
Sales representativas de bismuto y su comportamiento en el agua
Los compuestos siguientes ilustran distintos materiales de partida y productos; no constituyen una clasificación según su abundancia en el agua. El nombre de un compuesto de partida no identifica, por sí solo, las especies de bismuto presentes tras el contacto con el agua.
| Compuesto | Fórmula | Relevancia en el agua |
|---|---|---|
| Cloruro de bismuto(III) | BiCl3 | Puede hidrolizarse al entrar en contacto con el agua o al diluirse, formando oxicloruro de bismuto y una solución ácida. |
| Nitrato de bismuto(III) pentahidratado | Bi(NO3)3·5H2O | Se descompone en agua no acidificada; las especies de bismuto resultantes dependen de las condiciones de la solución. |
| Oxicloruro de bismuto | BiOCl | Una sal básica y un posible producto de hidrólisis que puede presentarse como fase particulada. |
Hidrólisis, acidez y fracciones disueltas
La disolución y la hidrólisis no son el mismo proceso. Una sal puede liberar bismuto al agua mientras el bismuto(III) reacciona simultáneamente con ella, produciendo especies hidrolizadas o una fase sólida. Por tanto, la dilución de una solución ácida puede modificar la cantidad medida como bismuto disuelto, en lugar de limitarse a reducir la concentración de todas las especies en proporción al agua añadida. La acidez afecta a estos equilibrios, por lo que no debe suponerse que las observaciones realizadas a un pH determinado sean aplicables a otro.
Otras sustancias disueltas también pueden modificar la fracción aparentemente disuelta. En particular, los ácidos hidroxicarboxílicos pueden aumentar la solubilidad de los compuestos de bismuto. La presencia de estas sustancias complejantes es relevante al interpretar un resultado bajo o alto de bismuto disuelto; la identidad de la sal de partida, por sí sola, no permite predecir la distribución final entre el agua y los sólidos.
Muestreo y presentación de resultados
Especifique si un resultado representa una fracción filtrada definida operacionalmente o el bismuto total en una muestra sin filtrar, y documente el método de preparación y filtración. Un resultado obtenido tras la filtración no identifica las especies disueltas individuales y puede incluir material de tamaño inferior al umbral de retención del filtro. Los sólidos en suspensión y las partículas finas pueden afectar a la comparación. Registre el punto de muestreo y las condiciones pertinentes del agua, incluido el pH, porque el equilibrio entre las formas disueltas y particuladas puede cambiar cuando el agua se mezcla, se diluye o se trata.
Distinga también la concentración en masa de una sal determinada de un resultado expresado en mg/L como Bi. Para una sal pura, la conversión a masa de bismuto utiliza la fracción de la masa fórmula del compuesto atribuible al Bi; en el caso del nitrato pentahidratado, esa masa fórmula incluye sus aguas de cristalización. En una muestra de agua que contiene varias especies, un resultado analítico expresado como Bi no permite determinar qué sal estaba presente originalmente.
Tratamiento y residuos
La evaluación del tratamiento debe abordar tanto el bismuto disuelto como las partículas que contienen bismuto. La separación de sólidos, por ejemplo mediante sedimentación o filtración, puede servir para tratar el material particulado, mientras que las fracciones disueltas pueden requerir evaluar condiciones que favorezcan su captura antes de la separación. Los ensayos de laboratorio o específicos del emplazamiento pueden determinar cómo responde la matriz real del agua y si el método elegido cumple los objetivos de tratamiento del emplazamiento. Los sólidos recogidos y los materiales de tratamiento agotados deben caracterizarse y gestionarse como residuos conforme a los requisitos aplicables; transferir el bismuto del agua a un residuo no equivale a destruirlo.
Referencias
- Royal Society of Chemistry: bismuto.
- American Chemical Society: nitrato de bismuto pentahidratado.
- Investigación sobre los ácidos hidroxicarboxílicos y la solubilidad de los compuestos de bismuto.
Páginas relacionadas
Solicite una cotización