Sales de bromuro comunes en el agua: presencia, solubilidad y tratamiento

En el agua, el bromuro está presente como iones Br− disueltos junto con otros iones. Nombres como bromuro de sodio o bromuro de magnesio describen las sales utilizadas para añadir bromuro o las combinaciones iónicas presentes en una salmuera; normalmente no permanecen como moléculas independientes en solución.

Esta página resume las aguas que contienen bromuro, las sales de bromuro representativas y su solubilidad aproximada en agua pura. Para consultar una visión general de la presencia de bromuro, las consideraciones sobre el tratamiento del agua y la recuperación industrial, véase Bromo en el agua.

Sales de bromuro en aguas naturales e industriales

En el agua dulce, el bromuro suele ser un componente disuelto minoritario. El agua de mar contiene unos 65 mg/L de bromuro de media, con concentraciones registradas superiores a 80 mg/L en algunas regiones. En el agua de mar y las salmueras naturales, el bromuro se encuentra junto con sodio, magnesio, potasio, calcio y cloruro; atribuir el bromuro disuelto a una sal concreta es una convención útil para contabilizarlo, no una descripción directa de moléculas distintas en el agua. Las aguas madres de la evaporación del agua de mar (salmueras residuales o bittern), las salmueras continentales y las aguas de formación de yacimientos petrolíferos pueden alcanzar concentraciones mucho mayores.

Las corrientes industriales con bromuro incluyen las salmueras de alimentación para la producción de bromo y los fluidos especializados de terminación o reacondicionamiento de pozos petrolíferos. El bromuro de calcio y el bromuro de zinc se utilizan en salmueras claras de alta densidad; el bromuro de sodio también se utiliza en fluidos de terminación. El bromuro de amonio es más habitual en corrientes químicas o de proceso que en aguas naturales. Un análisis del agua debe indicar el bromuro y los iones acompañantes, en lugar de deducir una sal únicamente a partir del bromuro.

Sales de bromuro representativas y solubilidad

Las cifras siguientes son solubilidades aproximadas de las sales puras en agua a unos 25 °C, expresadas en gramos de sal por 100 g de agua. Son valores de referencia, no límites de diseño para salmueras mixtas. El estado de hidratación, la temperatura, la presión y otras sales disueltas pueden alterar el comportamiento de las fases. Todas las sales enumeradas son muy solubles; el bromuro suele permanecer en solución durante la evaporación ordinaria del agua, a menos que la salmuera se someta a una secuencia especializada de recuperación de sales.

SalFórmulaSolubilidad aproximada a unos 25 °CContexto habitual en aguas o procesos
Bromuro de sodioNaBr94,6 g/100 g de aguaAgua de mar y salmueras naturales en forma de iones disueltos; alimentación para la producción de bromo y algunos fluidos de terminación
Bromuro de magnesioMgBr2Unos 100,6 g/100 g de agua; la fase sólida hidratada afecta al valor indicadoAgua de mar, lagos salinos, salmueras profundas y salmueras residuales (bittern)
Bromuro de potasioKBr67,8 g/100 g de aguaDisuelto en aguas salinas naturales en menor abundancia que el sodio y el magnesio; corrientes químicas y de procesos especializados
Bromuro de amonioNH4Br78,3 g/100 g de aguaFabricación de productos químicos y soluciones de proceso; no es una sal predominante en aguas naturales
Bromuro de calcioCaBr2156 g/100 g de aguaSalmueras claras de alta densidad para la terminación y el reacondicionamiento de pozos petrolíferos y como fluidos de obturación anular
Bromuro de zincZnBr2471 g/100 g de aguaSalmueras especializadas de alta densidad para la terminación de pozos petrolíferos, a menudo mezcladas con bromuro de calcio

La solubilidad se expresa por masa de agua, no por masa ni volumen de la solución final. Estos valores no permiten predecir cuándo cristalizará una sal de una salmuera real sin considerar la composición iónica completa y los equilibrios de fases dependientes de la temperatura.

Opciones de eliminación, concentración y recuperación

ObjetivoMétodo posibleConsideraciones principales
Reducir el bromuro en agua de baja o moderada salinidadSelectivo para el bromuro: intercambio iónicoEl rendimiento depende de la selectividad de la resina, la competencia del cloruro y el sulfato, la capacidad operativa, la regeneración y la gestión del regenerante agotado.
Reducir las sales disueltas en el agua y transferir el bromuro a un concentradoÓsmosis inversaEl rechazo de sales y la recuperación dependen de la membrana, la composición del agua de alimentación y las condiciones de operación. El concentrado sigue siendo una corriente que contiene bromuro y requiere una vía de reutilización, recuperación o eliminación.
Separar y concentrar iones en una alimentación salinaElectrodiálisis o electrodiálisis reversibleTransfiere iones a través de membranas selectivas hacia un concentrado. La selectividad y el consumo de energía dependen de la salinidad y de los iones competidores; no destruye el bromuro.
Recuperar bromo elemental de una salmuera industrial rica en bromuroOxidación controlada de Br− a Br2, seguida de desorción con aire o vapor y capturaUna vía de recuperación industrial especializada que implica bromo y oxidantes peligrosos; el bromo es volátil. Requiere sistemas de contención y controles diseñados específicamente para este fin.
Concentrar una salmuera mixta o reducir el vertido de líquidosEvaporación y cristalización por etapasEstas operaciones concentran las sales, pero no eliminan selectivamente el bromuro. Dado que las sales de bromuro son muy solubles, el bromuro suele permanecer en el licor madre residual o salmuera residual (bittern), mientras cristalizan los minerales menos solubles.

La clarificación y la filtración convencionales no eliminan de forma fiable el bromuro disuelto. La precipitación química puede ser útil para otros componentes de una salmuera, pero no debe suponerse que precipita selectivamente el bromuro. La selección del proceso requiere conocer la composición medida del agua, la calidad deseada del producto o del vertido, el objetivo de recuperación y una vía adecuada para gestionar el concentrado.

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Fuentes y lecturas complementarias