Sales de iridio seleccionadas en el agua: especiación y tratamiento

El iridio puede entrar en los sistemas de aguas industriales a través de materiales especializados, productos químicos de proceso o residuos. Los compuestos que figuran a continuación son reactivos de iridio seleccionados, no una lista de especies habituales en las aguas naturales. Para obtener una visión general del elemento, consulte la página sobre el iridio. Al evaluar una corriente que contiene iridio, los ingenieros deben distinguir entre el reactivo añadido y las formas químicas presentes después de que este entre en contacto con el agua.

Para conocer el contexto más amplio de la química y el tratamiento, consulte el iridio en el agua.

Compuestos seleccionados que contienen cloruro

Estas fórmulas identifican los compuestos suministrados, no sus concentraciones medidas ni sus formas definitivas en una muestra de agua. En particular, una afirmación sobre la solubilidad de un producto hidratado no debe aplicarse a una forma anhidra, ni debe suponerse un único valor numérico de solubilidad para todos los cloruros o cloroiridatos de iridio.

Solubilidad en agua

El catálogo de compuestos de metales preciosos de Alfa Aesar describe su cloruro de iridio(III) hidratado como soluble en agua, pero su cloruro de iridio(III) anhidro como insoluble en agua. Estas descripciones cualitativas de los productos no son límites numéricos de saturación. Confirme el producto exacto, el estado de hidratación, la temperatura y la composición de la solución antes de preparar una solución o evaluar una corriente de residuos. Que el reactivo inicial sea soluble en agua no garantiza que todo el iridio permanezca disuelto tras la dilución o el tratamiento.

Especiación tras la dilución

Los ligandos cloruro y el estado de oxidación del iridio influyen en las especies que pueden estar presentes. La dilución y la composición del agua receptora pueden modificar el equilibrio entre los complejos disueltos y otras formas. Por tanto, la fórmula nominal de una sal o un ácido añadidos no permite, por sí sola, determinar qué especies de iridio permanecen en solución. La identificación de especies individuales requiere un método analítico adecuado para esa cuestión; un resultado de iridio total por sí solo no puede dar la respuesta.

Evaluación de las mediciones y del tratamiento

Especifique si una concentración notificada se expresa en mg/L como Ir o en mg/L de compuesto. Se trata de dos bases de masa diferentes, y un contenido variable de agua de hidratación complica aún más la conversión de la masa de un reactivo pesado a la concentración del compuesto. Las mediciones de muestras totales y filtradas pueden ayudar a distinguir fracciones definidas operacionalmente, pero ninguna de ellas demuestra la identidad de un complejo disuelto ni de una partícula retenida.

La evaluación del tratamiento debe tener en cuenta la forma medida y la composición real del agua. Las etapas de eliminación de partículas pueden ser pertinentes cuando el iridio está asociado a sólidos que pueden retirarse; los complejos disueltos requieren una evaluación independiente de las opciones adecuadas de eliminación o separación. No debe suponerse que el rendimiento de las membranas y las resinas de intercambio iónico sea universal para todas las concentraciones de cloruro, estados de oxidación y condiciones de operación. Al comparar opciones de tratamiento, incluya los sólidos capturados y cualquier corriente de concentrado en el balance de masa del iridio.

Concentración: mg/L como Ir frente a mg/L de reactivo

Utilizando el peso atómico estándar de la CIAAW de 192,217 para el iridio, 1 mmol/L de iridio equivale a 192,217 mg/L como Ir. Para un compuesto de composición conocida, multiplique su concentración en mg/L por la fracción másica de iridio: el número de átomos de Ir por unidad de fórmula multiplicado por 192,217, dividido por la masa molar del compuesto en g/mol. Incluya el agua de cristalización al calcular la masa molar.

Para hidratos de composición variable como IrCl₃·xH₂O, utilice la fracción másica de iridio certificada para el lote cuando esté disponible. Solo a modo de ejemplo de cálculo, un reactivo certificado con un contenido de Ir del 40,0 % aportaría 40,0 mg/L como Ir si se añaden 100 mg de reactivo por litro de mezcla final. Se trata de un aporte de masa, no de una prueba de disolución completa. El 40,0 % supuesto no es una especificación de ninguno de los productos de la tabla.

Eliminación y concentración para la recuperación

La eliminación del iridio del agua tratada lo transfiere a otra corriente, a menos que se recupere como material separado. Mida el iridio en el agua de entrada, el agua tratada, los sólidos, los medios agotados y los concentrados para evaluar el balance de masa. En una corriente líquida de recuperación, la concentración de iridio equivale a la masa de iridio recuperada dividida por el volumen de esa corriente.

Por ejemplo, 1.000 L de agua de entrada a 1 mg/L como Ir contienen 1.000 mg de iridio. Si el 90 % de esa masa se transfiere a 10 L de concentrado, este contiene 900 mg, o 90 mg/L como Ir. El factor de concentración es 90. Este es un balance de masa ilustrativo, no una predicción del rendimiento del tratamiento; la separación real, las pérdidas y el volumen de concentrado alcanzable requieren ensayos con el agua específica.

Referencias de los compuestos

Las fórmulas del cloruro de iridio(III) hidratado y del hexacloroiridato(IV) de hidrógeno hidratado figuran en Material Matters. La ficha del producto hexacloroiridato(III) de potasio hidratado identifica el complejo hidratado y lo describe como soluble en agua.

Páginas relacionadas

• Iridio
• Iridio y agua