L'elettrodeionizzazione (processo EDI) è un metodo che consente di ottenere acqua deionizzata operando in continuo e senza l'utilizzo di reagenti chimici.
Descrizione
Si tratta di un processo di separazione a membrane ionoselettive semipermeabili (piane e caricate rispettivamente con gruppi funzionali cationici ed anionici) per opera degli elettrodi alle estremità dell'impianto che stabiliscono un campo elettrico.
Per ottenere un'elevata efficacia di demineralizzazione in tali colonne sono caricate resine a scambio ionico forti (cationiche ed anioniche) alternate tra loro, in modo da simulare il comportamento di un letto misto.
Meccanismo
Le membrane semipermeabili di scambio cationico e anionico sono posizionate alternativamente formando diverse colonne all'interno dell'impianto cosicché gli ioni possano migrare sotto l'effetto del campo elettrico, attraversare la membrana ad essi permeabile e concentrarsi nella colonna di rigetto. Una volta finiti in quest'ultima agli ioni non è consentito di riattraversare la membrana successiva perché essa è a loro impermeabile.
Le resine a scambio anionico catturano gli anioni presenti nell'acqua e liberano ioni ossidrile nel comparto di impoverimento; grazie al campo elettrico imposto dall'esterno detti anioni migrano attraverso la membrana stessa per accumularsi nel comparto di rigetto; in modo speculare avviene per le resine a scambio cationico che liberano però ioni idrogeno nel comparto di impoverimento. Gli ioni idrogeno (H+) e ossidrile (OH-) nel comparto di impoverimento rigenerano H2O.
L'acqua deionizzata (prodotto) viene raccolta invece dalle colonne dove avviene l'impoverimento degli ioni.
Rigenerazione
Visto il meccanismo di funzionamento si deduce che le resine anioniche hanno bisogno di essere continuamente rigenerate di ioni ossidrile, viceversa quelle cationiche di ioni idrogeno. Detti ioni vengono prodotti dall'idrolisi dell'acqua sulla superficie delle resine per effetto del forte campo elettrico applicato. Questo tipo di rigenerazione utilizza perciò unicamente l'acqua ed è rispettoso per l'ambiente.
Bibliografia
- Elettrodeionizzazione, Tecnologia Socioeconomia e Legislazione farmaceutiche, Università degli studi di Milano.