Estudio de titulación potenciométrica del control de la incrustación de CaCO3 con películas de polieterimida y polieterimida sulfonada no solubles en agua

Abstract

La titulación potenciométrica automática (TPA) es un método de análisis químico para estudiar la cristalización de CaCO₃ en solución. Demostramos la utilidad de la TPA para estudiar la cristalización de CaCO₃ utilizando películas de polímero insolubles en agua, ideales para el estudio de superficies expuestas a iones Ca²⁺ y CO₃²⁻ con capacidad para eliminar Ca²⁺ y/o susceptibles a la formación de incrustaciones, como superficies de equipos, superficies de intercambio iónico o membranas de desalinización. Se prepararon películas de polieterimida (PEI) y polieterimida sulfonada (SPEI) mediante la técnica de moldeo por disolución, y su superficie se estudió mediante FESEM, XPS, potencial Z y ángulo de contacto. Se realizaron ensayos de TPA con las películas de polímero, utilizando un tampón de carbonato (pH 9) con CaCl₂ añadido, y monitorizando el Ca²⁺ libre. Las curvas de TPA con PEI no mostraron diferencias significativas respecto al control, mientras que la presencia de la película de SPEI afectó la cinética de formación de CaCO₃. Esto se evidenció por los cambios en la pendiente y el máximo de las curvas de TPA. Los análisis FTIR, XRD y FESEM de las películas poliméricas y del CaCO₃ tras los ensayos APT demostraron el control sobre los tipos de polimorfos de CaCO₃. Demostramos que la película SPEI es una buena candidata para retrasar la formación de CaCO₃ en agua, mediante la adsorción de iones Ca²⁺ y la adsorción de agregados de pre-nucleación de CaCO₃.