Muitas indústrias, de uma maneira geral, necessitam utilizar a água desmineralizada. O objetivo é claro: evitar que o emprego de água bruta cause uma série de problemas e prejuízos para os donos das fábricas. Muito empregada em caldeiras, sistemas utilizados em diversos tipos de indústrias, por exemplo, a água desmineralizada ajuda a evitar a formação de incrustações, evita os processos corrosivos do equipamento e elimina as ocorrências de arrastes de água.
Entre os problemas mais conhecidos pela utilização da água bruta neste tipo de indústria está a incrustação, que se caracteriza pelo acúmulo de material fortemente aderido sobre a superfície da caldeira, necessitando de esforços consideráveis para sua remoção (limpezas mecânicas ou químicas).
Muitas incrustações são formadas por precipitação de sais e/ou óxidos na forma cristalina, gerando incrustações altamente coesas e aderidas. É possível pela coloração resultante e o peso da incrustação saber qual foi a composição química causadora de sua origem. Material de coloração marrom claro pode indicar argila e sólidos suspensos, ou também produtos de corrosão (Fe₂O₃).
Coloração verde ou azul indica a presença de cobre. Compostos esverdeados e pesados indicam ocorrência de sílica; incrustações esbranquiçadas são formadas por cálcio e magnésio; depósitos negros leves apontam presença de material orgânico, enquanto os pesados indicam a presença de produtos corrosivos (ferro).
"A água bruta não tratada é super corrosiva", explica Nelson Santos, Gerente de Divisão SDI da Veolia Water Brasil. Procurando evitar o desgaste de alguns equipamentos, a água bruta é tratada e têm os sais minerais removidos. Além disso, outros setores exigem água desmineralizada: "O equipamento é amplamente utilizado nas indústrias automobilística, metalúrgica, microeletrônicos, cosmética, que precisam de água isenta de sais. É um equipamento que ocupa pouco espaço e que garante economia e aproveitamento total da água", afirma Nelson.

Tecnologias existentes
"Hoje existem dois tipos de tecnologia para que se faça a desmineralização da água", diz o diretor Ângelo Krieger, diretor comercial da Permution. "O processo pode ser feito através de Troca Iônica ou então por Osmose Reversa", acrescenta.
Ambos os processos são eficientes e aplicados de acordo com as necessidades que cada um irá precisar. Mas, para se saber qual seria o melhor processo a se aplicar é necessário que se faça uma análise da água existente no local.

Qualidade da água
"A qualidade da água é medida através da condutividade elétrica provocada pela presença de sais minerais (cátions e ânions) e mensurada em microsiemens, quanto menor seja, a qualidade da água produzida será maior, ou pela resistividade da água expressa em Megaohms, quanto maior seja este índice, a qualidade da mesma será de alta pureza", expõe Ângelo Krieger.

Desmineralização por troca iônica
Esta tecnologia tem sido a preferida no Brasil, devido à baixa salinidade média das águas brasileiras, pela facilidade operacional, baixo custo de aquisição dos equipamentos, baixo custo operacional e alta taxa de recuperação de água, que pode chegar a 98%.
A instrumentação de controle de um desmineralizador de troca iônica compreende manômetros, totalizador de vazão, rotâmetros para água afluente e para as soluções regenerantes, e condutivimetro tipo industrial. Vários outros instrumentos podem ser adicionados ao processo, sempre dependendo das necessidades do cliente.
O sistema consiste na passagem da água por um leito de resina, que por processos químicos realiza a troca de íons resultando na remoção de elementos não interessantes ao processo, tais como, Cálcio, Magnésio, Sódio, Potássio e Ferro. Este processo possui alta eficiência e confiabilidade.
As resinas são capazes de operar em uma única coluna (trocador de leito misto) ou em colunas separadas (trocador de cátions e trocador de ânions). No método de desmineralização por colunas separadas há na primeira coluna uma remoção total dos cátions presentes da água bruta. Esta coluna contém resina catiônica fortemente ácida em ciclo hidrogênio, onde os cátions existentes na água bruta são substituídos pelo cátion H+.
Após a substituição, a água passa a conter apenas o cátion H+. Em seguida, uma água decationizada (ácida), passa para a segunda coluna. Está irá conter uma resina aniônica trabalhando no ciclo hidróxido (OH-) que removerá todos os ânions existentes, sílica e gás carbônico dissolvido, substituindo-os pelo ânion hidroxila que, em combinação com o cátion H+, formará uma molécula de água (H₂O).
"O processo de tratamento que emprega as resinas trocadoras catiônicas e aniônicas é denominado desmineralização", afirma Ângelo Krieger, diretor comercial da Permution. "Neste tipo de tratamento temos a substituição dos íons catiônicos (Ca, Mg, Na) por íons hidrogênio e dos íons aniônicos (Cloretos, Sulfatos, Carbonatos, Silicatos, Bicarbonatos e Nitratos) por íons hidroxila", acrescenta. "Deste modo, elimina-se grande parte dos sais presentes na água, tornando-a equivalente à água destilada, eliminando assim os problemas de incrustações, cristalizações e corrosões", completa.
Já em um leito misto, o processo é feito em um único vaso, que trabalha com resinas catiônica e aniônica adequadamente misturadas, obtendo água desmineralizada com valores abaixo de 1,0 microsiemens/cm².
O princípio da operação é basicamente o mesmo, mas, com as duas resinas misturadas, esse contato íntimo entre ambas consegue produzir uma água de qualidade superior, superando assim o sistema de leitos separados. O sistema de troca iônica por leito misto requer cuidados especiais para sua regeneração, como a separação física das resinas, introdução de ácido e soda simultâneos e diferentes lavagens.
Além disso, ainda é necessário uma linha de ar comprimido (limpo, seco e sem oleosidade) com baixa pressão, para a mistura das resinas dentro do vaso após as etapas de regeneração das resinas. Desta forma, com duas resinas dentro do mesmo vaso é preciso dois visores de observação para um bom acompanhamento do processo de regeneração. Com um regenerante (ácido) vindo debaixo do vaso e outro por cima (soda), um coletor especial é instalado na altura da linha de separação das resinas.

Entenda o que é um Cátion e o que é um Ânion
Cátion - É um íon com carga positiva. É qualquer espécie monoatômica ou poliatômica cuja carga seja igual ou um múltiplo da carga do próton. É formado pela perda de elétrons da camada de valência de um átomo (ionização). Nesta categoria enquadram-se os metais, os elementos alcalinos e os elementos alcalinoterrosos, entre outros. Um dos cátions mais comuns é o cátion sódio; este forma compostos iônicos (sais) quando combinado com ânions (íons de carga negativa).
Ânion - É um íon com carga negativa. Eles são ametais que se ligam a metais formando a ligação iônica, quando em ligação, esses ametais, por terem alta eletronegatividade, tendem a atrair elétrons do metal com o qual está se ligando, então esse metal se transforma num cátion (carga positiva), pois perde elétrons e esse ametal se transforma num ânion (carga negativa), pois ganha elétrons. Entre os principais exemplos de ânion estão o nitrato (NO₃^-) e flureto (F^-).

Desmineralização por Osmose Reversa
O sistema atua com a mesma finalidade de um desmineralizador por troca iônica, mas funciona de uma maneira diferente. Enquanto um desmineralizador utiliza uma resina química como meio filtrante, a qual remove os sólidos dissolvidos da água, satura-se e precisa ser regenerada com constância, o aparelho de osmose reversa possui um elemento chamado "membrana" que separa fisicamente os sólidos dissolvidos da água.
Diferentemente da resina, a membrana não precisa ser regenerada, mas é muito sensível a determinados agentes que podem danificá-la, como dureza elevada, sílica elevada, ferro e outros. Possíveis aplicações: as mesmas de um desmineralizador, acrescidas da produção de água potável, já que potabilizar água por desmineralização é inviável economicamente.
Com este método podemos obter água desmineralizada (deionizada) com baixa condutividade, de até 0,2 microSiemens-cm. Este processo, não utiliza produtos químicos, toda a filtragem é feita de forma mecânica, através de elementos filtrantes, tipo cartucho e membrana. É um filtro capaz de reter todos os tipos de bactérias, vírus e contaminantes químicos existentes na água. Esta retenção é feita através de uma membrana que contém microporos de tamanho médio de 0,001 micron. Além disso, trata-se de filtros de fácil manutenção. Todos os elementos filtrantes são facilmente substituídos pelo usuário, dispensando o uso de ferramentas especiais.