رزین سختی گیر

چگونه رزین سختی گیر آنیونی پایه قوی را حفظ کنیم؟

رزین آنیون پایه قوی حاوی مقدار معینی آب است که باید در حین حمل و نقل و ذخیره سازی تا حد امکان پایین نگه داشته شود. اگر رزین در حین نگهداری کم آب شد، ابتدا باید آن را در آب نمک غلیظ (10-%) خیس کنید و سپس به تدریج آن را رقیق کنید و مستقیماً در آب قرار ندهید تا از انبساط و شکستن سریع رزین جلوگیری شود. در ذخیره سازی طولانی مدت، رزین قوی باید به شکل نمک تبدیل شود و رزین ضعیف را می توان به شکل هیدروژنی مربوطه یا شکل پایه آزاد تبدیل کرد و همچنین می تواند به شکل نمک تبدیل شود و سپس در آب تمیز خیس شود.

در طول نگهداری یا حمل و نقل، رزین سختی گیر باید در محیطی با دمای 5 تا 40 درجه سانتیگراد نگهداری شود تا از سرد شدن یا گرم شدن بیش از حد جلوگیری شود که بر کیفیت تأثیر می گذارد. اگر در زمستان تجهیزات عایق وجود نداشته باشد، می توان رزین را در آب نمک ذخیره کرد و دمای آب نمک را می توان با توجه به دمای هوا تعیین کرد.

عملکرد رزین سختی گیر

رزین به گونه ای در داخل مخزن سختی قرار می گیرد که یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب را گرفته و با یون های سدیم موجود در آب جایگزین می کند و آب را نرم می کند. پس از چندین ساعت استفاده، رزین نیاز به بازسازی با توجه به سرعت جریان دارد که برای بازگرداندن رزین به حالت اولیه نیاز به محلول آب و نمک دارد. برای عملکرد بهتر رزین داخل سختی گیر بهتر است هر دو سال یکبار رزین را تعویض کنید تا بهترین عملکرد را داشته باشید.

فرآیند تبادل یونی اغلب برای جداسازی و تمیز کردن فلزاتی مانند اورانیوم از پلوتونیوم و سایر اکتینیدها از جمله توریم استفاده می شود. تبادل یونی تنها راه حل برای جداسازی خاک های کمیاب برای سال های متمادی بود، اما این فرآیند توسط اسپیدینگ در سال 1940 توسعه یافت.

برای این کار، محلولی از آب و نمک (نمک سخت‌کننده) NaCl مورد نیاز است. برای شارژ مجدد یا احیای رزین سختی گیر ابتدا باید سیستم دستگاه سختی گیر را با عمل نرم شدن آب به داخل مخزن سختی گیر هدایت کرده و پس از چندین بار بازسازی رزین انجام شود. در این حالت رزین دارای ظرفیت تبادل یونی و نرم شدن آب است. دارد

پس از تمیز کردن محیط، باید با دو برابر مقدار نرمال آب و نمک تصفیه شود تا رزین کاتیونی احیا شود. شایان ذکر است که محلول آب نمک باید بین 2 تا 4 BV / ساعت (0.25 تا 0.5) بازسازی شود و سطح بازسازی (مقدار NaCl در هر لیتر رزین) به طور معمول کمتر از واحدهای احیا شده است. همزمان باشد

مقدار NaCl برای بازسازی رزین سختی گیر معمولا بین 50 تا 150 گرم در هر لیتر رزین است.

شباهت رزین کاتیونی و آنیونی

رزین سختی گیر کاتیونی و آنیونی هر دو دانه های کوچک، متخلخل و پلاستیکی هستند. اندازه این رزین ها تقریباً 5.5 میلی متر قطر دارد که متغیر است. هر مهره رزین همچنین باید دارای یک عدد خنثی کننده باشد که بتواند به داخل و خارج مهره حرکت کند، که در طی عملیات تبادل یونی با یونی با بار مشابه مبادله می شود (زمانی که محلول آبی از روی مهره ها عبور می کند و تبادل یونی رخ می دهد، از دست دادن آلودگی نامطلوب می شود).

رزین تبادل یونی

تبادل یونی یک واکنش شیمیایی برگشت پذیر است که در آن یون های حل شده در یک محلول با یون هایی با بار الکتریکی یکسان یا مشابه جایگزین می شوند. رزین تبادل یونی ماده ای است که از پلیمرهای آلی (پلی استایرن در بیشتر موارد) ساخته شده است و در واقع یک بستر فیزیکی است که واکنش شیمیایی نمی دهد اما فرآیند تبادل یونی را تسهیل می کند. دانه های رزین تبادل یونی معمولاً بسیار کوچک (1.25-0.25 میلی متر) و کروی شکل هستند و ظاهری شفاف و ژل مانند دارند. در فرآیندی به نام پلیمریزاسیون، پلیمرهایی که رزین تبادل یونی را تشکیل می دهند با هم یک ماتریس پلیمری را تشکیل می دهند که در آن نواحی مختلفی برای فرآیند تبادل یونی وجود دارد. یون های دارای بار مثبت (کاتیون ها) یا یون های دارای بار منفی (آنیون ها) توسط گروه عاملی خود به این مناطق از زمینه پلیمری متصل می شوند و فرآیند تبادل یونی توسط رزین انجام می شود.

رزین تبادل یونی در تصفیه آب

آب تامین شده از منابع مختلف آب مانند چاه ها، رودخانه ها یا دیگر آب های سطحی دارای محتویات متفاوتی است که بسیاری از آنها به صورت یون هایی با بار الکتریکی مثبت یا منفی وجود دارند. یون هایی مانند کلسیم و منیزیم که از عوامل سختی آب هستند، یون نیترات که برای سلامتی انسان مضر است و سایر یون ها به راحتی توسط رزین های تبادل یونی برای تصفیه آب از آب خارج می شوند. آب حاوی یون های مختلف از بستر رزین عبور می کند و یون های دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی با یون هایی با همان بار الکتریکی جایگزین می شوند و به ماتریس پلیمری رزین تبادل یونی متصل می شوند. این جابجایی یون به گونه ای صورت می گیرد که تعادل شیمیایی در واکنش برقرار می شود. با گذشت زمان و استفاده مداوم از رزین تصفیه آب، تمام نواحی موجود برای فرآیند تبادل یونی در ماتریس پلیمری رزین اشباع شده و رزین باید بازسازی شود. بسته به نوع رزین، بازسازی توسط محلول آب و نمک، محلول اسید یا محلول سوزاننده انجام می شود.

رزین تبادل یونی با عملکرد قوی

رزین آنیونی پایه قوی (SBA) معمولاً از یک ماتریس پلی استایرن ساخته می‌شود که برای تثبیت آنیون‌ها به مکان‌های تبادل یونی کلرومتیله یا آمیخته شده است. رزین آنیونی پایه قوی به دو نوع 1 و 2 تقسیم می شود. نوع 1 یون های کلرید (Cl-) و یون های هیدروکسید نوع 2 (OH-) را با آنیون های موجود در آب مبادله می کند.

رزین تبادل یونی آنیونی ضعیف

رزین آنیونی بازی ضعیف (WBA) معمولاً از یک ماتریس پلی استایرن تشکیل شده است که کلرومتیله شده و سپس آمیناسیون با دی متیل آمین انجام می شود. رزین آنیون پایه ضعیف منحصر به فرد است زیرا یون قابل تعویض ندارد و به عنوان جاذب برای حذف آنیون های مرتبط با اسیدهای معدنی قوی استفاده می شود.

کاربردهای رزین سختی گیر

رزین سختی گیر کاربردهای فراوانی دارد و مصارف خانگی و صنعتی دارد. از رزین در موارد زیر برای حذف سختی آب و جلوگیری از تشکیل رسوب استفاده می شود.

دیگ بخار

مبدل های حرارتی

برج خنک کننده

سیستم های خنک کننده

تجهیزات گرمایشی

از بین بردن سختی آب نمک، آب چاه و آب های سطحی

صنعت رنگرزی

موتورخانه ها

خشکشویی ها

تصفیه آب و فاضلاب