رزین تبادل یونی
یکی از روش های پیشرفته جداسازی ناخالصی ها از آب ، رزین های تعویض یونی می باشد . هرچند که در ابتدا رزین های تعویض یونی برای حل مشکل ناخالصی های آب اختراع شد اما امروزه در هر رشته ای از علوم مانند داروسازی ، بیوتکنولوژی و … که نیاز به جداسازی باشد رزین های تعویض یونی به عنوان یک انتخاب مهم مطرح بوده و حتی به صورت سفارشی ساخته می شوند.
رزین ها از یک شبکه پلیمری تشکیل می شوند که به صورت الکترولیت جامد در مقابل ناخالصی ها عمل می کنند.
ویژگی های یک رزین تعویض یونی
- خود دارای یون باشد.
- فضای کافی در شبکه پلیمری داشته باشد تا یون ها بتوانند به راحتی در شبکه جامد رزین وارد و یا خارج شوند .
- دارای سطح تماس زیاد باشد . از این رو رزین ها را به صورت ذرات کروی شکل متخلخل با قطر حدود یک میلیمتر می سازند .
همانطور که گفته شد بنیان یک دانه رزین یک شبکه پلیمری است که در بعضی از نقاط آن گروه یونی غیرمتحرکی چون آنیون سولفونیک SO₃⁻ چسبیده است.
از آن جایی که زنجیره های پلیمری یونی نیستند ، در واقع ، این گروه یونی غیر متحرک چسبیده به زنجیره پلیمری است که به بنیان رزین ، هویت و شخصیت می بخشد.
اما رزین از نظر بارالکتریکی خنثی می باشد ، از این رو به اندازه اکی والان های یون غیرمتحرک SO₃⁻ باید یون متحرک H⁺ در داخل شبکه رزین موجود باشد . بنابراین ساختمان رزین را می توان به صورت R⁻H⁺ و یا به صورت ساده RH نشاد داد .
به رزین RH رزین کاتیونی اسیدی می گویند که در شبکه رزین تعداد زیادی یون متحرک H وجود دارد که می توانند در شرایط مناسب با کاتیون های یک ظرفیتی ، دو ظرفیتی و یا سه ظرفیتی تعویض شوند.
اما اگر گروه یونی غیر متحرک ، یک کاتیون چون گروه N(CH₃)₃⁺ باشد بنیان رزین دارای بار مثبت بوده و رزین در شبکه خود یک آنیون متحرک خواهد داشت، به چنین رزینی ، رزین آنیونی می گویند و آن را با ZOH نمایش می دهند. معیار قوی یا ضعیف بودن یک رزین بنیان آن می باشد. در رزین آنیونی قوی نوع ۱ گروه یونی غیرمتحرک بنزیل تری متیل آمونیوم می باشد . اما در رزین آنیونی قوی نوع ۲ ، گروه یونی غیر متحرکح بنزیل دی متیل اتانول آمین می باشد.
ویژگی هایی که استفاده از رزین ها را برای تصفیه آب مطلوب تر می کنند
- مقدار رنگ و کدورت آب خام کم باشد .
- سختی آب بیشتر از نوع غیر کربناتی باشد (سختی دائم ) .
- سختی آب متغیر باشد .
- حجم آب مصرفی کم باشد .
- غلظت املاح آب کمتر از ۴۰۰ppm باشد .
اقتصاد رزین
هزینه های یک واحد تعویض یونی شامل یک هزینه اولیه تهیه رزین ( که بسته به نوع رزین برحسب حجم درخواستی متفاوت می باشد ) ، هزینه اپراتوری و هزینه روزانه مواد شیمیایی لازم برای احیاء می باشد که بستگی به راندمان احیاء دارد .
راندمان احیا رزین های قوی معمولا کمتر از ۴۰% است ، ولی راندمان احیاء رزین های ضعیف تا حدود ۱۰۰% می باشد . به علاوه رزین های ضعیف را هم می توان با اسید یا باز ضعیف و هم بااسید و یا باز رقیق احیاء کرد .
دستگاه های تعویض یونی
بدنه دستگاه های تعویض یونی مورد استفاده در تصفیه آب شبیه فیلترهی فشاری است که در داخل آن ها ذرات رزین را قرار می دهند . برای نگهداری و و جلوگیری از خروج رزین ها ، در قسمت پایین دستگاه و در زیر رزین ها ، چندین لایه شن های درشت یا آنتراسیت قرار می دهند .
احیای رزین
احیای رزین معمولا شامل چهار مرحله است :
- شست و شوی معکوس
- تزریق ماده شیمیایی احیاء کننده
- شست و شوی آهسته
- شست و شوی سریع
رزین های تعویض یونی خاص
- سیلیس زدا
- حذف آهن و منگنز
- سختی گیر تعویض یونی (رزین کاتیونی سدیمی )
نکات بهره برداری
- رزین ها را همواره در آب قرار دهید تا کاملا خیس باقی بمانند .
- قبل از شروع به کار فیلترهای حاوی رزین تعویض یونی ، باید شست و شوی معکوس شوند تا رزین ها برحسب اندازه مرتب گردند .
- اگر رزین خریداری شده به فرم هیدروژنی یا کلردار است ابتدا باید آن را با محلول سود ۴% شست و شو داد و اگر رزین به صورت سدیمی یا هیدروکسیل دار است ابتدا باید آن را با کلریدریک اسید ۴% شست و شو داد.
برای کسب اطلاعات بیشتر، مشاوره و خرید این محصول با متخصصان اوژن اطلس تماس بگیرید.
02191300204
02639708995
02639708928
از وب سایت رسمی اوژن اطلس دیدن کنید.
