- سبدخرید خالی است.
- ادامه خرید
رزین تبادل یونی
تعریف رزین تبادل یونی
رزینهای تبادل یونی یا رزین سختی‌گیر، پلیمرهایی به شکل کره‌های ژل کوچکی هستند که قادر به تبادل یون‌های خاص (کاتیون‌ها یا آنیون‌ها) درون پلیمر با یون‌های موجود در محلول عبوری از آن‌ها هستند.
رزین های تبادل یونی در صنعت رزین تصفیه آب یا رزین سختی گیر یا سختی گیر رزینی هم نامیده می شوند. هرچند از این رزین ها فقط برای سختی گیری آب استفاده نمی شود و کاربرد های بسیاری دارد ، ولی به دلیل اینکه کاربرد عمده رزین ها در سختی گیری و تصفیه آب هستند لذا به این نام معروف شده اند.
رزینهای مصنوعی در درجه اول برای تصفیه‌آب استفاده می‌شوند، اما همچنین برای کاربردهای مختلف دیگر، از جمله جداسازی برخی از عناصر مورد استفاده قرار می‌گیرد. رزین‌ها به صورت دانههای ژل (از پلیمرها) معمولاً اسید سولفونیک یا کربوکسیلیک یا نمکهای آمونیوم چهارتایی هستند.
فهرست مطالب
این پلیمرهای حاوی گروه‌های اسیدی به عنوان مبدل‌های اسیدی یا کاتیونی طبقه‌بندی می‌شوند که یون‌های مثبت مانند یون‌های هیدروژن و یون‌های فلزی را مبادله می‌کنند. گروه‌های آمونیومی مبدل‌های باز یا آنیونی در نظر گرفته می‌شوند زیرا یون‌های منفی، یون‌های هیدروکسید معمولی یا یون‌های هالید را مبادله می‌کنند. انواع رزین های تبادل یونی جامدات سبک و متخلخل هستند که اغلب به صورت دانهها یا ورقهها پردازش می‌شوند. هنگامی که مروارید در یک محلول غوطه ور می‌شود، محلول را جذب و باد می‌کند. سطح متورم به ساختار پلیمر و غلظت کل یون ها در محلول بستگی دارد. ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی مناسب را می‌توان به دلخواه برای کاربردهای خاص تبادل یونی سنتز کرد. بنابراین، آن‌ها مواد تبادل یون مصنوعی مورد استفاده در آزمایشگاه‌ها و صنعت را تشکیل می‌دهند. در مصارف صنعتی و خانگی، رزینهای تبادل یونی برای حذف کلسیم، منیزیم، آهن و منگنز (نرم کننده آب)، برای حفظ غلظت عناصر ارزشمند مانند طلا، نقره و اورانیوم از مواد معدنی استفاده می‌شوند. در آنالیز شیمیایی، رزین های تبادل یونی برای جداسازی یا تغلیظ یون ها در سنتز شیمیایی مود استفاده قرار می‌گیرند. برخی از رزین های تبادل یونی به عنوان کاتالیزورهای موثر به ویژه در واکنش‌های استریل شده و هیدرولیز استفاده می‌شوند. دو نوع مختلف پلیمر وجود دارد که معمولاً به عنوان رزین های تبادل یونی طبقه‌بندی می‌شوند، اگرچه عملکرد آن‌ها به تبادل یونی مربوط نمیشود. اینها انواع رزین های کیلیت و مبادله الکترونیکی هستند.
انواع رزین ها
انواع رزین آنیونی و کاتیونی مواد تبادل کاتیونی (+): هدف آن‌ها جایگزینی یون های دارای بار مثبت در آب با سایر یون های دارای بار مثبت یا خنثی است. مواد تبادل آنیونی (-): یون های دارای بار منفی در آب را با یون های دارای بار منفی یا خنثی جایگزین می‌کنند. رزین تبادل کاتیونی اسید قوی: برای حذف کاتیون ها در برنامه‌های نرم‌کننده آب استفاده می‌شود.
رزین های تبادل یونی برای تصفیه آب
یکی از مهم‍‍‌ترین کاربردهای رزین های تبادل یونی (آمبرلیت) آبیاری محصولات زراعی است که استفاده از آب استخراج شده از رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و آب‌های بازیافتی می‌تواند حاوی مقادیر زیادی نمکهای سدیم، کلسیم و منیزیم باشد که می‌تواند کارایی کشت را کاهش دهد. زمینه‌های استفاده از آن به طور قابل توجهی کیفیت و عملکرد محصولات را بهبود می‌بخشد، حتی در صورت استفاده از فاضلابی که قبلاً تصفیه شده است. آب تصفیه شده با تبادل یونی با جلوگیری از تجمع املاح منیزیم و کلسیم بر رطوبت و کیفیت خاک اثر مثبت دارد و فشردگی زمین، کارایی کودها، مواد شیمیایی کشاورزی و جذب عناصر غذایی را افزایش می‌دهد.
برای خرید رزین تبادل یونی به فروشگاه ما مراجعه کنید. فروشگاه آقای پمپ به غیر از رزین تبادل یونی دارای انواع کربن اکتیو و پمپ های آب و فاضلاب است.
انواع رزین تبادل یونی
- رزین های کاتیونی اسیدی قوی: کاتیون ها را با تبادل سدیم یا پروتون حذف می‌کنند.
- رزین های کاتیونی اسیدی ضعیف: کاتیون های مرتبط با بی کربناتها را حذف می‌کند.
- رزین های آنیونی پایه قوی: تمام آنیون ها را حذف کنید. از آن‌ها برای حذف کربنات ها و سیلیکات ها استفاده می‌شود.
- رزین های آنیون پایه ضعیف: آنیون های اسیدهای قوی (سولفات ها، نیترات ها و کلریدها) را با کارایی بالا حذف می‌کنند.
فرآیندهای تبادل یونی
فرآیندهایی که از تبادل یونی استفاده می‌کنند به شرح زیر است:
- نرم‌کننده آب (حذف سختی)
- قلیایی زدایی (حذف کربناتها)
- دکاسیون زدایی (حذف تمام کاتیون ها)
- دمینرالیزاسیون (حذف تمام یون ها)
- بستر مخلوط (نیترات و دمینرالیزاسیون)
فلزات را حذف کنید
اصطلاحات رزین تبادل یونی
- SAC: رزین تبادل کاتیونی اسید قوی
- WAC: رزین تبادل کاتیونی اسید ضعیف
- SBA: رزین تبادل آنیون پایه قوی
- AMB: رزین تبادل آنیون پایه ضعیف
مزایا و محدودیت های رزین ها
مزایا
✓ حذف یون های معدنی محلول برای دستیابی به مقاومت 18.2 MΩ.cm (در 25 درجه سانتی گراد) و آلودگی یونی کل کمتر از ppb
✓ بازسازی با دییونیزاسیون با اسیدها و بازها ✓ راه حل مقرون به صرفه تصفیه آب
معایب
⨯ ناتوانی در حذف موثر باکتری‌ها، مواد آلی، ذرات معلق یا منابع گرما
⨯ ظرفیت محدود – زمانی که همه مکان‌های یونی اشغال شوند، دیگر یونی نمی‌تواند جذب شود
بازسازی فرآیندی است که دانههای رزین تبادل یونی را که تخلیه شده‌اند (کاملاً بارگذاری شده) می‌گیرد و یون‌هایی را که در طول چرخه حین کار جمع‌آوری شده‌اند حذف می‌کند تا رزین بتواند به استفاده خود ادامه دهد.
رزین های تبادل یونی برای از بین بردن مشکلات آب از جمله آب سخت، تجمع رسوب، نیترات ها و آرسنیک مفید هستند. رزین های تبادل یونی برای رفع مشکلات آب از جمله آب سخت، رسوب، نیترات، آرسنیک و غیره مفید هستند.
واحدهای تبادل آنیونی می توانند نیترات، سولفات و سایر اتم های دارای بار منفی (به نام آنیون ها) را حذف کنند.
