Ion-izmjenjivačke smole: primjena. Koliko su učinkoviti u pročišćavanju vode?

Sadržaj:

Ion-izmjenjivačke smole: primjena. Koliko su učinkoviti u pročišćavanju vode?
Ion-izmjenjivačke smole: primjena. Koliko su učinkoviti u pročišćavanju vode?

Video: Ion-izmjenjivačke smole: primjena. Koliko su učinkoviti u pročišćavanju vode?

Video: Ion-izmjenjivačke smole: primjena. Koliko su učinkoviti u pročišćavanju vode?
Video: IonExchange 2024, Svibanj
Anonim

Ion-izmjenjivačke smole su netopivi spojevi visoke molekularne težine koji mogu pokazati reakciju pri interakciji s ionima otopine. Imaju trodimenzionalnu gel ili makroporoznu strukturu. Nazivaju se i ionski izmjenjivači.

Varieties

smole za ionsku izmjenu
smole za ionsku izmjenu

Ove smole su kationske (podijeljene na jaku kiselinu i slabu kiselinu), anionske izmjene (jaka baza, slaba baza, međuproizvodna i miješana baza) i bipolarne. Jako kiseli spojevi su kationski izmjenjivači koji mogu izmjenjivati katione bez obzira na pH vrijednosti. Ali oni slabo kiseli mogu funkcionirati u vrijednosti od najmanje sedam. Jako bazični anionski izmjenjivači teže izmjeni aniona u otopinama pri bilo kojem stupnju disocijacije, pri bilo kojem pH. To, pak, nedostaje u slabo bazičnim anionskim izmjenjivačima. U ovoj situaciji, pH bi trebao biti 1-6. Drugim riječima, smole mogu izmjenjivati ione u vodi, apsorbirati neke, a zauzvrat odavati one koji su prethodno bili uskladišteni. A budući da je točno H2O višekomponentna struktura, morate je pravilno pripremiti, odabratikemijska reakcija.

Svojstva

Ionoizmjenjivačke smole - polielektroliti. Ne otapaju se. Višestruko nabijeni ion je nepokretan jer ima veliku molekularnu masu. On čini osnovu ionskog izmjenjivača, povezan je s malim mobilnim elementima koji imaju suprotan predznak, a zauzvrat ih može izmjenjivati u otopini.

ionska izmjenjivačka smola za omekšavanje vode
ionska izmjenjivačka smola za omekšavanje vode

Proizvodnja

Ako se polimer koji nema svojstva ionskog izmjenjivača kemijski tretira, tada će doći do promjena – regeneracije smole za ionsku izmjenu. Ovo je prilično važan proces. Uz pomoć polimerno-analognih transformacija, kao i polikondenzacije i polimerizacije, dobivaju se ionski izmjenjivači. Postoji sol i mješoviti oblici soli. Prvi podrazumijeva natrij i klorid, a drugi - natrij-vodikove, hidroksil-kloridne vrste. U takvim uvjetima nastaju ionski izmjenjivači. Štoviše, u procesu se pretvaraju u radni oblik, odnosno vodik, hidroksil, itd. Takvi se materijali koriste u raznim područjima djelatnosti, na primjer, u medicini i farmaciji, u prehrambenoj industriji, u nuklearnim elektranama za obradu kondenzata. Može se koristiti i smola za ionsku izmjenu za filter s miješanim slojem.

regeneracija smole za ionsku izmjenu
regeneracija smole za ionsku izmjenu

Prijava

Ion-izmjenjivačka smola koristi se za omekšavanje vode. Osim toga, spoj također može odsoliti tekućinu. S tim u vezi, smole za ionsku izmjenu često se koriste u termoenergetici. U hidrometalurgiji se koriste za obojene i rijetke metale, u kemijskoj industriji se pročišćavaju iodvojiti različite elemente. Joniti također mogu pročišćavati tijela otpadnih voda, a za organsku sintezu su cijeli katalizator. Stoga se smole za ionsku izmjenu mogu koristiti u raznim industrijama.

Industrijsko čišćenje

Na površinama za prijenos topline može doći do skaliranja, a ako dosegne samo 1 mm, potrošnja goriva će se povećati za 10%. Još uvijek je to veliki gubitak. Štoviše, oprema se brže troši. Da biste to spriječili, morate pravilno organizirati obradu vode. Za to se koristi filter smole za ionsku izmjenu. Čišćenjem tekućine možete se riješiti kamenca. Postoje različiti načini, ali kako temperatura raste, njihove mogućnosti postaju sve manje.

ionska izmjenjivačka smola za filter
ionska izmjenjivačka smola za filter

Obrada H2O

Postoji nekoliko načina za pročišćavanje vode. Možete koristiti magnetsku i ultrazvučnu obradu, ili je možete retuširati kompleksonima, kompleksonatima, IOMS-1. Ali popularnija opcija je filtracija pomoću ionske izmjene. To će uzrokovati promjenu sastava vodenih elemenata. Kada se koristi ova metoda, H2O je gotovo potpuno desaliniziran i nečistoće nestaju. Treba napomenuti da je takvo pročišćavanje prilično teško postići na druge načine. Obrada vode pomoću smola za ionsku izmjenu vrlo je popularna ne samo u Rusiji, već iu drugim zemljama. Takvo čišćenje ima mnoge prednosti i puno je učinkovitije od ostalih metoda. Oni elementi koji se uklone nikada neće ostati talog na dnu, a reagense nije potrebno stalno dozirati. Napravite ovoPostupak je vrlo jednostavan - dizajn filtara je istog tipa. Po želji možete koristiti automatizaciju. Nakon čišćenja, svojstva će biti sačuvana pod bilo kojim temperaturnim fluktuacijama.

Purolite A520E smola za ionsku izmjenu. Opis

purolitna smola za ionsku izmjenu
purolitna smola za ionsku izmjenu

Za apsorpciju nitratnih iona u vodi stvorena je makroporozna smola. Koristi se za brisanje H2O u različitim okruženjima. Posebno za tu namjenu pojavila se ionsko-izmjenjivačka smola Purolite A520E. Pomaže da se riješite nitrata čak i uz veliku količinu sulfata. To znači da je u usporedbi s drugim ionskim izmjenjivačima ova smola najučinkovitija i ima najbolje performanse.

Radni kapacitet

Purolite A520E ima visoku selektivnost. To pomaže, bez obzira na količinu sulfata, učinkovito ukloniti nitrate. Ostale smole za ionsku izmjenu ne mogu se pohvaliti takvim funkcijama. To je zbog činjenice da se sadržajem sulfata u H2O smanjuje izmjena elemenata. Ali zbog selektivnosti Purolite A520E, ovo smanjenje zapravo nije važno. Iako spoj ima nisku, u usporedbi s ostalima, potpunu izmjenu, tekućina u velikim količinama se prilično dobro čisti. U isto vrijeme, ako ima malo sulfata, tada će se razni anionski izmjenjivači, i gel i makroporozni, moći nositi s obradom vode i eliminacijom nitrata.

filter smole za ionsku izmjenu
filter smole za ionsku izmjenu

Pripremne operacije

Da bi Purolite A520E smola radila sa 100%, mora biti pravilno pripremljena za izvođenjefunkcije čišćenja i pripreme H2O za prehrambenu industriju. Treba napomenuti da se prije početka rada korišteni spoj tretira 6% otopinom NaCl. U tom slučaju se koristi dvostruko veći volumen u odnosu na količinu same smole. Nakon toga spoj se ispere vodom za hranu (količina H2O bi trebala biti 4 puta veća). Tek nakon takve obrade može se odnijeti na čišćenje.

Zaključak

Zbog svojstava koje imaju ionsko-izmjenjivačke smole, mogu se koristiti u prehrambenoj industriji ne samo za pročišćavanje vode, već i za preradu hrane, raznih pića i ostalog. Anionski izmjenjivači izgledaju poput malih kuglica. Za njih se lijepe ioni kalcija i magnezija, a oni zauzvrat daju ione natrija u vodu. Tijekom procesa pranja, granule oslobađaju ove prianjajuće elemente. Imajte na umu da tlak u smoli za ionsku izmjenu može pasti. To će utjecati na njegova korisna svojstva. Na određene promjene utječu vanjski čimbenici: temperatura, visina stupca i veličina čestica te njihova brzina. Stoga se tijekom obrade treba održavati optimalno stanje okoliša. Anionski izmjenjivači često se koriste u pročišćavanju vode za akvarij - doprinose stvaranju dobrih uvjeta za život riba i biljaka. Dakle, smole za ionsku izmjenu potrebne su u raznim industrijama, čak i kod kuće, jer mogu pročistiti vodu za daljnju upotrebu.

Preporučeni: