Jonoizmjenjivačke smole: primjena. Koliko su efikasni u prečišćavanju vode?

Sadržaj:

Jonoizmjenjivačke smole: primjena. Koliko su efikasni u prečišćavanju vode?
Jonoizmjenjivačke smole: primjena. Koliko su efikasni u prečišćavanju vode?

Video: Jonoizmjenjivačke smole: primjena. Koliko su efikasni u prečišćavanju vode?

Video: Jonoizmjenjivačke smole: primjena. Koliko su efikasni u prečišćavanju vode?
Video: Ion exchange chromatography 2024, Maj
Anonim

Jonoizmjenjivačke smole su nerastvorljiva jedinjenja velike molekularne težine koja mogu pokazati reakciju kada su u interakciji s ionima otopine. Imaju trodimenzionalnu gel ili makroporoznu strukturu. Nazivaju se i jonski izmjenjivači.

Varieties

jonoizmenjivačke smole
jonoizmenjivačke smole

Ove smole su kationske (podijeljene na jaku kiselinu i slabu kiselinu), anionske izmjene (jaka baza, slaba baza, srednja i miješana baza) i bipolarne. Jako kisela jedinjenja su kationski izmenjivači koji mogu da razmenjuju katione bez obzira na pH vrednosti. Ali oni slabo kiseli mogu funkcionirati na vrijednosti od najmanje sedam. Jako bazični anjonski izmjenjivači imaju tendenciju izmjene anjona u otopinama na bilo kojem stupnju disocijacije, pri bilo kojem pH. Ovo, pak, nedostaje kod slabo bazičnih anjonskih izmjenjivača. U ovoj situaciji, pH bi trebao biti 1-6. Drugim riječima, smole mogu razmjenjivati jone u vodi, apsorbirati neke, a zauzvrat odavati one koji su prethodno bili uskladišteni. A pošto je upravo H2O višekomponentna struktura, potrebno je da je pravilno pripremite, izaberitehemijska reakcija.

Properties

Jonoizmjenjivačke smole - polielektroliti. Ne rastvaraju se. Višestruko nabijeni ion je nepokretan jer ima veliku molekulsku težinu. On čini osnovu jonskog izmjenjivača, povezan je s malim mobilnim elementima koji imaju suprotan predznak, a zauzvrat ih može zamijeniti u otopini.

jonoizmenjivačka smola za omekšavanje vode
jonoizmenjivačka smola za omekšavanje vode

Proizvodnja

Ako se polimer koji nema svojstva jonskog izmjenjivača tretira kemijski, tada će doći do promjena - regeneracije smole za izmjenu jona. Ovo je prilično važan proces. Uz pomoć polimerno-analognih transformacija, kao i polikondenzacije i polimerizacije, dobijaju se jonski izmjenjivači. Postoji sol i mješoviti oblici soli. Prvi podrazumeva natrijum i hlorid, a drugi - natrijum-vodonik, hidroksil-hloridne vrste. U takvim uslovima nastaju jonski izmenjivači. Štaviše, u procesu se pretvaraju u radni oblik, odnosno vodonik, hidroksil, itd. Takvi materijali se koriste u raznim oblastima aktivnosti, na primjer, u medicini i farmaciji, u prehrambenoj industriji, u nuklearnim elektranama za tretman kondenzata. Može se koristiti i smola za izmjenjivanje jona za filter s miješanim slojem.

regeneracija jonoizmenjivačke smole
regeneracija jonoizmenjivačke smole

Prijava

Jonoizmjenjivačka smola se koristi za omekšavanje vode. Osim toga, jedinjenje takođe može odsoliti tečnost. S tim u vezi, jonoizmenjivačke smole se često koriste u termoenergetici. U hidrometalurgiji se koriste za obojene i rijetke metale, u hemijskoj industriji se prečišćavaju iodvojene različite elemente. Joniti također mogu pročišćavati tijela otpadnih voda, a za organsku sintezu su cijeli katalizator. Stoga se jonoizmenjivačke smole mogu koristiti u raznim industrijama.

Industrijsko čišćenje

Može se pojaviti kamenac na površinama za prijenos topline, a ako dostigne samo 1 mm, potrošnja goriva će se povećati za 10%. I dalje je to veliki gubitak. Štaviše, oprema se brže troši. Da biste to spriječili, morate pravilno organizirati tretman vode. Za to se koristi filter smole za izmjenjivanje jona. Čišćenjem tečnosti možete se riješiti kamenca. Postoje različiti načini, ali kako temperatura raste, njihove mogućnosti postaju sve manje.

jonoizmenjivačka smola za filter
jonoizmenjivačka smola za filter

Obrada H2O

Postoji nekoliko načina za prečišćavanje vode. Možete koristiti magnetnu 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 skoro potpuno desaliniziran i nečistoće nestaju. Treba napomenuti da je takvo pročišćavanje prilično teško postići na druge načine. Obrada vode pomoću jonoizmenjivačkih smola vrlo je popularna ne samo u Rusiji, već iu drugim zemljama. Takvo čišćenje ima mnoge prednosti i mnogo je efikasnije od drugih metoda. Oni elementi koji se uklone nikada neće ostati talog na dnu, a reagense nije potrebno stalno dozirati. Napravite ovoProcedura je vrlo jednostavna - dizajn filtera je istog tipa. Po želji možete koristiti automatizaciju. Nakon čišćenja, svojstva će biti sačuvana pod bilo kakvim temperaturnim fluktuacijama.

Purolite A520E jonoizmenjivačka smola. Opis

purolitna smola za izmjenjivanje jona
purolitna smola za izmjenjivanje jona

Za apsorpciju nitratnih jona u vodi, stvorena je makroporozna smola. Koristi se za brisanje H2O u različitim okruženjima. Purolite A520E jono-izmjenjivačka smola pojavila se posebno za ovu svrhu. Pomaže da se riješite nitrata čak i uz veliku količinu sulfata. To znači da je u poređenju sa drugim jonskim izmenjivačem, ova smola najefikasnija i ima najbolje performanse.

Radni kapacitet

Purolite A520E ima visoku selektivnost. Ovo pomaže, bez obzira na količinu sulfata, da se nitrati efikasno uklone. Druge ionske izmjenjive smole ne mogu se pohvaliti takvim funkcijama. To je zbog činjenice da se sa sadržajem sulfata u H2O smanjuje razmjena elemenata. Ali zbog selektivnosti Purolite A520E, ovo smanjenje zapravo nije važno. Iako jedinjenje ima nisku, u poređenju sa ostalima, potpunu izmjenu, tečnost u velikim količinama se prilično dobro čisti. U isto vrijeme, ako ima malo sulfata, onda će razni anjonski izmjenjivači, kako gel tako i makroporozni, moći da se nose sa tretmanom vode i eliminacijom nitrata.

filter smole za izmjenjivanje jona
filter smole za izmjenjivanje jona

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 ovom 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 poseduju jonoizmenjivačke smole, mogu se koristiti u prehrambenoj industriji ne samo za prečišćavanje vode, već i za preradu hrane, raznih pića i ostalog. Anionski izmjenjivači izgledaju kao male kuglice. Za njih se lijepe joni kalcija i magnezija, a oni zauzvrat daju ione natrija u vodu. Tokom procesa pranja, granule oslobađaju ove prianjajuće elemente. Imajte na umu da pritisak u smoli za izmjenjivanje jona može pasti. To će uticati na njegova korisna svojstva. Na određene promjene utječu vanjski faktori: temperatura, visina stupca i veličina čestica te njihova brzina. Stoga, tokom obrade treba održavati optimalno stanje životne sredine. Anionski izmjenjivači se često koriste u pročišćavanju vode za akvarij - doprinose stvaranju dobrih uvjeta za život riba i biljaka. Dakle, jonoizmenjivačke smole su potrebne u raznim industrijama, čak i kod kuće, jer mogu da prečiste vodu za njenu dalju upotrebu.

Preporučuje se: