رزین تبادل یونی چیست؟

یکی از راه های که با استفاده از می‌توان به خوبی آب را تصفیه کرد و کارخانجات بسیار زیادی از آن استفاده می‌کنند، این است که از رزین رنگبر استفاده کرد. این رزین ها به دو دسته کاتیونی و آنیونی تقسیم می‌شوند. از اینها می‌توان برای از بین بردن سختی آب، تصفیه آب، یون زدایی و تولید آب فوق خالص کاربرد دارند. رزین سختی گیر ذرات جامد بسیار کوچکی هستند که با انجام یک تغییر شیمیایی در ساختار آب می‌توانند یون های مثبت و منفی نامطلوب محلول در آب را از بین ببرند.

تاریخچه تولید رزین تبادل یونی

در قدیم الایام نیز افراد برای تصفیه آب از سختی گیر رزینی استفاده می‌کنند. این رزین ها اولین بار در سال 1850 کشف شد. اما تا 20 سال بعد از آن در تصفیه آب استفاده نمی‌شد. در سال 1870 بود که آزمایشات ثابت کرد برخی از رزین های معدنی و کانی ها توانایی انجام تبادل یون را دارند. همچنین می‌توان مواد موجود در آب که باعث سختی می‌شوند را با آنها حذف کرد. به این خاطر است که رزین ها از سال 1870 به صورت گسترده در سیستم های تصفیه آب استفاده می‌شدند. اما به خاطر اینکه روی کاتیون ها بی اثر بودند همچنان نیازمند تغییر بودند. بالاخره در سال 1944 رزین تصفیه آب امروزی تولید شد که شامل رزین های کاتیونی و آنیونی به صورت همزمان بود. با بوجود آمدن این رزین پیشرفت بسیار بزرگی در صنعت تصیفه آب رخ داد.

آشنایی بیشتر با رزین‌های تبادل یونی

از این رزین ها برای کاهش و یا حذف کامل املاح موجود در آب مثل:

·         کلسیم

·         منیزیم

·         آهن

·         منگنز

·         نیترات

·         سولفات

·         کلر

·         فلوراید

استفاده می‌شود. برخی از این املاح ساختار آنیونی و برخی ساختار کاتیونی دارند. آنیون ها و کاتیون های رزین سختی گیر با املاح ساختار آنیونی و برخی دیگر ساختار کاتیونی دارند. آنیون ها و کاتیون های رزین با املاح بالا وارد یک واکنش شیمیایی شده و در نهایت باعث از بین رفتن جامدات محلول در آب و تولید آب خالص بدون یون و مواد شیمیایی مضر خواهند شد.

درباره رزین میکس بد بیشتر بدانیم

رزین میکس بد

رزین میکس بد فیلتری است که یک مبدل یونی در فرآیند تصفیه آب است. این قطعه که به رزین های تبادل یونی بد نیز معروف است در صنعت تصفیه آب برای شفاف سازی آب تا رسیدن به کیفیت آب بدون یون استفاده می شود. محصول فوق مخلوطی از رزین های آنیونی و کاتیونی قوی می باشد. وظیفه این قطعه جداسازی یون های مثبت و منفی از آب است. این فیلتر در واقع یون های موجود در آب را به دام می اندازد و آب را نرم تر می کند.

موارد زیر از جمله کاربردهای رایج رزین میکس بد می باشد:

1.     شفاف سازی آب

2.     کاهش سختی آب

3.     تولید آب خالص

4.     یون زدایی آب

5.     تمیز کردن میکروالکترونیک

6.     صنایع بهداشتی و دارویی و...

چگونه رزین میکس بد کار می کند

رزین میکس بد Prolite  سختی آب را از طریق فرآیند تبادل یونی کاهش می دهد. هر گاه تمام کاتیون های محلول در آب با یون های H+  و همه آنیون ها با یون های OH-  جایگزین شوند، تصفیه آب انجام می شود. هنگامی که آب از رزین سختی گیر عبور می کند، تمام یون های حل شده در آب حذف شده و با مولکول های آب جدید جایگزین می شوند.

بسته به TDS آب و میزان مصرف، عمر رزین تصفیه آب  می تواند متفاوت باشد. اما به طور تجربی، هر لیتر رزین میکس  بد پرولایت MB400 ظرفیتی در حدود 20000 ppm در لیتر دارد.

احیای رزین میکس بد

برای بازسازی رزین میکس بد ، رزین های آنیونی باید قبل از افزودن سودا و اسید از رزین های کاتیونی جدا شوند. برای جداسازی رزین ها از شستشوی معکوس با جریان آب استفاده می شود. رزین کاتیونی چگالی بالایی دارد و در مخزن رزین ته نشین می شود، از طرفی رزین های آنیونی به بالای مخزن می روند. در برخی موارد از آب نمک برای جداسازی این دو رزین استفاده می شود.

پس از جداسازی زیرلایه ها، دو رزین بازسازی می شوند. پس از عمل مواد شیمیایی احیا کننده، رزین ها شسته شده و بلافاصله با استفاده از هوای فشرده با هم مخلوط می شوند.

نکته مهم این است که احیای رزین میکس بد سخت و پرهزینه است و بازسازی آن در ظرفیت های کم مقرون به صرفه نیست. بنابراین در این شرایط به جای احیای رزین، آن را با رزین جدید جایگزین می کنند. بنابراین به طور خلاصه مراحل احیای رزین بد میکس به شرح زیر است:

1.     جداسازی دو نوع رزین آنیونی و کاتیونی با شستشو و ته نشینی

2.     احیای روزت آنیونی و کاتیونی با اسید احیا کننده

3.     شستشوی رزین

4.     تخلیه مواد احیا کننده از مخزن

5.     در صورت نیاز رزین بیشتری به مخزن اضافه کنید

6.     اختلاط هر دورسین کاتیونی و آنیونی با هوای فشرده

7.     پر کردن مخزن با رزین احیا شده

8.     شستشوی سریع با آب

نقاط قوت رزین میکس بد

رزین Prolite Mix Bad دارای نقاط قوت زیادی در از بین بردن سختی آب است که از مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- کاربرد وسیع و عمومی به دلیل ترکیب ترکیبی آنیونی و کاتیونی

2- در ظرفیت های کم قابل احیا است

3- ظرفیت کارایی بالا برای حذف سختی آب

4- طول عمر زیاد

5- دارای استانداردهای جهانی

ویژگی های سختی گیر رزینی

1.     یون دارد.

2.     فضای کافی در شبکه پلیمری داشته باشید تا یون ها بتوانند به راحتی وارد شبکه جامد رزین شده یا از آن خارج شوند.

3.     سطح تماس بالایی دارد. بنابراین رزین ها به صورت ذرات کروی متخلخل با قطر حدود یک میلی متر ساخته می شوند.

4.     همانطور که گفته شد، اساس یک دانه رزین یک شبکه پلیمری است که در برخی از نقاط آن گروه های یونی غیر متحرک مانند آنیون سولفونیک SO3-  متصل می شوند.

5.     از آنجایی که زنجیره های پلیمری یونی نیستند، در واقع این گروه یونی بی حرکت به زنجیره پلیمری متصل می شود که به پایه رزین هویت و شخصیت می بخشد.

6.     اما رزین از نظر بارالکتریکی خنثی است، بنابراین، به همان اندازه که معادل های یون غیر متحرک SO3-، یون H+  متحرک باید در داخل شبکه رزین وجود داشته باشد. بنابراین، ساختار رزین را می توان R-H+  یا به سادگی RH نامید.

ویژگی هایی که استفاده از رزین ها را برای تصفیه آب مطلوب تر می کند:

1.     مقدار رنگ و کدورت آب خام باید کم باشد.

2.     سختی آب باید بیشتر از نوع غیر کربناتی (سختی دائمی) باشد.

3.     سختی آب متغیر است.

4.     مقدار آب مصرفی باید کم باشد.

5.     غلظت املاح آب باید کمتر از 400ppm باشد.

رزین تبادل یونی و مکانیسم تبادل یونی

رزین تبادل یونی یا پلیمر تبادل یونی رزینی است که به عنوان یک محیط تبادل یونی در یک سیستم تبادل یونی عمل می کند. رزین تبادل یونی سیستم تبادل یونی یک ماتریس نامحلول است که معمولاً از یک لایه پلیمر آلی به شکل دانه های کوچک (شعاع 0.25-0.5 میلی متر) معمولاً به رنگ سفید یا زرد ساخته می شود. این دانه‌ها معمولاً متخلخل هستند و سطح وسیعی را در داخل و داخل خود به دام می‌اندازند که با آزاد شدن یون‌های دیگر همراه است، بنابراین فرآیند تبادل یونی انجام می‌شود. انواع مختلفی از رزین تبادل یونی وجود دارد. اکثر رزین های تجاری از پلی استایرن سولفونات ساخته می شوند

رزین تصفیه آب

دشمن شماره یک هر مدار آبی، سنگ آهک است: علاوه بر ایجاد صدمات زیاد به لوله‌ها، سرامیک‌ها و وسایل برقی، اتلاف انرژی غیرضروری را نیز به همراه دارد. اگرچه تکنیک های دیگری برای مقابله با تشکیل آن وجود دارد، سختی گیری تبادل یونی یکی از موثرترین آنهاست.

تبادل یونی

تبادل یونی یک روش تصفیه آب است که شامل تبادل مواد بین آب و ماده خاصی است که معمولاً رزین نامیده می شود. گونه های شیمیایی که رد و بدل می شوند یون ها هستند (گونه های شیمیایی حامل بار الکتریکی). تبادل یونی می تواند به سمت یون های مثبت (کاتیون ها) یا منفی (آنیون ها) باشد، به عنوان یون های مثبت کلسیم و منیزیم، تبادل کاتیونی خواهد بود و رزین هایی که مورد استفاده قرار می گیرند رزین تصفیه آب  کاتیونی نامیده می شوند.

رزین تبادل یونی

رزین های تبادل یونی چیست؟

تبادل یونی یک فرآیند برگشت پذیر است که بین یک محلول و یک ماده تبادلی، به طور کلی یک رزین مصنوعی، رخ می دهد. رزین ها پلیمرهای نامحلول با شکل کروی با قطرهای عموماً بین 5/0 تا 1 میلی متر هستند که قابلیت تبادل یون با محلولی که از خود می گذرد را دارند.

انواع رزین ها

چهار خانواده اصلی رزین ها وجود دارد: رزین تبادل یونی کاتیونی و آنیونی که هر کدام می توانند قوی یا ضعیف باشند. بسته به نوع یونی که قادر به تبادل هستند، رزین ها به دو دسته کاتیونی یا آنیونی طبقه بندی می شوند و بسته به گروه عملکردی می توانند قوی یا ضعیف باشند.

رزین پرولایت

رزین پرولایت 

رزین تبادل یونی 

شرکت پرولایت Purolite 

پرولایت کمپانی پیشرو در تولید رزین های تبادل یونی، کاتالیزور و جاذب است و تنها شرکتی است که تمام منابع خود را در زمینه تولید رزین و توسعه تکنولوژی های مربوط به رزین متمرکز کرده است.کمپانی پرولایت Purolite به ارائه محصولات با کیفیت در دنیا معروف است. کمپانی پرولایت Purolite همواره در جهت پیشبرد اهداف خود برای دستیابی به بالاترین سطوح کیفیت تلاش می کند و دارای خط تولید در ایالات متحده، چین، انگلستان و رومانی است. کمپانی پرولایت Purolite به طور مستمر ابزارها و روش های خود را برای رسیدن به بالاترین کیفیت ارزیابی می کند و از قابل اطمینان بودن محصولات و سازگاری آنها اطمینان حاصل می کند. کمپانی پرولایت Purolite ، بزرگترین واحد تحقیق و توسعه (R & D) را در میان تمامی شرکت های تولید کننده رزین داراست. محققان کمپانی پرولایت Purolite قادر به تولید محصولات جدید و ارائه راه حل های نوآورانه جدید متناسب با نیاز بازار هستند.

پرولایت Purolite علاوه بر همکاری نزدیک با مشتریان خود، با صنایع خصوصی و دانشگاه های معتبر در سراسر جهان نیز همکاری نزدیک دارد تا همواره در تکنولوژی تولید رزین های تبادل یونی پیشتاز باشد. کمپانی پرولایت  Purolite یک کمپانی جهانی است به طوریکه تعداد دفتر های پرولایت Purolite در سرتاسر دنیا به 40 عدد می رسد. برای تهیه هر رزینی که نیاز داشته باشید، می توانید روی برند پرولایت Purolite حساب کنید. پرولایت Purolite در زمینه دانش رزین های تبادل یونی به خود افتخار می کند و متعهد به تولید رزین های مبادله یونی با کیفیت بسیار بالا می باشد.