شیمی رزین تصفیه آب

شیمی رزین تصفیه آب چیست؟در سیستم های نرم کننده و دییونیزاسیون آب برای گرفتن یون های موجود در آب از رزین تصفیه آب استفاده می شود. رزین تصفیه آب برای حذف آنیون ها و کاتیون های ناخواسته در آب استفاده می شود. کاتیون ها با هیدروژن و سدیم و آنیون ها با یون های هیدروکسید جایگزین می شوند.رزین های تبادل یونی به طور کلی در سیستم های تصفیه آب در نرم کردن آب (حذف سختی) و تصفیه آب (دیونیزه کردن) استفاده می شود. رزین های مورد استفاده در فرآیندهای نرم شدن آب، رزین های کاتیونی هستند.اصل کار رزین یون‌های سختی (Ca2+ و Mg2+) در آب خام که با رزین تبادل یونی در واحد نرم‌کننده در تماس هستند، با یون‌های سدیم متصل به رزین جایگزین می‌شوند. این فرآیند را می توان به طور خلاصه به عنوان "روش تبادل یونی" توصیف کرد.بسیاری از مواد مانند آلی یا معدنی، طبیعی یا مصنوعی را می توان به عنوان مبدل یونی استفاده کرد. به عنوان مثال، خاک رس یک مبدل یونی طبیعی است. خاک رسی می تواند یون هایی را که ممکن است در آب حل شوند در خود نگه دارد. پلیمرهای استایرن-دیوینیل بنزن با مولکول بزرگ بیشتر به عنوان رزین های تبادل یونی مصنوعی استفاده می شود. متاکریلیک اسید-دیوینیل بنزن و پلیمرهای فنل فرمالدئید از دیگر رزین های مورد استفاده هستند. یون های ثابت در رزین اغلب نمک های اسیدهای سولفونیک یا کربوکسیلیک و نمک های آمونیوم چهارتایی هستند. رزین‌های حاوی گروه‌های اسیدی، یون‌های دارای بار مثبت مانند یون‌های هیدروژن و یون‌های فلزی را در خود نگه می‌دارند و به آنها مبدل کاتیونی می‌گویند. آنهایی که حاوی گروه های آمونیومی هستند، مبدل های آنیونی نامیده می شوند زیرا یون های منفی مانند هیدروکسید و هالید را در خود نگه می دارند.رزین تبادل یونی برای چه منظوری از رزین تبادل یونی استفاده می شود؟رزین تبادل یونی به طور گسترده در تصفیه آب و فاضلاب استفاده می شود. به ویژه در حذف سختی از آب و حذف آهن و منگنز از آب های زیرزمینی به طور گسترده ای استفاده می شود.آب سخت حاوی یون های منیزیم و کلسیم است (Mg +2، ca +2). از آنجایی که این یون‌ها طعم آب را از بین می‌برند، زمانی که در سطح بالایی هستند می‌توانند سلامتی را نیز بدتر کنند. آنها همچنین برای استفاده روزانه جذاب نیستند (مثلاً صابون در آب سخت کف نمی کند). نرم شدن آب به معنای حذف این یون هایی است که باعث سختی آب می شوند. آبی که از مبدل یونی کاتیونی عبور می کند این یون های سخت شونده را به رزین می گذارد و یون های سدیم را از رزین می گیرد. سدیم حاصل از این تغییر ربطی به سلامتی ندارد. وسایلی که برای نرم کردن آب به کار می روند معمولاً به صورت استوانه های عمودی هستند. آنها حاوی رزین تبادل کاتیونی هستند. آبی که از یک سر وارد استوانه می شود با تماس با رزین یون های سخت کننده را در بدنه آن ترک می کند تا از انتهای دیگر خارج شود و با مصرف یون های سدیم به جای آن نرم می شود. این تغییر تا زمانی رخ می دهد که تمام یون های سدیم در رزین جابجا شوند. پس از اشباع شدن رزین، به طور کلی با آب نمک بازسازی می شود و دوباره عمل می کند.سه گروه عمده از رزین های تبادل یونی کدام است؟رزین های کاتیونی: این ها مبدل های کاتیونی هستند که گروه های عاملی آنها می توانند با کاتیون های محیط های آبی واکنش دهند.رزین های آنیونی: مبدل های آنیونی که گروه های عاملی آنها می توانند با آنیون های محیط های آبی واکنش دهندرزین هایMixBed: برخی از مواد توانایی تبادل آنیون و کاتیون ها را دارند و به آنها مبدل های یونی میکس بد می گویند.رزین های تبادل یونی به طور کلی در سیستم های تصفیه آب در نرم کردن آب (حذف سختی) و تصفیه آب (دیونیزه کردن) استفاده می شود. رزین های مورد استفاده در فرآیندهای نرم شدن آب، رزین های کاتیونی هستند.رزین کاتیونی جایگزین یون های کلسیم و منیزیم در آب با یون سدیم گرفته شده از آب نمک در هنگام شستشوی معکوس توسط سیستم های نرم کننده آب می شود. بنابراین، یون های تشکیل دهنده آهک حذف می شوند. هنگامی که رزین به حد اشباع رسید، با نمک شسته شده و دوباره استفاده می شود. رزین های دییونیزاسیون آب را با حذف تمام یون های کاتیونی و آنیونی موجود در آب تصفیه می کنند. رزینی که به حد اشباع رسیده است با اسید و کاستیک شسته شده و دوباره استفاده می شود.