เรซินแลกเปลี่ยนไอออน: การใช้งาน มีประสิทธิภาพเพียงใดในการทำให้น้ำบริสุทธิ์?

สารบัญ:

เรซินแลกเปลี่ยนไอออน: การใช้งาน มีประสิทธิภาพเพียงใดในการทำให้น้ำบริสุทธิ์?
เรซินแลกเปลี่ยนไอออน: การใช้งาน มีประสิทธิภาพเพียงใดในการทำให้น้ำบริสุทธิ์?

วีดีโอ: เรซินแลกเปลี่ยนไอออน: การใช้งาน มีประสิทธิภาพเพียงใดในการทำให้น้ำบริสุทธิ์?

วีดีโอ: เรซินแลกเปลี่ยนไอออน: การใช้งาน มีประสิทธิภาพเพียงใดในการทำให้น้ำบริสุทธิ์?
วีดีโอ: Ion Exchange Resin (สารกรองเรซิ่น หรือ เรซิ่นแลกเปลี่ยนประจุ) #สารกรองเรซิ่น #สารกรองเรซิ่นคืออะไร 2024, อาจ
Anonim

เรซินแลกเปลี่ยนไอออนเป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ซึ่งสามารถแสดงปฏิกิริยาเมื่อทำปฏิกิริยากับไอออนของสารละลาย พวกเขามีเจลสามมิติหรือโครงสร้างที่มีรูพรุน พวกมันถูกเรียกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนไอออน

พันธุ์

เรซินแลกเปลี่ยนไอออน
เรซินแลกเปลี่ยนไอออน

เรซินเหล่านี้คือการแลกเปลี่ยนไอออนบวก (แบ่งออกเป็นกรดแก่และกรดอ่อน) การแลกเปลี่ยนไอออนลบ (เบสแก่ เบสอ่อน เบสกลางและเบสผสม) และไบโพลาร์ สารประกอบที่เป็นกรดอย่างแรงคือตัวแลกเปลี่ยนไอออนบวกที่สามารถแลกเปลี่ยนไอออนบวกโดยไม่คำนึงถึงค่า pH แต่กรดอ่อนๆ สามารถทำงานได้ที่ค่าอย่างน้อยเจ็ด เครื่องแลกเปลี่ยนประจุลบแบบพื้นฐานมักจะแลกเปลี่ยนประจุลบในสารละลายที่ระดับความแตกแยก ที่ค่า pH ใดๆ ในทางกลับกันสิ่งนี้ขาดการแลกเปลี่ยนไอออนพื้นฐานที่อ่อนแอ ในสถานการณ์นี้ pH ควรอยู่ที่ 1-6 กล่าวอีกนัยหนึ่ง เรซินสามารถแลกเปลี่ยนไอออนในน้ำ ดูดซับบางส่วน และในทางกลับกัน ให้ไอออนที่เก็บไว้ก่อนหน้านี้กลับไป และเนื่องจาก H2O เป็นโครงสร้างที่มีหลายองค์ประกอบ คุณต้องเตรียมมันให้ถูกต้อง เลือกปฏิกิริยาเคมี

คุณสมบัติ

เรซินแลกเปลี่ยนไอออน - โพลีอิเล็กโทรไลต์. พวกเขาไม่ละลาย ไอออนที่มีประจุทวีคูณนั้นเคลื่อนที่ไม่ได้เพราะมีน้ำหนักโมเลกุลมาก เป็นพื้นฐานของตัวแลกเปลี่ยนไอออน ซึ่งสัมพันธ์กับองค์ประกอบเคลื่อนที่ขนาดเล็กที่มีเครื่องหมายตรงกันข้าม และสามารถแลกเปลี่ยนในสารละลายได้

เรซินแลกเปลี่ยนไอออนสำหรับทำให้น้ำกระด้าง
เรซินแลกเปลี่ยนไอออนสำหรับทำให้น้ำกระด้าง

การผลิต

หากพอลิเมอร์ที่ไม่มีคุณสมบัติของเครื่องแลกเปลี่ยนไอออนได้รับการบำบัดทางเคมี ก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้น - การสร้างใหม่ของเรซินแลกเปลี่ยนไอออน นี่เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างสำคัญ ด้วยความช่วยเหลือของการแปลงพอลิเมอร์-แอนะล็อก เช่นเดียวกับการควบแน่นและโพลีเมอไรเซชัน ทำให้ได้ตัวแลกเปลี่ยนไอออน มีทั้งแบบเกลือและแบบเกลือผสม ประการแรกหมายถึงโซเดียมและคลอไรด์และประการที่สองคือโซเดียมไฮโดรเจนไฮดรอกซิลคลอไรด์ ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว จะมีการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนไอออน นอกจากนี้ ในกระบวนการจะถูกแปลงเป็นรูปแบบการทำงาน ได้แก่ ไฮโดรเจน ไฮดรอกซิล เป็นต้น วัสดุดังกล่าวใช้ในงานด้านต่างๆ เช่น ยาและเภสัชกรรม ในอุตสาหกรรมอาหาร ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อบำบัดคอนเดนเสท. สามารถใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนสำหรับตัวกรองเตียงผสมได้

การฟื้นฟูเรซินแลกเปลี่ยนไอออน
การฟื้นฟูเรซินแลกเปลี่ยนไอออน

แอปพลิเคชัน

เรซินแลกเปลี่ยนไอออนใช้สำหรับทำให้น้ำอ่อนตัว นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังสามารถละลายของเหลวได้ ในเรื่องนี้ เรซินแลกเปลี่ยนไอออนมักถูกใช้ในงานวิศวกรรมพลังงานความร้อน ในอุทกศาสตร์จะใช้สำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและโลหะหายากในอุตสาหกรรมเคมีพวกเขาจะทำให้บริสุทธิ์และแยกองค์ประกอบต่างๆ ไอออนไนต์ยังสามารถทำให้น้ำเสียบริสุทธิ์ และสำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์ พวกมันคือตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งหมด ดังนั้นเรซินแลกเปลี่ยนไอออนจึงสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้

ทำความสะอาดอุตสาหกรรม

การปรับขนาดอาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน และหากถึงขนาดเพียง 1 มม. การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้น 10% ยังคงเป็นการสูญเสียครั้งใหญ่ อีกทั้งอุปกรณ์เสื่อมสภาพเร็วขึ้น เพื่อป้องกันสิ่งนี้ คุณต้องจัดระเบียบการบำบัดน้ำอย่างเหมาะสม ด้วยเหตุนี้จึงใช้ตัวกรองเรซินแลกเปลี่ยนไอออน การทำความสะอาดของเหลวทำให้สามารถขจัดตะกรันได้ มีหลายวิธี แต่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ตัวเลือกก็น้อยลง

เรซินแลกเปลี่ยนไอออนสำหรับตัวกรอง
เรซินแลกเปลี่ยนไอออนสำหรับตัวกรอง

กำลังประมวลผล2O

การทำน้ำให้บริสุทธิ์มีหลายวิธี คุณสามารถใช้การประมวลผลแบบแม่เหล็กและอัลตราโซนิก หรือจะรีทัชด้วยสารเชิงซ้อน สารเชิงซ้อน IOMS-1 แต่ตัวเลือกที่ได้รับความนิยมมากกว่าคือการกรองโดยใช้การแลกเปลี่ยนไอออน ซึ่งจะทำให้องค์ประกอบของธาตุน้ำเปลี่ยนไป เมื่อใช้วิธีนี้ H2O จะถูกแยกเกลือออกจากเกลือเกือบหมดและสิ่งสกปรกก็หายไป ควรสังเกตว่าการทำให้บริสุทธิ์ดังกล่าวทำได้ค่อนข้างยากด้วยวิธีอื่น การบำบัดน้ำโดยใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนเป็นที่นิยมอย่างมากไม่เฉพาะในรัสเซียเท่านั้น แต่ในประเทศอื่นๆ ด้วย การทำความสะอาดดังกล่าวมีข้อดีหลายประการและมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการอื่นๆ องค์ประกอบเหล่านั้นที่ถูกกำจัดออกไปจะไม่เป็นตะกอนที่ก้นบ่อ และไม่จำเป็นต้องจ่ายสารรีเอเจนต์อย่างต่อเนื่อง ทำสิ่งนี้ขั้นตอนง่ายมาก - การออกแบบตัวกรองเป็นประเภทเดียวกัน หากต้องการ คุณสามารถใช้ระบบอัตโนมัติได้ หลังจากทำความสะอาด คุณสมบัติจะยังคงอยู่ภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิ

เรซินแลกเปลี่ยนไอออน Purolite A520E. คำอธิบาย

เรซินแลกเปลี่ยนไอออน purolite
เรซินแลกเปลี่ยนไอออน purolite

เพื่อดูดซับไนเตรตไอออนในน้ำ จึงมีการสร้างเรซินที่มีรูพรุนขนาดใหญ่ ใช้เพื่อล้าง H2O ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน Purolite A520E เรซินแลกเปลี่ยนไอออนปรากฏขึ้นเพื่อการนี้โดยเฉพาะ ช่วยกำจัดไนเตรตแม้จะมีซัลเฟตจำนวนมาก ซึ่งหมายความว่าเมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนไอออนอื่น ๆ เรซินนี้มีประสิทธิภาพมากที่สุดและมีประสิทธิภาพดีที่สุด

กำลังงาน

Purolite A520E มีความหัวกะทิสูง ซึ่งช่วยให้กำจัดไนเตรตได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่คำนึงถึงปริมาณซัลเฟต เรซินแลกเปลี่ยนไอออนอื่นๆ ไม่สามารถอวดถึงฟังก์ชันดังกล่าวได้ เนื่องจากเนื้อหาของซัลเฟตใน H2O การแลกเปลี่ยนขององค์ประกอบลดลง แต่เนื่องจากการเลือกสรรของ Purolite A520E การลดลงนี้จึงไม่สำคัญ แม้ว่าสารประกอบจะมีการแลกเปลี่ยนที่สมบูรณ์ในระดับต่ำเมื่อเทียบกับสารอื่น ๆ ของเหลวในปริมาณมากก็สามารถทำความสะอาดได้ค่อนข้างดี ในเวลาเดียวกัน หากมีซัลเฟตน้อย ตัวแลกเปลี่ยนประจุลบแบบต่างๆ ทั้งแบบเจลและแบบมีรูพรุน จะสามารถรับมือกับการบำบัดน้ำและการกำจัดไนเตรตได้

ตัวกรองเรซินแลกเปลี่ยนไอออน
ตัวกรองเรซินแลกเปลี่ยนไอออน

ปฏิบัติการเตรียมความพร้อม

เพื่อให้เรซิน Purolite A520E ทำงานได้ 100% จะต้องเตรียมให้พร้อมจึงจะใช้งานได้ฟังก์ชั่นการทำความสะอาดและการเตรียม H2O สำหรับอุตสาหกรรมอาหาร ควรสังเกตว่าก่อนเริ่มงาน สารประกอบที่ใช้แล้วจะได้รับการบำบัดด้วยสารละลาย NaCl 6% ในกรณีนี้ จะใช้ปริมาตรเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับปริมาณของเรซินเอง หลังจากนั้นการเชื่อมต่อจะถูกล้างด้วยน้ำอาหาร (ปริมาณ H2O ควรมากกว่า 4 เท่า) หลังจากผ่านกระบวนการดังกล่าวแล้วจึงจะสามารถนำไปทำความสะอาดได้

สรุป

เนื่องจากคุณสมบัติของเรซินแลกเปลี่ยนไอออน จึงสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหารได้ ไม่เพียงแต่การทำน้ำให้บริสุทธิ์ แต่ยังรวมถึงการแปรรูปอาหาร เครื่องดื่มต่างๆ และสิ่งอื่น ๆ ตัวแลกเปลี่ยนประจุลบดูเหมือนลูกบอลขนาดเล็ก สำหรับพวกเขาแล้วไอออนของแคลเซียมและแมกนีเซียมเกาะติดและในทางกลับกันพวกเขาก็ให้โซเดียมไอออนลงไปในน้ำ ในระหว่างกระบวนการซัก เม็ดจะปล่อยองค์ประกอบที่ยึดติดเหล่านี้ โปรดทราบว่าแรงดันอาจลดลงในเรซินแลกเปลี่ยนไอออน ซึ่งจะส่งผลต่อคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ การเปลี่ยนแปลงบางอย่างได้รับอิทธิพลจากปัจจัยภายนอก ได้แก่ อุณหภูมิ ความสูงของคอลัมน์และขนาดอนุภาค และความเร็ว ดังนั้นในระหว่างการประมวลผลควรรักษาสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุด ตัวแลกเปลี่ยนประจุลบมักใช้ในการทำน้ำให้บริสุทธิ์สำหรับตู้ปลา - มีส่วนช่วยในการสร้างสภาวะที่ดีสำหรับชีวิตของปลาและพืช ดังนั้น เรซินแลกเปลี่ยนไอออนจึงจำเป็นในอุตสาหกรรมต่างๆ แม้ที่บ้าน เนื่องจากสามารถทำน้ำให้บริสุทธิ์เพื่อใช้ต่อไปได้

แนะนำ: