Nhựa trao đổi ion: ứng dụng. Chúng có hiệu quả như thế nào trong việc lọc nước?

Mục lục:

Nhựa trao đổi ion: ứng dụng. Chúng có hiệu quả như thế nào trong việc lọc nước?
Nhựa trao đổi ion: ứng dụng. Chúng có hiệu quả như thế nào trong việc lọc nước?
Anonim

Nhựa trao đổi ion là các hợp chất không tan có trọng lượng phân tử cao có thể phản ứng khi tương tác với các ion của dung dịch. Chúng có cấu trúc gel hoặc macroporous ba chiều. Chúng còn được gọi là chất trao đổi ion.

Giống

nhựa trao đổi ion
nhựa trao đổi ion

Các loại nhựa này là trao đổi cation (chia thành axit mạnh và axit yếu), trao đổi anion (bazơ mạnh, bazơ yếu, bazơ trung gian và hỗn hợp) và lưỡng cực. Các hợp chất có tính axit mạnh là chất trao đổi cation có thể trao đổi cation bất kể giá trị pH. Nhưng những axit yếu có thể hoạt động ở giá trị ít nhất là bảy. Các chất trao đổi anion cơ bản mạnh có xu hướng trao đổi anion trong dung dịch ở bất kỳ mức độ phân ly nào, ở bất kỳ pH nào. Điều này, đến lượt nó, thiếu các chất trao đổi anion cơ bản yếu. Trong tình huống này, độ pH phải là 1-6. Nói cách khác, nhựa có thể trao đổi các ion trong nước, hấp thụ một số và đổi lại sẽ cho đi những ion đã được lưu trữ trước đó. Và vì chính xác H2O là cấu trúc đa thành phần, bạn cần chuẩn bị chính xác, chọnphản ứng hóa học.

Thuộc tính

Nhựa trao đổi ion - polyelectrolytes. Chúng không hòa tan. Một ion tích điện đa số là bất động vì nó có trọng lượng phân tử lớn. Nó tạo thành cơ sở của chất trao đổi ion, được liên kết với các phần tử di động nhỏ có dấu hiệu ngược lại, và đến lượt nó, có thể trao đổi chúng trong dung dịch.

nhựa trao đổi ion để làm mềm nước
nhựa trao đổi ion để làm mềm nước

Sản xuất

Nếu một polyme không có các đặc tính của chất trao đổi ion được xử lý hóa học, thì những thay đổi sẽ xảy ra - sự tái sinh của nhựa trao đổi ion. Đây là một quá trình khá quan trọng. Với sự trợ giúp của các biến đổi tương tự polyme, cũng như trùng ngưng và trùng hợp, thu được các chất trao đổi ion. Có dạng muối và dạng hỗn hợp muối. Loại đầu tiên ngụ ý natri và clorua, và loại thứ hai - natri-hydro, hydroxyl-clorua. Trong điều kiện đó, các chất trao đổi ion được tạo ra. Hơn nữa, trong quá trình này, chúng được chuyển đổi thành dạng hoạt động, cụ thể là hydro, hydroxyl, … Những vật liệu này được sử dụng trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau, ví dụ như trong y học và dược phẩm, trong ngành công nghiệp thực phẩm, tại các nhà máy điện hạt nhân để xử lý nước ngưng. Một loại nhựa trao đổi ion cho bộ lọc hỗn hợp cũng có thể được sử dụng.

tái sinh nhựa trao đổi ion
tái sinh nhựa trao đổi ion

Đơn

Nhựa trao đổi ion được sử dụng để làm mềm nước. Ngoài ra, hợp chất này cũng có thể khử muối trong chất lỏng. Về vấn đề này, nhựa trao đổi ion thường được sử dụng trong kỹ thuật nhiệt điện. Trong luyện kim thủy lực, chúng được sử dụng cho kim loại màu và kim loại hiếm, trong công nghiệp hóa chất, chúng được tinh chế vàtách các yếu tố khác nhau. Ionit cũng có thể làm sạch các cơ quan nước thải, và để tổng hợp hữu cơ, chúng là một chất xúc tác toàn bộ. Do đó, nhựa trao đổi ion có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Vệ sinh công nghiệp

Sự đóng cặn có thể xảy ra trên bề mặt truyền nhiệt, và nếu nó chỉ đạt 1 mm, thì mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ tăng 10%. Đó vẫn là một mất mát lớn. Hơn nữa, thiết bị bị hao mòn nhanh hơn. Để ngăn chặn điều này, bạn cần tổ chức xử lý nước đúng cách. Đối với điều này, một bộ lọc nhựa trao đổi ion được sử dụng. Đó là bằng cách làm sạch chất lỏng mà bạn có thể loại bỏ cặn. Có nhiều cách khác nhau, nhưng khi nhiệt độ tăng, các lựa chọn của họ trở nên ít hơn.

nhựa trao đổi ion cho bộ lọc
nhựa trao đổi ion cho bộ lọc

Chế H2O

Có một số cách để lọc nước. Bạn có thể sử dụng xử lý từ tính và siêu âm, hoặc bạn có thể chỉnh sửa nó bằng phức hợp, phức hợp, IOMS-1. Nhưng một lựa chọn phổ biến hơn là lọc bằng trao đổi ion. Điều này sẽ làm cho thành phần của các phần tử nước thay đổi. Khi sử dụng phương pháp này, H2O gần như được khử muối hoàn toàn và các tạp chất biến mất. Cần lưu ý rằng sự thanh lọc như vậy khá khó đạt được theo những cách khác. Xử lý nước bằng nhựa trao đổi ion rất phổ biến không chỉ ở Nga mà còn ở các nước khác. Làm sạch như vậy có nhiều ưu điểm và hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp khác. Những nguyên tố bị loại bỏ sẽ không bao giờ còn cặn ở đáy, và thuốc thử không cần phải định lượng liên tục. Làm điều nàyQuy trình này rất dễ dàng - thiết kế của các bộ lọc là cùng một loại. Nếu muốn, bạn có thể sử dụng tự động hóa. Sau khi làm sạch, các đặc tính sẽ được bảo quản dưới mọi biến động nhiệt độ.

Nhựa trao đổi ion Purolite A520E. Mô tả

nhựa trao đổi ion purolit
nhựa trao đổi ion purolit

Để hấp thụ các ion nitrat trong nước, một loại nhựa macroporous đã được tạo ra. Nó được sử dụng để xóa H2O trong các môi trường khác nhau. Nhựa trao đổi ion Purolite A520E xuất hiện đặc biệt cho mục đích này. Nó giúp loại bỏ nitrat ngay cả với một lượng lớn sunfat. Điều này có nghĩa là so với các chất trao đổi ion khác, loại nhựa này là hiệu quả nhất và có hiệu suất tốt nhất.

Năng lực làm việc

Purolite A520E có độ chọn lọc cao. Điều này giúp loại bỏ nitrat hiệu quả, bất kể lượng sunfat là bao nhiêu. Các loại nhựa trao đổi ion khác không thể tự hào về các chức năng như vậy. Điều này là do thực tế là với hàm lượng sunfat trong H2O, sự trao đổi của các nguyên tố giảm đi. Nhưng do tính chọn lọc của Purolite A520E, sự giảm thiểu này không thực sự quan trọng. Mặc dù hợp chất có một mức thấp, so với những người khác, trao đổi hoàn toàn, chất lỏng với số lượng lớn được làm sạch khá tốt. Đồng thời, nếu có ít sunfat, thì các chất trao đổi anion khác nhau, cả gel và macroporous, sẽ có thể đối phó với việc xử lý nước và loại bỏ nitrat.

bộ lọc nhựa trao đổi ion
bộ lọc nhựa trao đổi ion

Thao tác chuẩn bị

Để Purolite A520E Resin hoạt động ở mức 100%, nó phải được chuẩn bị đúng cách để thực hiệnchức năng làm sạch và chuẩn bị H2O cho ngành công nghiệp thực phẩm. Cần lưu ý rằng trước khi bắt đầu công việc, hợp chất đã sử dụng được xử lý bằng dung dịch NaCl 6%. Trong trường hợp này, gấp đôi thể tích được sử dụng so với lượng nhựa của chính nó. Sau đó, kết nối được rửa sạch bằng nước thực phẩm (lượng H2O nên nhiều hơn gấp 4 lần). Chỉ sau khi xử lý như vậy, nó mới có thể được mang đi làm sạch.

Kết

Do các đặc tính của nhựa trao đổi ion, chúng có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm không chỉ để lọc nước mà còn được sử dụng để chế biến thực phẩm, đồ uống khác nhau và những thứ khác. Các chất trao đổi anion trông giống như những quả bóng nhỏ. Đối với chúng, các ion canxi và magiê sẽ dính lại, và đến lượt chúng, chúng sẽ cung cấp các ion natri vào nước. Trong quá trình giặt, các hạt sẽ giải phóng các phần tử bám dính này. Lưu ý rằng áp suất có thể giảm trong nhựa trao đổi ion. Điều này sẽ ảnh hưởng đến các đặc tính có lợi của nó. Những thay đổi nhất định bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài: nhiệt độ, chiều cao cột và kích thước hạt, và vận tốc của chúng. Do đó, trong quá trình xử lý, cần duy trì trạng thái tối ưu của môi trường. Chất trao đổi anion thường được sử dụng trong việc lọc nước cho bể cá - chúng góp phần hình thành các điều kiện tốt cho sự sống của cá và thực vật. Vì vậy, nhựa trao đổi ion cần thiết trong các ngành công nghiệp khác nhau, ngay cả tại nhà, vì chúng có thể làm sạch nước để sử dụng thêm.

Đề xuất: