Ion-exchange resins: paglalapat. Gaano kabisa ang mga ito sa paglilinis ng tubig?

2024 May -akda: Aaron Duncan | [email protected]. Huling binago: 2024-01-01 20:19

Ang Ion-exchange resins ay mga high-molecular-weight na insoluble compound na maaaring magpakita ng reaksyon kapag nakikipag-ugnayan sa mga ion ng isang solusyon. Mayroon silang tatlong-dimensional na gel o macroporous na istraktura. Tinatawag din silang mga ion exchanger.

Varieties

Ang mga resin na ito ay cation exchange (nahahati sa strong acid at weak acid), anion exchange (strong base, weak base, intermediate at mixed base) at bipolar. Ang mga malakas na acidic na compound ay mga cation exchanger na maaaring makipagpalitan ng mga cation anuman ang mga halaga ng pH. Ngunit ang mga mahinang acid ay maaaring gumana sa halagang hindi bababa sa pito. Ang malakas na pangunahing anion exchanger ay may posibilidad na makipagpalitan ng mga anion sa mga solusyon sa anumang antas ng paghihiwalay, sa anumang pH. Ito naman ay kulang sa mga mahinang pangunahing anion exchanger. Sa sitwasyong ito, ang pH ay dapat na 1-6. Sa madaling salita, ang mga resin ay maaaring makipagpalitan ng mga ions sa tubig, sumipsip ng ilan, at bilang kapalit ay ibigay ang mga naunang nakaimbak. At dahil ang eksaktong H_{2O ay isang multicomponent na istraktura, kailangan mong ihanda ito nang tama, piliinkemikal na reaksyon.}

Properties

Ion-exchange resins - polyelectrolytes. Hindi sila natutunaw. Ang isang multiply charged ion ay hindi kumikibo dahil ito ay may malaking molekular na timbang. Binubuo nito ang batayan ng ion exchanger, nauugnay sa maliliit na elemento ng mobile na may kabaligtaran na tanda, at, sa turn, ay maaaring palitan ang mga ito sa solusyon.

Production

Kung ang isang polymer na walang mga katangian ng isang ion exchanger ay ginagamot sa kemikal, magkakaroon ng mga pagbabago - ang pagbabagong-buhay ng resin ng ion exchange. Ito ay isang mahalagang proseso. Sa tulong ng polymer-analogous transformations, pati na rin ang polycondensation at polymerization, ang mga ion exchanger ay nakuha. Mayroong mga anyo ng asin at halo-halong asin. Ang una ay nagpapahiwatig ng sodium at chloride, at ang pangalawa - sodium-hydrogen, hydroxyl-chloride species. Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang mga palitan ng ion ay ginawa. Bukod dito, sa proseso sila ay na-convert sa isang gumaganang anyo, katulad ng hydrogen, hydroxyl, atbp. Ang mga naturang materyales ay ginagamit sa iba't ibang larangan ng aktibidad, halimbawa, sa gamot at mga parmasyutiko, sa industriya ng pagkain, sa mga nuclear power plant para sa condensate treatment.. Maaari ding gumamit ng ion exchange resin para sa mixed bed filter.

Application

Ion-exchange resin ay ginagamit upang mapahina ang tubig. Bilang karagdagan, ang tambalan ay maaari ring mag-alis ng asin sa likido. Kaugnay nito, ang mga resin ng palitan ng ion ay kadalasang ginagamit sa thermal power engineering. Sa hydrometallurgy ginagamit ang mga ito para sa mga non-ferrous at bihirang mga metal, sa industriya ng kemikal sila ay dinadalisay atpaghiwalayin ang iba't ibang elemento. Ang mga Ionites ay maaari ding maglinis ng mga wastewater body, at para sa organic synthesis sila ay isang buong katalista. Samakatuwid, ang mga ion exchange resin ay maaaring gamitin sa iba't ibang industriya.

Paglilinis sa industriya

Maaaring mangyari ang pag-scale sa mga ibabaw ng heat transfer, at kung umabot lamang ito sa 1 mm, tataas ang pagkonsumo ng gasolina ng 10%. Malaking kawalan pa rin. Bukod dito, ang kagamitan ay mas mabilis na naubos. Upang maiwasan ito, kailangan mong maayos na ayusin ang paggamot ng tubig. Para dito, ginagamit ang isang ion exchange resin filter. Ito ay sa pamamagitan ng paglilinis ng likido na maaari mong mapupuksa ang sukat. May iba't ibang paraan, ngunit habang tumataas ang temperatura, nagiging mas kaunti ang kanilang mga opsyon.

Pagpoproseso H_2O

May ilang paraan para maglinis ng tubig. Maaari mong gamitin ang magnetic at ultrasonic processing, o maaari mo itong i-retouch gamit ang complexones, complexonates, IOMS-1. Ngunit ang isang mas popular na opsyon ay ang pagsasala gamit ang ion exchange. Magiging sanhi ito ng pagbabago sa komposisyon ng mga elemento ng tubig. Kapag ginamit ang pamamaraang ito, ang H_{2O ay halos ganap na na-desalinate at nawawala ang mga dumi. Dapat pansinin na ang gayong paglilinis ay medyo mahirap makamit sa ibang mga paraan. Ang paggamot ng tubig gamit ang ion exchange resins ay napakapopular hindi lamang sa Russia, kundi pati na rin sa ibang mga bansa. Ang ganitong paglilinis ay may maraming mga pakinabang at mas epektibo kaysa sa iba pang mga pamamaraan. Ang mga elementong iyon na aalisin ay hindi kailanman mananatiling sediment sa ilalim, at ang mga reagents ay hindi kailangang i-dose palagi. Gawin mo itoAng pamamaraan ay napakadali - ang disenyo ng mga filter ay may parehong uri. Kung ninanais, maaari mong gamitin ang automation. Pagkatapos maglinis, mapapanatili ang mga property sa ilalim ng anumang pagbabago sa temperatura.}

Purolite A520E ion exchange resin. Paglalarawan

Upang sumipsip ng mga nitrate ions sa tubig, nilikha ang isang macroporous resin. Ginagamit ito para i-clear ang H_{2O sa iba't ibang environment. Ang Purolite A520E ion-exchange resin ay lumitaw lalo na para sa layuning ito. Nakakatulong ito upang mapupuksa ang mga nitrates kahit na may malaking halaga ng sulfates. Nangangahulugan ito na kumpara sa iba pang mga ion exchanger, ang resin na ito ang pinakamabisa at may pinakamahusay na performance.}

Working capacity

Ang

Purolite A520E ay may mataas na selectivity. Nakakatulong ito, anuman ang dami ng sulfates, upang maalis nang mahusay ang mga nitrates. Ang ibang mga resin ng palitan ng ion ay hindi maaaring ipagmalaki ang gayong mga pag-andar. Ito ay dahil sa katotohanan na sa nilalaman ng mga sulfate sa H_{2O, bumababa ang pagpapalitan ng mga elemento. Ngunit dahil sa pagpili ng Purolite A520E, ang pagbawas na ito ay hindi talaga mahalaga. Bagaman ang tambalan ay may mababang, kumpara sa iba, kumpletong palitan, ang likido sa malalaking dami ay nalinis nang maayos. Kasabay nito, kung kakaunti ang mga sulfate, ang iba't ibang anion exchanger, parehong gel at macroporous, ay makakayanan ang paggamot sa tubig at ang pag-aalis ng mga nitrates.}

Mga operasyong paghahanda

Para gumanap ang Purolite A520E Resin sa 100%, dapat itong maihanda nang maayos upang gumanapmga function ng paglilinis at paghahanda H₂O para sa industriya ng pagkain. Dapat tandaan na bago simulan ang trabaho, ang ginamit na tambalan ay ginagamot ng isang 6% na solusyon sa NaCl. Sa kasong ito, dalawang beses ang volume ay ginagamit kumpara sa dami ng dagta mismo. Pagkatapos nito, ang koneksyon ay hugasan ng tubig ng pagkain (ang halaga ng H_{2O ay dapat na 4 na beses na higit pa). Pagkatapos lamang ng naturang pagproseso maaari itong kunin para sa paglilinis.}

Konklusyon

Dahil sa mga katangian ng ion exchange resins, magagamit ang mga ito sa industriya ng pagkain hindi lamang para sa paglilinis ng tubig, kundi pati na rin sa pagproseso ng pagkain, iba't ibang inumin at iba pang bagay. Ang mga anion exchanger ay mukhang maliliit na bola. Sa kanila ang mga calcium at magnesium ions ay dumidikit, at sila naman ay nagbibigay ng mga sodium ions sa tubig. Sa panahon ng proseso ng paghuhugas, ang mga butil ay naglalabas ng mga nakadikit na elementong ito. Magkaroon ng kamalayan na ang presyon ay maaaring bumaba sa ion exchange resin. Maaapektuhan nito ang mga kapaki-pakinabang na katangian nito. Ang ilang partikular na pagbabago ay naiimpluwensyahan ng mga panlabas na salik: temperatura, taas ng column at laki ng butil, at ang kanilang bilis. Samakatuwid, sa panahon ng pagproseso, ang isang pinakamainam na estado ng kapaligiran ay dapat mapanatili. Ang mga anion exchanger ay kadalasang ginagamit sa paglilinis ng tubig para sa isang akwaryum - nag-aambag sila sa pagbuo ng magagandang kondisyon para sa buhay ng mga isda at halaman. Kaya, kailangan ang mga resin ng palitan ng ion sa iba't ibang industriya, kahit na sa bahay, dahil maaari nilang linisin ang tubig para sa karagdagang paggamit nito.