پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی
آب های مورد استفاده درصنایع و خصوصا شرب در کشور ایران دارای ناخالصی و املاح فراوان و همچنین نمک های محلول در آب فراوانی می باشند.از این میان یون های کلسیم و منیزیم از جمله عمده ناخالصی های آب های کشور ایران هستند.
رزین (Resin):
موازنه کننده ها:
موازنه کننده ها با محلول های الکترولیت این تفاوت را دارند که فقط یکی از دو یون ، متحرک و قابل تعویض است. به عنوان مثال، یک تعویض کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرکی است که شامل رادیکال های آنیونی –(SO2) می باشد که کاتیون متحرکی مثل (H ) یا (Na ) به آن متصل هستند.
این کاتیون های متحرک می توانند در یک واکنش تعویض یونی شرکت کنند. به همین صورت یک تعویض کننده آنیونی دارای نقاط کاتیونی غیر متحرکی است که آنیون های متحرکی مثل (CL-) یا (OH-) به آن متصل می باشد. در اثر تعویض یون ، کاتیون ها یا آنیون های موجود در محلول با کاتیون ها و آنیون های موجود در رزین تعویض می‌شود . به گونه ای که هم محلول و هم رزین از نظر الکتریکی خنثی باقی می ماند.
در اینجا با تعادل جامد مایع سروکار داریم بدون آنکه جامد در محلول حل شود. برای آنکه یک تعویض کننده یونی جامد مفید باشد باید دارای شرایط زیر باشد:
– خود دارای یون باشد.
– در آب غیر محلول باشد.
– فضای کافی در شبکه تعویض یونی داشته باشد، به طوریکه یون ها بتوانند به سهولت در شبکه جامد رزین وارد و یا از آن خارج شوند.
در مورد رزین های کاتیونی هر دانه رزین با آنیون غیر متحرک و یون متحرک (H ) را می توان همچون یک قطره اسید سولفوریک با غلظت 25% فرض نمود. این قطره در غشایی قرار دارد که فقط کاتیون می‌تواند از آن عبور نماید.
طبقه بندی رزین‌ها :
رزین ها بر حسب گروه عامل تعویض متصل به پایه پلیمری رزین به چهار دسته تقسیم می‌شوند:
– رزین های کاتیونی قوی( SAC) Strong acidis Cation
– رزین های کاتیونی ضعیف( WAC) Weak acidis Cation
– رزین های آنیونی قوی SBA) Strong basic anion )
– رزین های آنیونی ضعیف ( WBA) Weak basic anion
محدوده کارکرد رزین ها:
رزین های آنیونی :
سختی گیرهای رزینی:
مزایا :
سختی گیر های تبادل یونی، تمامی نیاز های آب نرم واقعی را برای مصارف خانگی و صنعتی، برآورده می کنند.
معایب:
اشکالات اصلی سختی گیر های تبادل یونی عبارتند از :
گران بودن آنها، بالا بودن هزینه راه اندازی و نگهداری آنها، و جاگیر بودن سختی گیر.
اشکال دیگر، این است که آب سختی گیری شده حاوی سدیم بوده که برای آشامیدن مناسب نیست. البته این مشکل را می توان با درنظر گرفتن یک خروجی که آب سختی گیری نشده از آن بیرون می آید، حل نمود. یک راه حل دیگر برای از بین بردن محتویات سدیم، استفاده از دستگاه تقطیر کننده آب می باشد.