رزین سختی گیر | فروش رزین کاتیونی آنیونی

رزین سختی گیر شامل یک پکیج متشکل از مخزن استوانه ای شکل از جنس فلز یا فایبر گلاس (FRP) با شیر چند راهه و مخزن آب و نمک جهت احیا رزین می باشد.
رزین سختی گیر یا رزین تبادل یونی چیست؟

در علم مواد شیمیایی پلیمری، رزین سختی گیر یک ماده جامد یا بسیار چسبناک هسته گیاهی یا مصنوعی است که معمولا به پلیمر تبدیل می شود. رزین سختی گیر (تبادل یونی) یا پلیمر تبادل یون یک رزین یا پلیمر است که به عنوان وسیله ای برای تبادل یون عمل می کند این ماتریکس نامحلول ( ترکیبات همراه ) به طور معمول به شکل دانه های کوچک (۰٫۲۵-۰٫۵ میلی متر) ، معمولا سفید یا زرد ، ساخته شده از یک بستر پلیمری آلی است این دانه ها معمولا متخلخل بوده و شامل سطح بالایی در داخل و روی آنها هستند به دام افتادن یون ها همزمان با انتشارسایر یون ها رخ می دهد ، بنابراین این فرایند مبادله یون نامیده می شود. انواع مختلفی از رزین های تبادل یونی وجود دارد.

تاریخچه رزین سختی گیر یا رزین تبادل یونی

در سال ۱۹۰۵ میلادی یک شیمی دان آلمانی بنام گانس ( gans ) در نخستین تبادل یونی، مواد مصنوعی آلومینیوم سیلیکات را که بعنوان زئولیت شناخته می شدند را بکار گرفت.این مواد بزودی جایگزین مواد طبیعی که شِن سبز ( green sand ) نامیده می شدند ، شدند.

مزیت و معایب رزین سختی گیر

۱- رزین های معدنی یا زئولیت ها نسبت به شن سبز از ظرفیت تبادل کمتری برخوردار هستند.

۲- به دلیل پایداری بیشتر در خواص فیزیکی در صنایع مناسب تر هستند

۳-این مواد یون های سختی آور آب ( کلسیم و منیزیم ) را حذف کرده و به جای آن یون سدیم آزاد میکردند از این رو به زئولیت سدیم مشهور شدند. این زئولیت ها سختی آب را کاهش داده و تقریبا بطور کامل بر T.D.S آب بی اثر بودند

انواع رزین سختی گیر یا رزین تبادل یونی

سه نوع اصلی رزین های تبادل یونی(رزین سختی گیر) که بر اساس عملکردی گروه آنها متفاوت است:
۱- رزین تبادل یونی کاتیونی اسیدی قوی:

به طور معمول شامل گروه های اسید سولفونیک است، به عنوان مثال سدیم پلی استایرن سولفونات یا پلیAMPS، رزین مبادله کننده کاتیونی قوی به فرمول: R−H واکنش : H+ + C+ = R−C + H
۲- رزین تبادل یونی آنیونی بازی قوی :

به طور معمول شامل گروه های آمینه کواترنری، به عنوان مثال، گروه های تری متیل آمونیوم، به عنوان مثال پلیAPTAC رزین تبادل یونی کاتیونی اسیدی ضعیف: به طور معمول شامل گروه های کربوکسیلیک اسید رزین تبادل یونی انیونی بازی ضعیف: معمولا شامل گروه های اولیه، ثانویه و / یا آمینو آمین، مانند پلی اتیلن آمین
۳- رزین مبادله کننده آنیونی:

به فرمول N(R)۴−OH N(R)۴−OH + HCl = N(R)۴Cl + H۲O استفاده از روش کروماتوگرافی مبادله آنیونی برای استخراج و خالص سازی مواد از مخلوط ها یا محلول ها می شود.
کاربردهای رزین سختی گیر

این ماده شیمیایی دارای کاربردهای مختلفی است که در زیر بیان شده است.

۱- سختی گیری آب

رزین های تبادل یونی ( رزین سختی گیر ) یون های منیزیم و کلسیم موجود در آب سخت را با یون های سدیم موجود بر روی رزین تبادل میکنند. رزین سختی گیر / رزین تبادلی تعداد کمی از رزین های تبادل یونی میتوانند کلر یا آلاینده های آلی را از آب حذف می کنند که این امر معمولا با استفاده از یک فیلتر زغال چوب فعال شده که با رزین مخلوط می شود ، صورت می گیرد.برخی از رزین های تبادل یونی وجود دارد که یون های آلی را حذف می کنند ، مانند رزین های MIEX (تبادل یون مغناطیسی). رزین تصفیه آب داخلی معمولا شارژ نمی شود – رزین زمانی که دیگر نمی تواند استفاده شود ، از بین می رود.

۲- تولید آب با خلوص بالا

آب با بالاترین خلوص برای صنایع الکترونیک ، آزمایش های علمی ، تولید ابررساناها ، و صنعت هسته ای و مواردی از این قبیل مورد نیاز است ، چنین آبی با استفاده از فرایندهای تبادل یونی یا ترکیبی از روش های غشایی و تبادل یونی تولید می شود. کاتیون ها با استفاده از رزین های جایگزین کاتیون توسط یون های هیدروژن جایگزین می شوند و آنیون ها با استفاده از رزین های آنیونی جایگزین هیدروکسیل ها می شوند یون های هیدروژن و هیدروکسیل ها دوباره ترکیب می شوند و مولکول های آب تولید می کنند. بنابراین ، هیچ یونی در آب تولیدی باقی نمی ماند و فرایند تصفیه معمولا در چند مرحله با “ستون های تبادل یون مخلوط” در پایان زنجیره فن آوری انجام می شود.

۳- استخراج ، جداسازی و خالص سازی فلزات

فرایندهای تبادل یونی برای جداسازی و خالص سازی فلزات از جمله:

جداسازی اورانیوم از پلوتونیوم و دیگر اکتینید ها از جمله توریم استفاده می شود
جدا سازی لانتانیم ، نئودیمیم ، یتربیم ، ساماریوم ، لوتیتیم ، از یکدیگر و دیگر لانتانیدها

روش جداسازی فلزات نادر از طریق مبادله یون برای سال های زیادی تنها راه عملیبود که در سال ۱۹۴۰ توسط فرانک اسپدینگ کشف شد. همچنین استخراج حلال عمدتا توسط رزین های تبادل یونی انجام میشود بجز در تولید محصولاتی با خلوص بیشتر.
خواص رزین های سختی گیر

رزین ها دارای خواص هیدرولیکی ، فیزیکی و شیمیایی هستند که در زیر بیان شده است:
خواص هیدرولیکی

خواص هیدرولیکی رزین تابعی از دانستیه و توزیع ابعاد ذرات رزین است. دانسیته رزین اولین پارامتری است که بر سیاله شدن(fluidization) بستر رزین در طی شستشوی معکوس اثر مستقیم دارد. بنابراین برای طراحی درام تبادل یونی و فضای مورد نیاز در بالای بستر، برای انبساط زمان شستشوی معکوس و نرخ جریان لازم برای شستشوی معکوس نیاز به دانسیته رزین خواهد بود.

همچنین توزیع ابعاد دانه های رزین نقش اساسی در شستشوی معکوس بازی میکند زیرا نرخ سیاله شدن دانه های رزین تابعی از نسبت سطح به حجم رزین هم میباشد. اثر دیگر اندازه ذرات رزین در میزان افت فشار ایجاد شده در بستر ظاهر میشود همچنین برای طراحی پمپ تامین آب خوراک بستر نیاز به اطلاع از حداکثر افت فشار ایجاد شده توسط بستر است.
خواص فیزیکی

خواص فیزیکی رزین نقش اساسی در مقاومت رزین در مقابل اصطکاک و نیروی وارد بر آن در طی سرویس دهی بازی میکنند.
خواص شیمیایی

مسلما عملکرد شیمیایی رزین تبادل یونی به منزله قلب فرایند تصفیه آب بوسیله رزین میباشد.
برخی از خواص شیمیایی شامل:

• ظرفیت کل
• ظرفیت شکاف نمک
• ظرفیت نگهاری آب

میباشد. این اندازه گیری ها را برای بررسی وضعیت رزین و مقدار کارائی آن در جذب یون های شیمیایی موجود در محلول بکار میبرند. مقادیر حاصل از اندازه گیری این کمیت ها را با روابط تجربی به کمیت های کاربردی نظیر ترکیب آب ورودی ، کیفیت آب خروجی ، میزان تزریق مواد احیا کننده و میزان جریان خوراک مرتبط میکنند.
این کمیت ها اثرات مهمی بر مکانیزم تعادل واکنش های تبادل یونی دارند. به همین دلیل معمولا برای خواص شیمیایی رزین مقادیر جداگانه کمتر قید میشود و برای آن گراف هایی ارائه مینمایند که ظرفیت کاری سیستم را برحسب ترکیب آب خوراک ، میزان جریان و میزان مواد احیا کننده مصرفی ارائه میدهند.