امروز: چهارشنبه 28 آذر 1397
دسته بندی محصولات
بخش همکاران
بلوک کد اختصاصی

تاریخچه رزین های تعویض یونی

تاریخچه رزین های تعویض یونی دسته: زمین شناسی
بازدید: 2 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 72 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 62

رزین های تعویض یونی ذرات جامدی هستند كه می توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اكی والان از یون مطلوب با بار الكتریكی مشابه جایگزین كنند در سال 1850 یك خاك شناس انگلیسی متوجه شد كه محلول سولفات آمونیمی كه به عنوان كود شیمیایی بكار می رود، در اثر عبور از لایه های ستونی از خاك، آمونیم خود را از دست می دهد بگونه ای كه در محلول خروجی از

قیمت فایل فقط 11,000 تومان

خرید

1- تاریخچه رزین های تعویض یونی

رزین های تعویض یونی ذرات جامدی هستند كه می توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اكی والان از یون مطلوب با بار الكتریكی مشابه جایگزین كنند.

در سال 1850 یك خاك شناس انگلیسی متوجه شد كه محلول سولفات آمونیمی كه به عنوان كود شیمیایی بكار می رود، در اثر عبور از لایه های ستونی از خاك، آمونیم خود را از دست می دهد بگونه ای كه در محلول خروجی از ستون خاك، سولفات كلسیم در محلول ظاهر می شود.

این یافته توسط دیگران پیگیری شد و متوجه شدند كه سیلیكات آلومینیوم موجود در خاك قادر به تعویض یونی می باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیكات آلومینیوم از تركیب محلول و سولفات آلومینیم و سیلیكات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی كه ساخته شد سیلیكات آلومینیوم بود.

به رزین های معدنی، زئولیت می گویند و در طبیعت سنگهای یافت می شوند كه می توانند كار زئولیت های سنتزی را انجام دهند. این مواد، یون های سختی آور آب ( كلسیم و منیزیم) را حذف می كردند و بجای آن یون سدیم آزاد می كردند از اینرو به زئولیت های سدیمی مشهور شدند كه استفاده از آن در تصفیه آب مزایای زیادی داشت چون احتیاج به استفاده از مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند. اما زئولیت های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیت ها می توانستند فقط سدیم را جایگزین كلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونها بدون تغییر باقی می ماندند. از این رو آب تصفیه شده با زئولیت های سدیمی به همان اندازه آب خام، قلیاییت، سولفات، كلراید و سیلیكاتت دارند.

واضح است كه چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. مثلاً بی كربنات سدیم محلول در آب می تواند مشكلاتی را در مراحل بعدی برای دیگ بخار بوجود آورد. زیرا در اثر حرارت به سود و گاز دی اكسید كربن تبدیل می شود. سود یكی از عوامل مهم در خوردگی موضعی در نیروگاههاست كه بحث مفصل تر آن در مباحث آینده خواهد آمد. گاز دی اكسید كربن موجود در بخار آب در اثر میعان بخار به صورت اسید كرینیك در می اید كه باعث خوردگی لوله های برگشتی می شود كه بخار آب خروجی از توربین را به كندانسور (چگالنده) می برند.

یكی دیگر از اشكلات مهم استفاده از زئولیت ها ی سدیمی، عدم كاهش غلظت سیلیس در آب تصفیه شده می باشد كه یكی از خطرناكترین ناخالصی های آب تغذیه دیگ بخار در فشارهای زیاد می باشد.

تحقیقات برای رفع عیوب زئولیت های سدیمی ادامه یافت تا آنكه در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیت هایی ساخته شد كه بجای سدیم فعال، هیدروژن فعال داشتند . این زئولیت ها كه به تعویض كننده های كاتیونی هیدروژنی معروف شدند، می توانستند تمام نمكهای محلول در آب را به اسیدهای مربوط تبدیل كنند. بعنوان مثال بی كربناتهای كلسیم و منیزیم به اسید كربنیك تبدیل می شوند كه اسید كربنیك بی دی اكسید كربن و آب تجزیه می شود.

دی اكسید كربن تولید شده را می توان توسط هوادهی یا هوازدایی از محیط حذف كرد. لذا با این روش تمام قلیاییت بی كربناتی حذف می شود. رزین های كاتیونی هیدروژنی جدید، سیلیس نداشته و علاوه بر این قادرند همزمان هم سختی آب را حذف كنند و هم قلیاییت آب را كاهش دهند.

آب خروجی از تعویض كننده كاتیونی هیدروژنی، اسیدی است و باید خنثی شود. این كار با اضافه كردن قلیا (‌باز) یا مخلوط كردن خروجی تعویض كننده كاتیونی هیدروژنی با خروجی تعویض كننده سدیمی (زئولیت ) امكان پذیر است.

تعویض كننده های كاتیونی هیدروژنی هم دارای محدودیت هایی هستند. هنوز آنیونها، مثل سولفات كلراید و سیلیكات حذف نمی شوند.

برای بهبود تكنولوژی تصفیه آب گام های اساسی در سال 1944 برداشته شد كه باعث تولید رزین های تعویض یونی آنیونی شد. (3) رزین های كاتیونی هیدروژنی تمام كاتیونهای آب را حذف می كنند و رزین های آنیونی تمام آنیونهای آب از جمله سیلیس را حذف می نمایند. در نتیجه می توان با استفاده از هر دو نوع رزین، آب بدون یون تولید كرد. پیشرفت های بعدی كه در دهه 1950 حاصل شد منجر به اختراع و تولید رزین های تعویض یونی ضعیف گردیدكه صرفه جویی قابل توجهی در مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای احیاء رزین ها را باعث شد.

2- شیمی رزین ها

همانگونه كه می دانید محلول های الكترولیت دارای یون های مثبت (‌كاتیون) و یونهای منفی (آنیون) هستند و از نظر بار الكتریكی خنثی هستند. یعنی مجموع آنیون ها و مجموع كاتیون ها از نظر بار الكتریكی با هم برابرند.

رزین های تعویض یونی شامل بار مثبت كاتیونی و بار منفی آنیونی می باشند به گونه ای كه از نظر الكتریكی خنثی هستند. اما تعویض كننده ها با محلول های الكترولیت این تفاوت را داند كه فقط یكی از دو یون، متحرك و قابل تعویض است. بعنوان مثال یك تعویض كننده كاتیونی سولفونیك دارای نقاط آنیونی غیر متحركی است كه شامل رادیكال های آنیونی می باشد كه كاتیون های متحركی مثل H+ یا Na+ می توانند به آن متصل باشند. این كاتیون های متحرك می توانند در یك واكنش تعویض یونی شركت كنند و به همین صورت یك تعویض كنده آنیونی دارای نقاط كاتیونی غیر متحركی است كه آنیون های متحركی مثل هیدروكسیل یا كلراید می توانند به آن متصل باشند.

قیمت فایل فقط 11,000 تومان

خرید

برچسب ها : تاریخچه رزین های تعویض یونی , شیمی رزین ها , رزین های تعویض یونی , تعویض كننده های كاتیونی هیدروژنی , رزین های معدنی

نظرات کاربران در مورد این کالا
تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.
ارسال نظر