راتنجات التبادل الأيوني هي مركبات لا تذوب عند مستوى وزن جزيئي مرتفع وهي قادرة على إنتاج تفاعل عند التفاعل مع العناصر الأيونية للمحلول. تحتوي المبادلات الأيونية على مادة هلامية ثلاثية الأبعاد أو بنية كبيرة يسهل اختراقها. تستخدم الراتنجات لتنقية المياه وتليينها ونزع المعادن منها.
تصنيف الراتنجات
تنقسم هذه التركيبات إلى تبادل الكاتيونات ، تبادل الأنيون ، ثنائي القطب.
يمكن أن تكون مركبات التبادل الكاتيوني ضعيفة الحمضية وقوية الحمضية. هذا الأخير قادر على تبادل الكاتيونات بغض النظر عن مستوى الأس الهيدروجيني. الأولى تعمل فقط بمؤشر 7 على الأقل.
تراكيب تبادل الأنيون أساسية بشدة وأساسية بشكل ضعيف. تمتلك الأنيونات الأولى خاصية تبادل الأنيونات في المحاليل عند أي قيم للأس الهيدروجيني ، والتي لا تستطيع الأنيونات الأساسية ضعيفة. بالنسبة لهم ، يجب أن يكون المؤشر بين واحد وستة. تم العثور أيضًا على الأنيونات ذات النشاط المتوسط والمختلط.
خصائص ومبدأ العملية
عندما يتم ترشيح سائل من خلال مرشح راتينج ، فإنه يتم تنقيته:
- من الشوائب الكيميائية الخطرة ؛
- من البوتاسيوم والمغنيسيوم ، والتي تشكل قشور ؛
- من أملاح المعادن الثقيلة ومركبات الحديد.
يهدف مبدأ تشغيل أجهزة الترشيح براتنج التبادل الأيوني إلى تنقية وتحسين جودة الماء العسر. تشتمل كريات بوليمر الراتنج مبدئيًا على أيونات "حرة" قادرة على حبس الجسيمات الأيونية للمواد الأخرى.
تتضخم شظايا راتنج التبادل الأيوني عند التفاعل مع تيار الماء. يمكن أن يصل حجم البوليمرات الكروية إلى 4 مم.
السائل ، الذي يطلق أيونات المعادن الثقيلة والمكونات الضارة ، يتلقى في المقابل مركبات محايدة.
بالإضافة إلى الهيليوم ، هناك مبادلات أيونية كبيرة. مزاياها هي تغيير طفيف في الحجم ، وامتصاص أفضل ، ومدة عمليات التمثيل الغذائي ، والترشيح المتسارع.
نطاق التطبيق
نظرًا لتأثير التليين وإزالة المعادن ، يتم استخدام راتنجات التبادل الأيوني لتنقية المياه الصناعية في الصناعات الحرارية والطاقة والصناعات الكيماوية. في صناعة المعادن المائية ، يتم استخدامها للعمل مع المعادن غير الحديدية والنادرة. الأيونات قادرة أيضًا على تنظيف خزانات الصرف الصحي. غالبًا ما تستخدم الأنيونات في معالجة مياه أحواض السمك - فهي تساهم في خلق ظروف معيشية مريحة للأسماك والنباتات.
في الحياة اليومية ، تتمتع فلاتر التبادل الأيوني بالعديد من الخصائص المفيدة:
- لا توجد أشكال على نطاق واسع على أجهزة السباكة ووحدات التدفئة للأجهزة المنزلية أو المرجل أو سخان المياه بالغاز ؛
- تقل هشاشة الشعر وجفاف الجلد ، وتختفي قشرة الرأس ؛
- يتم تقليل استهلاك المنظفات ثلاث مرات ؛
- الرواسب الرمادية والصدئة تترك الصنابير والصنابير.
إذا لم يتراكم أي مقياس على السخان الكهربائي ، فإن هذا يقلل بشكل كبير من استهلاك الكهرباء.
الاستخدام المحلي لراتنجات التبادل الأيوني ليس خطيرًا ، لأن هذه المواد ليست سامة. إنها لا تميل إلى الاشتعال الذاتي ، ولا تنفجر. يتم تثبيت عناصر المرشح بمثل هذه الراتنجات أمام المرجل أو المرجل أو سخان المياه المتدفق.
معايير الاختيار
يمكن العثور على راتنجات التبادل الأيوني في متاجر معالجة المياه أو على شبكة الويب العالمية.
عند الاختيار ، من الضروري الانتباه إلى الخصائص التالية:
- رطوبة. تحتوي التركيبة على رطوبة كيميائية. إذا تم التخلص منه ، فسيؤدي ذلك إلى تدمير راتنج التبادل الأيوني.
- قدرة الأيونات. يمكن أن تعمل ، الحجمي ، الوزن. المؤشران الأخيران معياريان ، ويتم تحديدهما في ظروف معملية. تم توضيح معانيها في الوثائق المصاحبة. لن يكون من الممكن معرفة حجم حاوية العمل ، حيث يتم تحديد مؤشراتها اعتمادًا على شكل وعمق طبقة ترشيح الراتنج. الخصائص التمهيدية للسائل المراد تنقيته مهمة أيضًا.
- معدل الترشيح ومستوى التجديد ، وكذلك كمية الشوائب المحاصرة.
للتنظيف المستمر وكفاءة المرشحات ، يوصى باستبدال الخراطيش مرة واحدة على الأقل في غضون أربعة إلى ستة أشهر.
ملامح التعبئة والتغليف والتخزين
وفقًا لـ GOST 20301-74 ، يتم تعبئة راتنجات التبادل الأيوني في أكياس البولي إيثيلين. يمكن أن يصل وزن العبوة الواحدة إلى 50 كجم كحد أقصى. أيضًا ، يُسمح بتعبئة هذه المكونات في علب أو حاويات مصنوعة من البروبيلين.
يبلغ متوسط تكلفة راتينج التبادل الأيوني في روسيا 120-150 روبل للتر.
أثناء النقل أو التخزين ، من غير المقبول وجود مبادلات كاتيون راتينج بجوار مبادلات الأنيون ، وأي مواد مؤكسدة أو مذيبات.
لا يُسمح بتخزين المنتجات إلا في غرف جافة ذات تهوية جيدة ونظام درجة حرارة لا يقل عن درجتين مئويتين. يُسمح بطي العبوات على مسافة تزيد عن متر من الأجهزة التي تقوم بتسخين الغرفة. مدة صلاحية الراتنج 12 شهرًا.
استعادة راتينج التبادل الأيوني
تتطلب عناصر الترشيح باستخدام راتينج التبادل الأيوني لتليين المياه الصناعية أو المنزلية الاستبدال المنتظم للخرطوشة. من الأكثر اقتصادا إضافة ملح التجديد بانتظام. هذه التدابير ليست كثيفة العمالة ، ولكن في نفس الوقت إنتاجيتها ليست عالية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكنك إعادة تنشيط الفلتر لفترة طويلة - للحصول على تليين فعال ، ستحتاج إلى استبدال مادة الحشو بالكامل.
ليس من الصعب ملء فراش الحصى ووسائط الترشيح ، لكن تفريغ الحشو المستهلك ليس بالمهمة السهلة. خاصة إذا كان خزان جهاز الترشيح مصنوعًا من الألياف الزجاجية وغير مجهز بنظام تصريف. بعد فصله عن مصدر المياه وتفكيك صمام التحكم ، سيتطلب الأمر جهودًا جادة لنقل الفلتر الضخم من المنزل إلى الشارع.
إذا نجح ذلك ، يتم إجراء التفريغ. لهذا تحتاج:
- ضع عنصر المرشح على جانبه على سطح مستو.
- قم بتوصيل خرطوم مقوى بمدخل الأنبوب لرفع المياه بمشبك لتزويد الماء من خلاله تحت ضغط معين.
- اشطف الحشو المفكوك بتيار من الماء.
- بعد إفراغ الحاوية تمامًا من المنقي أو عنصر المرشح ، قم بإزالة أنبوب المصعد.
- بعد ذلك ، قم بإجراء شطف ثانوي للخزان وإعادته إلى المنزل.
هناك منظمات متخصصة في صيانة أنظمة معالجة المياه. يمكن أن يكون الاختيار الذاتي لعنصر مرشح للمياه مشكلة أيضًا. عند اختيار معدات باهظة الثمن ، من الأفضل طلب المساعدة من متخصص.
سيكون أفضل حل هو الاتصال بالمنظمة التي تقوم بتثبيت أجهزة التصفية وتوفر مجموعة كاملة من الخدمات. يمكن أن تكون هذه نصيحة مهنية ، وتحليل المياه من بئر أو بئر ، والمساعدة في اختيار المعدات المناسبة ، وتسليم الجهاز وتركيبه ، بالإضافة إلى الخدمة.
