Smole za jonsku izmjenu su spojevi koji se ne otapaju na visokoj molekularnoj masi i sposobni su proizvesti reakciju u interakciji s ionskim elementima otopine. Ionski izmjenjivači imaju trodimenzionalnu gelsku ili makroporoznu strukturu. Smole se koriste za pročišćavanje vode, omekšavanje i demineralizaciju.
Klasifikacija smola
Takvi se sastavi dijele na kationsku izmjenu, anionsku izmjenu, bipolarnu.
Spojevi za izmjenu katjona mogu biti slabo kiseli i jako kiseli. Potonji su sposobni izmjenjivati katione bez obzira na razinu pH. Prvi rade samo s pokazateljem od najmanje 7.
Sastavi za izmjenu aniona su jako bazični i slabo bazični. Prvi anioniti imaju svojstvo izmjene aniona u otopinama pri bilo kojim pH vrijednostima, što slabo bazični anioniti ne mogu. Za njih bi pokazatelj trebao biti između jedan i šest. Pronađeni su i anioniti srednje i mješovite aktivnosti.
Svojstva i princip rada
Smole za jonsku izmjenu su netopivi polielektroliti. Višestruko nabijeni ion je nepokretan zbog velike molekularne težine. To je osnova izmjenjivača iona, povezan je s malim pokretnim elementima suprotnog značenja i, zauzvrat, može ih zamijeniti u rješenju.
Kada se tekućina filtrira kroz smolski filter, ona se pročišćava:
- od opasnih kemijskih nečistoća;
- od kalija i magnezija koji tvore kamenac;
- od soli teških metala, spojevi željeza.
Načelo rada uređaja za filtriranje s ionskom izmjenjivačkom smolom usmjereno je na pročišćavanje i poboljšanje kvalitete tvrde vode. Smole polimerne kuglice u početku uključuju "slobodne" ione koji su sposobni zarobiti ionske čestice drugih tvari.
Fragmenti smole za izmjenu iona bubre u interakciji s vodenom strujom. Veličina sfernih polimera može biti do 4 mm.
Tekućina, koja odaje ione teških metala i štetne komponente, zauzvrat prima neutralne spojeve.
Pored helija postoje i makroporozni izmjenjivači iona. Njihove su prednosti lagana promjena volumena, bolja adsorpcija, trajanje metaboličkih procesa, ubrzana filtracija.
Opseg primjene
Zbog učinka omekšavanja i uklanjanja soli, ionske izmjenjivačke smole za pročišćavanje industrijske vode koriste se u toplinskoj i energetskoj i kemijskoj industriji. U hidrometalurškoj industriji koriste se za rad s obojenim i rijetkim metalima. Ioniti su također sposobni očistiti kanalizacijske spremnike. Anioniti se često koriste u obradi akvarijske vode - oni doprinose stvaranju ugodnih životnih uvjeta za ribe i biljke.
U svakodnevnom životu filteri za izmjenu iona imaju mnoga korisna svojstva:
- na vodovodnim uređajima i jedinicama za grijanje kućanskih aparata, kotlu ili plinskom bojleru nema oblika kamenca;
- krhkost kose i suhoća kože smanjuju se, perut nestaje;
- potrošnja deterdženata smanjuje se tri puta;
- sive i zahrđale naslage ostavljaju slavine i slavine.
Ako se na električnom grijaču ne nakuplja vaga, to značajno smanjuje potrošnju električne energije.
Domaća uporaba smola za izmjenu iona nije opasna, jer ove tvari nisu otrovne. Ne teže samozapaljivanju, ne eksplodiraju. Elementi za filtriranje s takvim smolama postavljaju se ispred kotla, kotla ili protočnog bojlera.
Kriteriji izbora
Smole za jonsku izmjenu mogu se naći u trgovinama za pročišćavanje vode ili na svjetskoj mreži.
Prilikom odabira trebate obratiti pažnju na sljedeće karakteristike:
- Vlažnost. Sastav sadrži kemijski vezanu vlagu. Ako ga se riješi, to će dovesti do uništenja smole za izmjenu iona.
- Kapacitet iona. Može biti radni, volumetrijski, težine. Posljednja dva pokazatelja su standardna, određuju se u laboratorijskim uvjetima. Njihova značenja navedena su u popratnoj dokumentaciji. Neće biti moguće saznati volumen radnog spremnika, jer se njegovi pokazatelji određuju ovisno o obliku i dubini sloja za filtriranje smole. Također su važne uvodne karakteristike tekućine koja se pročišćava.
- Brzina filtracije i razina regeneracije, kao i količina zarobljenih nečistoća.
Za neometano čišćenje i produktivnost filtara, preporuča se zamjena uložaka najmanje jednom u roku od četiri do šest mjeseci.
Značajke pakiranja i skladištenja
U skladu s GOST 20301-74, smole za izmjenu iona pakiraju se u polietilenske vrećice. Maksimalna težina jednog pakiranja može biti do 50 kg. Također, ove je komponente dopušteno pakirati u limenke ili posude izrađene od propilena.
Prosječni trošak smole za izmjenu iona u Rusiji iznosi 120-150 rubalja po litri.
Tijekom prijevoza ili skladištenja, neprihvatljiva je prisutnost izmjenjivača kationskih smola uz izmjenjivače aniona, bilo koje oksidirajuće tvari ili otapala.
Skladištenje proizvoda dopušteno je samo u suhim sobama s dobrom ventilacijom i temperaturnim režimom od najmanje dva Celzijeva stupnja. Dopušteno je presavijati pakete na udaljenosti većoj od metra od uređaja koji griju sobu. Rok trajanja smole je 12 mjeseci.
Oporaba ionske izmjenjivačke smole
Elementi filtra s ionskom izmjenjivačkom smolom za industrijsko ili kućno omekšavanje vode zahtijevaju sustavnu zamjenu uložaka. Ekonomičnije je redovito dodavati regeneracijsku sol. Takve mjere nisu radno intenzivne, ali istodobno njihova produktivnost nije tako visoka. Osim toga, filtar ne možete oživjeti dulje vrijeme - za učinkovito omekšavanje morat ćete potpuno zamijeniti punilo.
Nije teško jednostavno napuniti šljunčani sloj i medij za filtriranje, ali istovar istrošenog punila nije lak zadatak. Pogotovo ako je spremnik uređaja za filtriranje izrađen od stakloplastike i nije opremljen sustavom za odvod. Nakon što su ga odvojili od opskrbe vodom i demontirali kontrolni ventil, trebat će ozbiljni napori da se masivni filtar premjesti iz kuće na ulicu.
Ako je ovo uspjelo, vrši se istovar. Za ovo vam je potrebno:
- Položite element filtra na bok na ravnu površinu.
- Na ulaz cijevi za podizanje vode spojite ojačano crijevo pomoću stezaljke za dovod vode kroz njega pod određenim pritiskom.
- Opušteno punilo isperite mlazom vode.
- Nakon što ste potpuno ispraznili spremnik iz omekšivača ili filtarskog elementa, uklonite cijev uspona.
- Nakon toga izvršite sekundarno ispiranje spremnika i vratite ga u kuću.
Postoje organizacije koje su se specijalizirale za održavanje sustava za pročišćavanje vode. Samoizbor filtarskog elementa za vodu također može biti problematičan. Pri odabiru skupe opreme, bolje je potražiti pomoć stručnjaka.
Najbolje rješenje bilo bi kontaktirati organizaciju koja instalira uređaje za filtriranje i pruža čitav niz usluga. To mogu biti profesionalni savjeti, analiza vode iz bunara ili bunara, pomoć u odabiru odgovarajuće opreme, isporuka i ugradnja uređaja, kao i servis.