שרפים להחלפת יונים הם תרכובות שאינן מתמוססות ברמת משקל מולקולרית גבוהה ומסוגלות לייצר תגובה בעת אינטראקציה עם היסודות היוניים של תמיסה. מחליפי יונים הם בעלי ג'ל תלת מימדי או מבנה מקרופורוזי. שרפים משמשים לטיהור מים, ריכוך ומינרליזציה.
סיווג שרפים
קומפוזיציות כאלה מחולקות לחילופי קטיונים, חילופי אניונים, דו קוטביים.
תרכובות חילופי קטיונים יכולות להיות חומציות חלשות וחומציות חזקות. האחרונים מסוגלים להחליף קטיונים ללא קשר לרמת ה- pH. הראשונים עובדים רק עם אינדיקטור של לפחות 7.
קומפוזיציות חילופי אניונים הן בסיסיות מאוד וחלשות בסיסיות. לאניוניטים הראשונים יש תכונה של חילופי אניונים בתמיסות בכל ערכי pH, אשר אניוניטים בסיסיים חלשים אינם יכולים. מבחינתם, המחוון צריך להיות בין אחד לשש. נמצאים גם אניוניטים בעלי פעילות בינוניים ומעורבים.
תכונות ועקרון הפעולה
כאשר מסננים נוזל דרך פילטר שרף, הוא מטוהר:
- מזיהומים כימיים מסוכנים;
- מאשלגן ומגנזיום, היוצרים אבנית;
- ממלחים של מתכות כבדות, תרכובות ברזל.
עקרון הפעולה של מכשירי סינון עם שרף להחלפת יונים מכוון לטיהור ושיפור איכותם של מים קשים. חרוזי פולימר שרף כוללים בתחילה יונים "חופשיים" המסוגלים ללכוד חלקיקים יוניים של חומרים אחרים.
שברי שרף חילופי היונים מתנפחים בעת אינטראקציה עם זרם המים. הגודל של פולימרים כדוריים יכול להיות עד 4 מ"מ.
הנוזל, המפיץ יונים של מתכות כבדות ורכיבים מזיקים, מקבל בתמורה תרכובות ניטרליות.
בנוסף להליום ישנם מחליפי יונים מקרופורוזיים. היתרונות שלהם הם שינוי קל בנפח, ספיחה טובה יותר, משך תהליכים מטבוליים, סינון מואץ.
היקף היישום
בשל אפקט הריכוך וההתפלה, נעשה שימוש בשרפי חילופי יונים לטיהור מים תעשייתיים בתעשיות החום וההספק וכימיה. בתעשייה ההידרומטורגית הם משמשים לעבודה עם מתכות לא ברזליות ונדירות. יונים מסוגלים גם לנקות מאגרי ביוב. אניוניטים משמשים לעתים קרובות לטיפול במים באקווריום - הם תורמים ליצירת תנאי מחיה נוחים לדגים וצמחים.
בחיי היומיום, למסנני החלפת יונים יש תכונות שימושיות רבות:
- אין צורות אבנית על מכשירי אינסטלציה ויחידות חימום של מכשירי חשמל ביתיים, דוד או דוד גז;
- שבריריות יובש של העור פוחתת, קשקשים נעלמים;
- צריכת חומרי הניקוי מצטמצמת שלוש פעמים;
- מרבצים אפורים וחלודים משאירים ברזים וברזים.
אם לא מצטבר קנה מידה על התנור החשמלי, הדבר מפחית משמעותית את צריכת החשמל.
שימוש מקומי בשרפי חילופי יונים אינו מסוכן מכיוון שחומרים אלה אינם רעילים. הם לא נוטים להצית את עצמם, לא להתפוצץ. אלמנטים מסננים עם שרפים כאלה מותקנים מול הדוד, הדוד או דוד הזרימה.
קריטריונים לבחירה
ניתן למצוא שרפים להחלפת יונים בחנויות לטיפול במים או באינטרנט.
בעת בחירתך, עליך לשים לב למאפיינים הבאים:
- לחות. הרכב מכיל לחות קשורה כימית. אם הוא ייפטר ממנו, זה יוביל להרס שרף חילופי היונים.
- יכולת היונים. זה יכול להיות עובד, נפחי, משקל. שני המדדים האחרונים הם סטנדרטיים, הם נקבעים בתנאי מעבדה. משמעויותיהם מפורשות בתיעוד הנלווה. לא ניתן יהיה לברר את נפח מיכל העבודה, מכיוון שהאינדיקטורים שלו נקבעים בהתאם לצורה ולעומק של שכבת סינון השרף. מאפייני ההיכרות של הנוזל שיש לטהר חשובים גם הם.
- קצב סינון ורמת התחדשות, כמו גם כמות הזיהומים הכלואים.
לניקוי ופרודוקטיביות של פילטרים ללא הפרעה, מומלץ להחליף את המחסניות לפחות פעם אחת בתוך ארבעה עד שישה חודשים.
תכונות אריזה ואחסון
בהתאם ל- GOST 20301-74, שרפי חילופי יונים נארזים בשקיות פוליאתילן. המשקל המרבי של אריזה אחת יכול להיות עד 50 ק"ג. כמו כן, מותר לארוז רכיבים אלה בפחיות או במיכלים העשויים מפרופילן.
העלות הממוצעת של שרף להחלפת יונים ברוסיה היא 120-150 רובל לליטר.
במהלך הובלה או אחסון, נוכחותם של מחליפי קטיון שרף לצד מחליפי אניונים, כל חומרים או ממיסים מחמצנים אינה מקובלת.
אחסון מוצרים מותר רק בחדרים יבשים עם אוורור טוב ומשטר טמפרטורה של לפחות שתי מעלות צלזיוס. מותר לקפל חבילות במרחק של יותר ממטר מהמכשירים המחממים את החדר. חיי המדף של השרף הם 12 חודשים.
התאוששות שרף חילופי יונים
אלמנטים מסננים עם שרף להחלפת יונים לריכוך מים תעשייתיים או ביתיים מחייבים החלפה מחסנית שיטתית. חסכוני יותר להוסיף מלח התחדשות באופן קבוע. אמצעים כאלה אינם עתירי עבודה, אך יחד עם זאת התפוקה שלהם אינה כה גבוהה. בנוסף, אינך יכול להחיות את הפילטר לאורך זמן - לריכוך יעיל תצטרך להחליף את המילוי לחלוטין.
לא קשה פשוט למלא את מצע החצץ ולסנן חומרי הדפסה, אך פריקת המילוי המושקע אינה משימה קלה. במיוחד אם מאגר מכשיר הסינון עשוי פיברגלס ואינו מצויד במערכת ניקוז. לאחר שניתק אותו מאספקת המים, ופירוק שסתום הבקרה, ייקח מאמצים רציניים להעביר את המסנן המסיבי מהבית לרחוב.
אם זה הצליח, הפריקה מתבצעת. בשביל זה אתה צריך:
- הניחו את אלמנט הפילטר על צדו על משטח ישר.
- חבר צינור מחוזק לכניסת הצינור להרמת מים עם מהדק כדי לספק דרכו מים בלחץ מסוים.
- שוטפים את המילוי המשוחרר בזרם מים.
- לאחר ריקון המיכל לחלוטין מהמרכך או מרכיב הפילטר, הסר את צינור הגובה.
- לאחר מכן בצע שטיפה משנית של המיכל והחזירו אותו לבית.
ישנם ארגונים המתמחים בתחזוקת מערכות לטיפול במים. בחירה עצמית של אלמנט פילטר למים יכולה להיות גם בעייתית. בעת בחירת ציוד יקר, עדיף להיעזר במומחה.
הפיתרון הטוב ביותר יהיה ליצור קשר עם ארגון שמתקין מכשירי סינון ומספק מגוון רחב של שירותים. זה יכול להיות ייעוץ מקצועי, ניתוח מים מבאר או באר, סיוע בבחירת הציוד הנכון, אספקה והתקנה של המכשיר, כמו גם שירות.
