Rășinile schimbătoare de ioni sunt compuși care nu se dizolvă la un nivel de greutate moleculară ridicată și sunt capabili să producă o reacție atunci când interacționează cu elementele ionice ale unei soluții. Schimbătoarele de ioni au un gel tridimensional sau o structură macroporă. Rășinile sunt utilizate pentru purificarea, înmuierea și demineralizarea apei.
Clasificarea rășinilor
Astfel de compoziții sunt împărțite în schimb de cationi, schimb de anioni, bipolar.
Compușii cu schimb de cationi pot fi slab acizi și puternic acizi. Aceștia din urmă pot schimba cationii indiferent de nivelul pH-ului. Primele funcționează numai cu un indicator de cel puțin 7.
Compozițiile de schimb de anioni sunt puternic de bază și slab de bază. Primii anioniti au proprietatea schimbului de anioni în soluții la orice valori ale pH-ului, ceea ce anionitii slab bazici nu pot. Pentru ei, indicatorul ar trebui să fie între unu și șase. Se găsesc, de asemenea, anioniți cu activitate intermediară și mixtă.
Proprietăți și principiu de funcționare
Când un lichid este filtrat printr-un filtru de rășină, acesta este purificat:
- din impurități chimice periculoase;
- din potasiu și magneziu, care formează scară;
- din săruri ale metalelor grele, compuși ai fierului.
Principiul de funcționare a dispozitivelor de filtrare cu rășină schimbătoare de ioni vizează purificarea și îmbunătățirea calității apei dure. Granulele din polimeri de rășină includ inițial ioni „liberi”, care sunt capabili să prindă particule ionice ale altor substanțe.
Fragmente de rășină schimbătoare de ioni se umflă atunci când interacționează cu fluxul de apă. Dimensiunea polimerilor sferici poate fi de până la 4 mm.
Lichidul, care emană ioni de metale grele și componente dăunătoare, primește în schimb compuși neutri.
În plus față de heliu, există schimbătoare de ioni macroporoase. Avantajele lor sunt o ușoară modificare a volumului, o adsorbție mai bună, durata proceselor metabolice, filtrarea accelerată.
Scopul aplicatiei
Datorită efectului de înmuiere și desalinizare, rășinile schimbătoare de ioni pentru purificarea apei industriale sunt utilizate în industriile de căldură și energie și chimice. În industria hidrometalurgică, acestea sunt utilizate pentru a lucra cu metale neferoase și rare. Ionitele sunt, de asemenea, capabile să curete rezervoarele de canalizare. Anionitele sunt adesea folosite în tratarea apei din acvariu - contribuie la crearea unor condiții de viață confortabile pentru pești și plante.
În viața de zi cu zi, filtrele cu schimb de ioni au multe proprietăți utile:
- nu există forme de scară pe dispozitivele de instalații sanitare și unitățile de încălzire ale aparatelor de uz casnic, un cazan sau un încălzitor de apă pe gaz;
- fragilitatea părului și uscăciunea pielii scade, mătreața dispare;
- consumul de detergenți este redus de trei ori;
- depunerile gri și ruginite lasă baterii și robinete.
Dacă nu se acumulează scară pe încălzitorul electric, acest lucru reduce semnificativ consumul de energie electrică.
Utilizarea la domiciliu a rășinilor schimbătoare de ioni nu este periculoasă, deoarece aceste substanțe nu sunt toxice. Nu tind să se auto-aprindă, nu explodează. Elementele filtrante cu astfel de rășini sunt montate în fața cazanului, a cazanului sau a încălzitorului de apă.
Criterii de alegere
Rășinile schimbătoare de ioni pot fi găsite în magazinele de tratare a apei sau pe World Wide Web.
Atunci când alegeți, trebuie să acordați atenție următoarelor caracteristici:
- Umiditate. Compoziția conține umiditate legată chimic. Dacă scapă de ea, va duce la distrugerea rășinii schimbătoare de ioni.
- Capacitatea ionilor. Poate fi funcțional, volumetric, greutate. Ultimii doi indicatori sunt standard, sunt determinați în condiții de laborator. Semnificațiile lor sunt descrise în documentația însoțitoare. Nu va fi posibil să se afle volumul containerului de lucru, deoarece indicatorii acestuia sunt determinați în funcție de forma și adâncimea stratului de filtrare a rășinii. Caracteristicile introductive ale lichidului de purificat sunt, de asemenea, importante.
- Rata de filtrare și nivelul de regenerare, precum și cantitatea de impurități prinse.
Pentru curățarea neîntreruptă și productivitatea filtrelor, se recomandă înlocuirea cartușelor cel puțin o dată în termen de patru până la șase luni.
Caracteristici de ambalare și depozitare
În conformitate cu GOST 20301-74, rășinile schimbătoare de ioni sunt ambalate în pungi de polietilenă. Greutatea maximă a unui pachet poate fi de până la 50 kg. De asemenea, aceste componente pot fi ambalate în cutii sau recipiente din propilenă.
Costul mediu al unei rășini schimbătoare de ioni în Rusia este de 120-150 ruble pe litru.
În timpul transportului sau depozitării, prezența schimbătorilor de cationi de rășină lângă schimbătoarele de anioni, orice substanțe oxidante sau solvenți este inacceptabilă.
Depozitarea produselor este permisă numai în încăperi uscate, cu o ventilație bună și un regim de temperatură de cel puțin două grade Celsius. Este permis să pliați pachetele la o distanță mai mare de un metru de aparatele care încălzesc camera. Perioada de valabilitate a rășinii este de 12 luni.
Recuperarea rășinii schimbătoare de ioni
Elementele filtrante cu rășină schimbătoare de ioni pentru dedurizarea apei industriale sau casnice necesită înlocuirea sistematică a cartușului. Este mai economic să adăugați sare de regenerare în mod regulat. Astfel de măsuri nu necesită multă muncă, dar în același timp productivitatea lor nu este atât de mare. În plus, nu puteți reanima filtrul pentru o lungă perioadă de timp - pentru o înmuiere eficientă, va trebui să înlocuiți complet umplutura.
Nu este dificil să umpleți pur și simplu patul de pietriș și să filtrați, dar descărcarea umpluturii uzate nu este o sarcină ușoară. Mai ales dacă rezervorul dispozitivului de filtrare este realizat din fibră de sticlă și nu este echipat cu un sistem de scurgere. După ce l-ați deconectat de la alimentarea cu apă și a demontat supapa de control, va fi nevoie de eforturi serioase pentru a muta filtrul masiv din casă în stradă.
Dacă acest lucru a reușit, se efectuează descărcarea. Pentru aceasta aveți nevoie de:
- Așezați elementul filtrant pe o parte pe o suprafață plană.
- Conectați un furtun armat la intrarea conductei pentru ridicarea apei cu o clemă pentru a furniza apă prin aceasta sub o anumită presiune.
- Clătiți umplutura slăbită cu un jet de apă.
- După golirea completă a recipientului de dedurizator sau element de filtrare, scoateți tubul de ridicare.
- După aceea, efectuați o spălare secundară a rezervorului și aduceți-o înapoi în casă.
Există organizații specializate în întreținerea sistemelor de tratare a apei. Auto-selecția unui element filtrant pentru apă poate fi, de asemenea, problematică. Atunci când alegeți echipamente scumpe, este mai bine să solicitați ajutorul unui specialist.
Cea mai bună soluție ar fi să contactați o organizație care instalează dispozitive de filtrare și oferă o gamă completă de servicii. Acesta poate fi sfatul profesional, analiza apei dintr-o fântână sau fântână, asistență în alegerea echipamentului potrivit, livrarea și instalarea dispozitivului, precum și service.
