دانههای رزین تبادل یونی چیست؟
رزین تبادل یونی یا پلیمر تبادل یونی یک رزین یا پلیمر است که به عنوان یک محیط برای مبادله یون عمل میکند. این رزین یک ماتریس نامحلول (یا ساختار نگهدارنده) است که بهطور معمول در شکل میکرومهرههای کوچک (۰٫۲۵–۰٫۵ میلیمتر شعاع)، معمولاً سفید یا زرد، ساخته شده از یک بستر پلیمر ارگانیک میباشد. دانهها معمولاً متخلخل هستند و مساحت جانبی داخلی و خارجی بالایی ایجاد میکنند. به دام افتادن یونها با آزاد شدن یونهای دیگر همراه است، به همین دلیل به آن فرایند تبادل یون گفته میشود. انواع مختلفی از رزینهای تبادل یونی وجود دارند. اکثر رزینهای موجود در بازار از پلی استایرن سولفونات ساخته شدهاند.
رزینهای تبادل یونی بهطور گستردهای در فرایندهای جداسازی، تصفیه و ضدعفونی کردن استفاده میشود. شایعترین کاربردهای آن رسوبزدایی و تصفیه آب است. در بسیاری از کاربردهای این چنینی، رزینهای تبادل یونی به عنوان یک جایگزین انعطاف پذیرتر به جای استفاده از زئولیتهای طبیعی یا مصنوعی معرفی شدند. همچنین رزینهای تبادل یونی در فرایند فیلتراسیون بیودیزل بسیار کاربردی هستند.
انواع رزین
اکثر رزینهای متداول مورد استفاده بر پایه پلی استایرین اتصال عرضی هستند. نواحی تبادل-یونی واقعی پس از پلیمری شدن ایجاد میشوند. به علاوه، در مورد پلی استایرین، اتصال عرضی پس از کوپلیرمریزاسیون استایرین و درصد کمی دیواینیل بنزین (divinylbenzene) اتفاق میافتد. اتصال عرضی ظرفیت تبادل یونی رزین را کاهش داده و باعث افزایش زمان فرایند تبادل یون میشود، اما باعث توانمندی رزین میشود. اندازه ذرات نیز از پارامترهای تأثیرگذار در تبادل یون است؛ ذرات کوچکتر باعث بهبود تبادل یون شده اما از طرفی باعث افزایش افت فشار آب در طول مسیر ستون تبادل یون میشود.
علاوه بر اینکه رزینها به شکل دانههای ریز ساخته میشوند، برخی رزینها به شکل ممبران (غشا) نیز ساخته میشوند. از ممبرانهای تبادل یونی، که از رزینهای تبادل یونی اتصال عرضی ساخته شدهاند و فقط به یونها اجازه عبور میدهند، و نه آب، در الکترودیالیز استفاده میشود.
۴ گونه اصلی از رزینها وجود دارد که در گروه عاملی با هم تفاوت دارند:
اسیدی قوی، معمولاً حاوی گروههای سولفونیک اسید هستند، برای مثال پلی استایرن سولفونات، یا PolyAMPS.
قلیایی قوی، معمولاً حاوی گروههای ۴ تایی آمینو هستند، برای مثال گروههای کاتیون آمونیوم نوع چهارم. مثال: PolyAPTAC.
اسیدی ضعیف، معمولاً حاوی گروههای کربوکسیلیک اسید هستند.
قلیایی ضعیف، معمولاً حاوی گروههای آمینو اولیه، ثانویه و ثالث هستند. مثال: پلیاتیلنایمین.
برچسبها:
بازدید: