Ionebytterharpiks Typer

Ionebytting teknologien er mye brukt av industribedrifter og offentlige etater til å rydde opp i avløpsvannet. Den samme teknologien og teknikker brukes av forbrukerne i sine hjem for å myke opp vann som forbrukes på en daglig basis. En integrert del av utstyret for disse praksisene er ionutbytterharpikser. Det finnes mange former for harpiks og typer av ionebyttere er tilgjengelige, avhengig av de tilsiktede anvendelser. Den spesifikke type veksleren er valgt vil angi lengden av tid som kreves for å nå likevekt med vannet behandles og bestemme ion innholdet av det resulterende vann.

Underlag for ionutbytterharpikser

Historisk har forskere utviklet ionebytteharpikser på overflaten av glass eller silikakuler. Kjemisk modifisering av overflaten av vulsten tillot liming av forskjellige funksjonelle grupper på overflaten. Alle de funksjonelle gruppen på den ytre overflate av kulene var istand til å danne en ionisk forbindelse med enten positive eller negative ioner.

Som polymer vitenskap utviklet, polymer underlag fortrengt glass og silika perler. Isopor og polydivinylbenzen (PDVB) er de vanligste underlag i dag brukes. Størrelsen av kulene kan variere avhengig av de betingelser som stilles under polymerisasjonsprosessen. Modifisering av ryggraden i de polymere perler oppstår --- etter deres dannelse --- for å omfatte de nødvendige funksjonelle grupper for ionebytter-prosessen. Avhengig av de funksjonelle grupper som er bundet til ryggraden, både anioniske og kationiske harpikser som er mulige.

Acid Funksjonelle grupper

Når ionebytterperler inneholde sulfonsyregrupper funksjonelle grupper, oppfører harpiksen som en sterk syre. Det ioniserer lett i både sure og saltform. Denne evnen gjør det mulig å omdanne en løsning av metallsalter til den tilsvarende syre ved å utveksle hydrogenioner på den funksjonelle gruppen, når den er i hydrogenform, med metallionet i oppløsning uavhengig av pH-verdien av oppløsningen. Når den funksjonelle gruppe er i natriumform ionebytterharpiksen myker vannet i områder hvor vanntilførselen er vanskelig. Regenerering av ionebytterharpiksen etter bruk resultater ved å føre en konsentrert oppløsning av enten syre, hydrogenformen, eller natriumklorid, for natriumformen, gjennom laget av kuler. En rask skylling av sjiktet med avionisert vann, og den er klar for bruk igjen. Sterke syre harpikser utveksle svært raskt med væsken de er i kontakt med og vil tillate en høyere strømningshastighet i løpet av operasjonen.

Svak syre vekslere er også tilgjengelige, men krever lenger ekvilibrering ganger med væskene og dermed en langsommere strømningshastighet. En typisk funksjonell gruppe for en svak syre-harpiks er karboksylgruppen. Dissosiasjon av saltet fra karboksylgruppen er langsommere og er avhengig av oppløsningens pH-verdi. Kapasiteten av harpiksen er avhengig av oppløsningens pH-verdi og har begrenset kapasitet under omtrent en pH på 6. Denne begrensning gjør vanligvis svak syre harpiksene er uegnet for industrielle avfallsvannapplikasjoner.

Grunnleggende funksjonell gruppe

Mye som de sterke syre harpiks diskutert og sterk base harpiks distansere i høy grad. Denne sterke utbredelsen til distansere gjør disse harpikser brukbare over hele pH-området. Den primære anvendelsen av sterke baser harpikser er for behandling av industrielt avløpsvann. Syre effluenter fra fabrikker og andre industrikilder --- når de behandles med ionebytter-harpikser --- resulterte i rent vann. Regenereringen av disse sterke baser harpikser oppstår ved vasking av harpiksen med en sterk natronlut. Denne vasking returnerer harpiks til hydroksydform.

PH-verdien sterkt påvirker graden av dissosiasjon av svak base harpikser. Som et resultat av harpikser av svake baser viser et minimum av bytterkapasitet over pH 7. Til forskjell fra den sterkt basiske harpikser, gjør de av svake baser ikke har et hydroksyd form, men tjener til å absorbere bare sterke syrer. Regenereringen av disse harpikser krever billig re-midler, slik som ammoniakk eller natriumkarbonat. Disse re-midler nøytralisere den absorberte sterk syre og regenerere aktiviteten av den funksjonelle gruppe.