Jonų mainų dervos: pritaikymas. Kiek jie veiksmingi valant vandenį?

2024 Autorius: Aaron Duncan | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-01 20:13

Jonų mainų dervos yra didelės molekulinės masės netirpūs junginiai, kurie sąveikaudami su tirpalo jonais gali sukelti reakciją. Jie turi trimatę gelio arba makroporų struktūrą. Jie taip pat vadinami jonų mainais.

Įvairūs

Šios dervos yra katijonų mainų (suskirstytos į stiprią ir silpną rūgštį), anijonų mainų (stiprios bazės, silpnos bazės, tarpinės ir mišrios bazės) ir bipolinės. Stipriai rūgštūs junginiai yra katijonai, kurie gali keistis katijonais nepriklausomai nuo pH verčių. Tačiau silpnai rūgštūs gali veikti esant mažiausiai septynioms. Stipriai baziniai anijonai linkę keisti anijonus tirpaluose esant bet kokiam disociacijos laipsniui, esant bet kokiam pH. To, savo ruožtu, trūksta silpnai baziniuose anijonų mainuose. Tokiu atveju pH turėtų būti 1-6. Kitaip tariant, dervos gali keistis jonais vandenyje, dalį sugerti ir mainais atiduoti tuos, kurie anksčiau buvo saugomi. O kadangi būtent H_{2O yra daugiakomponentė struktūra, turite ją tinkamai paruošti, pasirinkticheminė reakcija.}

Ypatybės

Jonų mainų dervos – polielektrolitai. Jie netirpsta. Daugkartinio krūvio jonai yra nejudrūs, nes turi didelę molekulinę masę. Jis sudaro jonų keitiklio pagrindą, yra susietas su mažais judriais elementais, turinčiais priešingą ženklą, ir, savo ruožtu, gali juos pakeisti tirpale.

Gamyba

Jei polimeras, neturintis jonų mainų savybių, bus apdorojamas chemiškai, tada įvyks pokyčiai – jonų mainų dervos regeneracija. Tai gana svarbus procesas. Analogiškų polimerų transformacijų, taip pat polikondensacijos ir polimerizacijos pagalba gaunami jonų mainai. Yra druskos ir mišrios druskos formos. Pirmasis reiškia natrio ir chlorido, o antrasis - natrio vandenilio, hidroksilchlorido rūšis. Tokiomis sąlygomis gaminami jonų keitikliai. Be to, proceso metu jie paverčiami darbine forma, ty vandeniliu, hidroksilu ir kt. Tokios medžiagos naudojamos įvairiose veiklos srityse, pavyzdžiui, medicinoje ir farmacijoje, maisto pramonėje, atominėse elektrinėse kondensato valymui.. Taip pat galima naudoti mišraus sluoksnio filtrui skirtą jonų mainų dervą.

Programa

Jonų mainų derva naudojama vandeniui minkštinti. Be to, junginys taip pat gali nusūdyti skystį. Šiuo atžvilgiu jonų mainų dervos dažnai naudojamos šiluminėje energetikoje. Hidrometalurgijoje jie naudojami spalvotiesiems ir retiesiems metalams, chemijos pramonėje valomi ir.atskirti skirtingus elementus. Jonitai taip pat gali išvalyti nuotekų telkinius, o organinei sintezei jie yra visas katalizatorius. Todėl jonų mainų dervos gali būti naudojamos įvairiose pramonės šakose.

Pramoninis valymas

Ant šilumą perduodančių paviršių gali atsirasti apnašų, o jei pasieks tik 1 mm, degalų sąnaudos padidės 10%. Tai vis tiek didelis praradimas. Be to, įranga greičiau susidėvi. Norėdami to išvengti, turite tinkamai organizuoti vandens valymą. Tam naudojamas jonų mainų dervos filtras. Būtent išvalę skystį galite atsikratyti nuosėdų. Yra įvairių būdų, tačiau kylant temperatūrai jų galimybių mažėja.

Apdorojama H_2O

Yra keli vandens valymo būdai. Galite naudoti magnetinį ir ultragarsinį apdorojimą arba galite retušuoti kompleksonais, kompleksonatais, IOMS-1. Tačiau populiaresnis pasirinkimas yra filtravimas naudojant jonų mainus. Dėl to pasikeis vandens elementų sudėtis. Kai naudojamas šis metodas, H_{2O beveik visiškai nudruskinama, o priemaišos išnyksta. Reikėtų pažymėti, kad tokį gryninimą gana sunku pasiekti kitais būdais. Vandens valymas naudojant jonų mainų dervas yra labai populiarus ne tik Rusijoje, bet ir kitose šalyse. Toks valymas turi daug privalumų ir yra daug efektyvesnis už kitus būdus. Pašalinti elementai niekada neliks nuosėdų apačioje, o reagentų nereikia nuolat dozuoti. Padaryk taiProcedūra labai paprasta – filtrų konstrukcija yra to paties tipo. Jei pageidaujate, galite naudoti automatizavimą. Po valymo savybės išsaugos esant bet kokiems temperatūros svyravimams.}

Purolite A520E jonų mainų derva. Aprašymas

Nitratų jonams sugerti vandenyje buvo sukurta makroporinga derva. Jis naudojamas išvalyti H_{2O įvairiose aplinkose. Specialiai šiam tikslui atsirado jonų mainų derva Purolite A520E. Jis padeda atsikratyti nitratų net ir esant dideliam sulfatų kiekiui. Tai reiškia, kad, palyginti su kitais jonų keitikliais, ši derva yra efektyviausia ir pasižymi geriausiomis savybėmis.}

Darbingumas

Purolite A520E pasižymi dideliu selektyvumu. Tai padeda efektyviai pašalinti nitratus, nepaisant sulfatų kiekio. Kitos jonų mainų dervos tokiomis funkcijomis pasigirti negali. Taip yra dėl to, kad esant sulfatų kiekiui H_{2O, elementų mainai mažėja. Tačiau dėl Purolite A520E selektyvumo šis sumažinimas nėra labai svarbus. Nors junginys, palyginti su kitais, turi mažą visišką keitimąsi, dideliais kiekiais skystis išvalomas gana gerai. Tuo pačiu metu, jei sulfatų yra mažai, įvairūs anijonų keitikliai, tiek geliniai, tiek makroporiniai, gali susidoroti su vandens valymu ir nitratų pašalinimu.}

Parengiamieji veiksmai

Kad Purolite A520E derva veiktų 100 %, ji turi būti tinkamai paruošta veiktivalymo ir paruošimo funkcijos H₂O maisto pramonei. Pažymėtina, kad prieš pradedant darbą naudojamas junginys apdorojamas 6% NaCl tirpalu. Šiuo atveju naudojamas dvigubas tūris, palyginti su pačios dervos kiekiu. Po to jungtis nuplaunama maistiniu vandeniu (H_{2O turėtų būti 4 kartus daugiau). Tik po tokio apdorojimo jį galima paimti valymui.}

Išvada

Dėl savybių, kurias turi jonų mainų dervos, jos gali būti naudojamos maisto pramonėje ne tik vandens valymui, bet ir maisto, įvairių gėrimų bei kitų dalykų perdirbimui. Anijonų keitikliai atrodo kaip maži rutuliukai. Būtent prie jų prilimpa kalcio ir magnio jonai, o jie savo ruožtu į vandenį atiduoda natrio jonus. Plovimo metu granulės atpalaiduoja šiuos prilipusius elementus. Atminkite, kad jonų mainų dervoje gali sumažėti slėgis. Tai turės įtakos jo naudingosioms savybėms. Tam tikrus pokyčius įtakoja išoriniai veiksniai: temperatūra, kolonėlės aukštis ir dalelių dydis bei jų greitis. Todėl apdorojimo metu turi būti palaikoma optimali aplinkos būklė. Anijonų keitikliai dažnai naudojami vandens valymui akvariume - jie prisideda prie gerų sąlygų žuvims ir augalams susidarymo. Taigi, jonų mainų dervos reikalingos įvairiose pramonės šakose, net ir namuose, nes jos gali išvalyti vandenį tolimesniam naudojimui.