שרפים מחליפים יונים הם תרכובות בלתי מסיסות במשקל מולקולרי גבוה שיכולות להראות תגובה בעת אינטראקציה עם יונים של תמיסה. יש להם ג'ל תלת מימדי או מבנה מאקרופורוס. הם נקראים גם מחליפי יונים.
זנים
שרפים אלו הם חילופי קטונים (מחולקים לחומצה חזקה וחומצה חלשה), חילופי אניונים (בסיס חזק, בסיס חלש, בסיס בינוני ומעורב) וביפולארי. תרכובות חומציות חזקות הן מחליפי קטיונים שיכולים להחליף קטיונים ללא קשר לערכי pH. אבל חומציות חלשות יכולות לתפקד בערך של שבעה לפחות. מחליפי אניונים בסיסיים מאוד נוטים להחליף אניונים בתמיסות בכל דרגת ניתוק, בכל pH. זה, בתורו, חסר במחלפי אניונים בסיסיים חלשים. במצב זה, ה-pH צריך להיות 1-6. במילים אחרות, שרפים יכולים להחליף יונים במים, לספוג חלק, ובתמורה לתת את אלו שאוחסנו בעבר. ומכיוון שבדיוק H2O הוא מבנה מרובה רכיבים, צריך להכין אותו נכון, לבחורתגובה כימית.
Properties
שרפים מחליפי יונים - פוליאלקטרוליטים. הם לא מתמוססים. יון בעל מטען רב אינו נייד מכיוון שיש לו משקל מולקולרי גדול. הוא מהווה את הבסיס של מחליף היונים, משויך לאלמנטים ניידים קטנים בעלי הסימן ההפוך, ובתמורה, יכול להחליף אותם בפתרון.
Production
אם פולימר שאין לו תכונות של מחליף יונים יטופל כימית אז יתרחשו שינויים - התחדשות שרף מחליף היונים. זהו תהליך די חשוב. בעזרת טרנספורמציות אנלוגיות לפולימר, כמו גם פוליקונדנסציה ופילמור, מתקבלים מחליפי יונים. יש מלח וצורות מעורב-מלח. הראשון מרמז על נתרן וכלוריד, והשני - סודיום-מימן, מיני הידרוקסיל-כלוריד. בתנאים כאלה מיוצרים מחליפי יונים. יתרה מכך, בתהליך הם מומרים לצורת עבודה, כלומר מימן, הידרוקסיל וכו'. חומרים כאלה משמשים בתחומי פעילות שונים, למשל, ברפואה ותרופות, בתעשיית המזון, בתחנות כוח גרעיניות לטיפול בקונדנסט.. ניתן להשתמש גם בשרף מחליף יונים עבור מסנן מיטה מעורבת.
Application
שרף מחליף יונים משמש לריכוך מים. בנוסף, התרכובת יכולה גם להמיס את הנוזל. בהקשר זה, שרפים לחילופי יונים משמשים לעתים קרובות בהנדסת חשמל תרמית. בהידרופטלורגיה הם משמשים למתכות לא ברזליות ונדירות, בתעשייה הכימית הם מטוהרים ולהפריד בין אלמנטים שונים. יוניטים יכולים גם לטהר גופי שפכים, ולסינתזה אורגנית הם מהווים זרז שלם. לכן, שרפים להחלפת יונים יכולים לשמש בתעשיות שונות.
ניקוי תעשייתי
קנה המידה יכול להתרחש על משטחי העברת חום, ואם הוא מגיע ל-1 מ מ בלבד, צריכת הדלק תגדל ב-10%. זה עדיין הפסד גדול. יתר על כן, הציוד נשחק מהר יותר. כדי למנוע זאת, אתה צריך לארגן כראוי טיפול במים. לשם כך, נעשה שימוש במסנן שרף חילופי יונים. זה על ידי ניקוי הנוזל שאתה יכול להיפטר מאבנית. ישנן דרכים שונות, אבל ככל שהטמפרטורה עולה, האפשרויות שלהם הופכות פחות.
מעבד H2O
ישנן מספר דרכים לטהר מים. אתה יכול להשתמש בעיבוד מגנטי ובעיבוד קולי, או שאתה יכול לרטש אותו עם קומפלקסונים, קומפלקסונים, IOMS-1. אבל אפשרות פופולרית יותר היא סינון באמצעות חילופי יונים. זה יגרום לשינוי הרכב יסודות המים. כאשר משתמשים בשיטה זו, ה-H2O מותפל כמעט לחלוטין והזיהומים נעלמים. יש לציין כי טיהור כזה די קשה להשיג בדרכים אחרות. טיפול במים באמצעות שרפים לחילופי יונים פופולרי מאוד לא רק ברוסיה, אלא גם במדינות אחרות. לניקוי כזה יתרונות רבים והוא יעיל הרבה יותר משיטות אחרות. אותם אלמנטים שיוסרו לעולם לא יישארו משקעים בתחתית, ואין צורך לתת מינון קבוע של ריאגנטים. תעשה את זהההליך קל מאוד - עיצוב המסננים הוא מאותו סוג. אם תרצה, אתה יכול להשתמש באוטומציה. לאחר הניקוי, המאפיינים יישמרו תחת תנודות טמפרטורה.
Purolite A520E שרף מחליף יונים. תיאור
כדי לספוג יוני חנקה במים, נוצר שרף מקרו-נקבי. הוא משמש לניקוי H2O בסביבות שונות. שרף מחליף יונים Purolite A520E הופיע במיוחד למטרה זו. זה עוזר להיפטר מחנקות אפילו עם כמות גדולה של סולפטים. המשמעות היא שבהשוואה למחלפי יונים אחרים, שרף זה הוא היעיל ביותר ובעל הביצועים הטובים ביותר.
קיבולת עבודה
Purolite A520E בעל סלקטיביות גבוהה. זה עוזר, ללא קשר לכמות הסולפטים, להסיר חנקות ביעילות. שרפים אחרים לחילופי יונים אינם יכולים להתפאר בפונקציות כאלה. זה נובע מהעובדה שעם תכולת הסולפטים ב-H2O, חילופי היסודות פוחתים. אבל בגלל הסלקטיביות של ה-Purolite A520E, ההפחתה הזו לא ממש משנה. למרות שלתרכובת יש תמורה מלאה נמוכה בהשוואה לאחרים, הנוזל בכמויות גדולות מנוקה די טוב. יחד עם זאת, אם יש מעט סולפטים, אז מחליפי אניונים שונים, גם ג'ל וגם מאקרו-פורוס, יוכלו להתמודד עם טיפול במים וסילוק חנקות.
פעולות הכנה
כדי ש-Purolite A520E Resin יפעל ב-100%, עליו להיות מוכן כראוי לביצועפונקציות ניקוי והכנה H2O לתעשיית המזון. יש לציין כי לפני תחילת העבודה, התרכובת המשומשת מטופלת בתמיסת 6% NaCl. במקרה זה משתמשים בנפח כפול בהשוואה לכמות השרף עצמו. לאחר מכן, החיבור נשטף במי מזון (כמות H2O צריכה להיות פי 4). רק לאחר עיבוד כזה ניתן לקחת אותו לניקוי.
מסקנה
בשל התכונות שיש לשרף חילופי יונים, ניתן להשתמש בהם בתעשיית המזון לא רק לטיהור מים, אלא גם לעיבוד מזון, משקאות שונים ודברים אחרים. מחליפי אניונים נראים כמו כדורים קטנים. זה להם שיוני סידן ומגנזיום נדבקים, והם, בתורם, נותנים יוני נתרן למים. במהלך תהליך הכביסה, הגרגירים משחררים את האלמנטים הנדבקים הללו. שימו לב שהלחץ עלול לרדת בשרף חילופי היונים. זה ישפיע על התכונות המועילות שלו. שינויים מסוימים מושפעים מגורמים חיצוניים: טמפרטורה, גובה העמודה וגודל החלקיקים ומהירותם. לכן, במהלך העיבוד, יש לשמור על מצב אופטימלי של הסביבה. מחליפי אניונים משמשים לעתים קרובות בטיהור מים לאקווריום - הם תורמים להיווצרות תנאים טובים לחיי דגים וצמחים. לכן, שרפים לחילופי יונים נחוצים בתעשיות שונות, אפילו בבית, מכיוון שהם יכולים לטהר מים לשימוש נוסף בהם.
