در این مقاله قصد داریم شما را با عوامل مخرب رزین تبادل یونی آشنا کنیم. رزین های تبادل یونی با نام های دیگری همچون رزین سختی گیر و رزین تصفیه آب نام گذاری شده اند. شاید از نظر تئوری شنیده باشید با استفاده متوالی از رزین های کاتیونی قوی و رزین های آنیونی قوی می توان یک آب بدون یون تهیه نمود. ولی باید گفت این گونه نمی باشد و آب تصفیه شده دارای سختی صفر نمی باشد. دلیل این اتفاق برگشت پذیر بودن واکنش های تبادل یونی می باشد. اگر می خواهید آب بدون یون تهیه کنید به جای این که از دو دستگاه استفاده کنید می توانید رزین های آنیونی و کاتیونی را در کنار هم داخل یک ظرف قرار دهید. کاتیون هایی که در آب موجود می باشند توسط رزین های کاتیونی و آنیون های موجود در آب به وسیله رزین های آنیونی جذب می شوند. همین موضوع باعث می شود آب خروجی از دستگاه خالص و بدون یون باشد.
چه عواملی باعث می شود رزین ها مورد تخریب قرار گیرند؟
چند نمونه از عوامل مخرب رزین تبادل یونی به شرح زیر می باشد:
اکسیداسیون
مواد اکسید کننده همچون کلرآزاد باعث می شود هر دو نوع رزین همچون رزین آنیونی و رزین کاتیونی مورد تخریب قرار گیرند. مواد اکسید کننده در ساختار پلیمری رزین کاتونی را مورد حمله قرار می دهد. همین موضوع باعث می شود مقاومت دانه های رزین تبادل یونی کاهش یابد و باعث انباشته شدن آن ها درموقع سرویس دهی می شود.
تخریب حرارتی
یکی دیگر از عواملی که باعث تخریب رزین می شود حرارت می باشد. در صورت داغ شدن رزین در طی سرویس دهی باعث تخریب حرارتی رزین های آنیونی می شود. با توجه به نوع رزین حداکثر دمای کارکرد رزین آنیونی ۱۰۰f و برای رزین های آنیونی قوی ۱۰۵f می باشد.
فولینگ ارگانیک
فولینگ ارگانیک جزو معمولی ترین فولینگ ها می باشد که بیشترین مشکلات و هزینه ها را برای سیستم های رزین تبادل یونی ایجاد می کند.
منظور از ایجاد فولینگ در رزین های تبادل یونی چیست؟
هر علتی که باعث شود قدرت رزین تبادل یونی کم شود به عنوان یک عامل ایجاد کننده فولینگ یا گرفتگی رزین شناخته می شود. زمانی که این عامل قدرت رزین تبادل یونی باعث تخریب ساختار پلیمری رزین هم بشود به آن عوامل مخرب رزین می گویند. بسیاری از مواد شیمیایی به صورت واکنش یک طرفه یا غیر قابل برگشت با رزین واکنش می دهد و باعث تخریب ساختار رزین تبادل یونی می شود. از جمله این مواد شامل مواد ارگانیک ، فلزات سنگین همچون آهن و مواد معلق جامد می باشند.
احیای رزین مسموم به چه صورت می باشد؟
زمانی که رزین توسط مواد آلی که دارای منشا طبیعی هستند سمی می شود برای بر طرف کردن این مشکل و احیا آن می توان از نمک طعام ده درصد و سود یک درصد گرم استفاده نمود. قابل به ذکر می باشد استفاده از هیپوکلریت سدیم در احیای رزین بسیار موثر می باشد.
گرفتگی رزین با چه عمواملی ایجاد می شود؟
کارایی رزین به خاطر انباشته شدن مواد نامحلول در سطح و یا خارج رزین سختی گیر بسیار ضعیف می شود. دانه های رزین کاتیونی و رزین آنیونی به وسیله سلیس کلوئیدی، سولفات کلسیم، فسفات کلسیم ، آهن ، آلومینیوم و اکسیدهای تیتانیوم دچار گرفتگی می شود.
مزیت روش تبادل یونی چیست؟
روش تبادل یونی در مقایسه با سایر روش ها دارای مزیت هایی می باشد که این مزایا به شرح زیر می باشد:
- سهولت در نصب و بهره برداری.
- قابلیت اجرا در ظرفیت های مختلف.
- عدم وجود فاضلاب آلوده برای محیط زیست.
- بالا بودن رزین تبادل یونی.
محدودیت های رزین تبادل یونی
همان طور رزین های تبادل یونی دارای مزیت هایی هستند دارای محدودیت هایی هم می باشند:
- آب عبوری از رزین تبادل یونی باید فاقد املاح معلق ،اجسام کلوئیدی باشد.
- اجسام غیر یونیزه قابلیت تبادل یونی ندارند.
- حد استفاده مجاز آهن ، فلزات سنگین و ..در مجموع باید کم تر از ۰.۱ppm باشند.
- بر اساس نوع رزین ها پوشش ستون های تبادل یونی و ..دارای محدودیت می باشند.
- دمای فرآیند تبادل یونی باید از ۱۰ درجه سانتی گراد کم تر باشد.
- مواد شیمیایی مصرفی از همه روش ها بیشتر و آب تولیدی پر هزینه تر است.