Nguyên tắc làm việc của hạt nhựa trao đổi ion - Cation - Anion

Watts Water Technologies;là một trong một số nhà cung cấp & tiêu thụ hạt nhựa mềm thay thế ion đi đầu tại Mỹ. Ngoài hạt nhựa mềm mang thương hiệu riêng ALAMO Brand. Watts còn cung cấp một số nhãn hàng uy tín khác như Purolite, Dow, Jacobi … Khách hàng có thể tùy chọn bất kỳ loại hạt nhựa nào thích hợp nhất với ứng dụng của mình.

lựa chọn chính xác loại hạt thay mới ion phù hợp với nguồn nước là yếu tố căn bản tạo nên chất lượng xử lý nước.

Nhãn hàng Alamo của Watts được sản xuất theo quy trình hiện đại và nghiêm ngặt nhất, có tuổi thọ cao & được ưa chuộng tại Mỹ & Canada. hệ thống phân phối của Watts đảm nhận tư vấn, xuất ra hạt nhựa & dịch vụ thay hạt nhựa trao đôi Cation/ Anion cho khách hàng tại nhiều khu vực ..

Ưu điểm nổi trội của hạt trao đỏi ion Alamo

sản xuất theo tiêu chuẩn Mỹ - được kiểm nghiệm để sử dụng trong một số lĩnh vực.

Giám sát kỹ càng, đảm bảo chất lượng vừa nhau của mọi hạt nhựa mềm .

Khả năng tái sinh ion nhanh.

tuổi thọ nguyên liệu dài hơn.

kinh phí hợp lý so với hiệu quả & hiệu quả .

Dải sản phẩm rộng.

Không yêu cầu tiến trình tái sinh phức tạp.

Cơ sở khoa học - nguyên tắc thay mới ion

thay mới ion là một chuỗi nhiều phản ứng hoá học đổi địa điểm (phản ánh thế) giữa các ion trong nước (chất lỏng) và các ion tích hợp trong hat nhựa. Sự trao đổi này dựa theo tính chất riêng về mạnh - yếu của các ion kim loại, dựa theo đặc điểm hút - đẩy của nhiều ion mang điện tích âm / dương.

Theo đó, nhiều ion mang điện tích dương di chuyển tự do trong nước Ca2+, Mg2+ sẽ đơn giản chiếm chỗ của nhiều ion Cl-, Na+ tích trữ trong một số hạt nhựa mềm , đẩy nhiều ion yếu hơn/ trái dấu ra.

thành phần chủ yếu và tính chất chung của nhựa thay thế ion

Nhựa trao đổi ion có khả năng hấp thụ một số ion dương gọi là cationit, loại có khả năng hấp thu nhiều ion âm gọi là anionit. một số hạt có thể cùng lúc hấp thu cation & anion được coi là hạt ionit lưỡng tính .

cấu tạo của hạt thay thế ion gồm hai phần. 1 phần làm từ polymer (một dạng plastic) là gốc của chất thay thế ion, 1 phần nhóm ion có khả năng trao đổi (nhóm hoạt tính ). Resin được tạo ra bởi sự trùng ngưng từ styren vàdivinylbenzen(DVB). Phân tử styren tạo nên cấu trúc cơ bản của Resin. DVB là các cầu nối giữa một số polymer có tính không hoà tan và bền vững. Cầu nối trong Resin là cầu nối 3 chiều. cấu tạo của hạt Resin có rất ngiều lỗ rỗng.

Phân loại: có 4 loại hạt nhựa mềm chính:

1. Resin Cation acid mạnh.
2. Resin Cation acid yếu.
3. Resin Anion bazơ mạnh.
4. Resin Anion bazơ yếu

Tính chất vật lý

Màu sắc: vàng, nâu, đen, thẩm. Trong quá trình sử dụng nhựa, màu sắc của nhựa mất hiệu lực thường thâm hơn một chút.

Hình thái: nhựa trao đổi ion thường ở dạng tròn. Độ nở: khi đem nhựa dạng keo ngâm vào trong nước ,thể tích của nó biến đổi lớn.o Độ ẩm : là % trọng lượng nước trên khối lượng nhựa ở dạng khô (độ ẩm cao), hoặc ở dạng ướt (độ ẩm thấp).

Tính chịu nhiệt: một số loại nhựa bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ , vượt quá giới hạn nhựa bị nhiệt phân giải, mất tác dụng . nhiệt độ làm việc hoàn hảo từ 20-50oC.

Tính dẩn điện: chất trao đổi ion ẩm dẩn điện tốt , tính dẫn điện của nó phụ thuộc vào dạng ion.kích thước hạt: Resin có dạng hình cầu d= 0,04-1,00 mm.

Tính chịu mài mòn : trong vận hành nhiều chất thay thế ion cọ sát lẫn nhau và nở ngót , có khả năng dể vỡ vụn . nó là một chỉ tiêu ảnh hưởng đến tính năng thực dụng của nó.

Chịu oxy hoá: chất oxy hoá mạnh có khả năng làm cho nhựa bị lão hoá (trơ);

Tính chất hoá học:

Dung lượng trao đổi biểu thị mức độ nhiều ít của lượng ion có thể trao đổi trong một loại chất trao đổi ion. Có 2 phương pháp biểu thị dung lượng thay thế .Theo thể tích đlg/m3; theo khối lượng mgđl/g.

• Tổng dung lượng trao đổi : chỉ tiêu này biểu thị lượng gốc hoạt tính tồn tại trong chất trao đổi .
• Dung lượng thay thế cân bằng : biểu thị dung lượng thay thế lớn nhất của chất thay mới ion trong một loại dung dịch nào đó đã định ,nên không cần là hằng số;
• Dung lượng thay mới làm việc : Dung lượng thay mới được xác định dưới Điều kiện vận hành thực tế.

Tính năng thuận nghịch của phản ứng thay mới ion:

phản ánh thay thế ion là phản ứng thuận nghịch. dựa vào tính chất này người ta có thể hoàn nguyên, tái nạp ion cho nhóm trao đổi , khôi phục lại năng lực trao đổi của nó.

2HR + Ca 2+ +> CaR 2 + 2H + (nhựa trao đổi )

CaR 2 + 2H+ => 2HR + Ca 2+ (hoàn nguyên)

Tính acid, kiềm : tính năng của chất Cationit RH và chất Anionit ROH ,giống chất điện giải acid, kiềm.

Tính trung hoà & thuỷ phân : tính năng trung hoà và thuỷ phân của chất thay mới ion giống chất điện giải thông thường.

Tính lựa chọn của chất trao đổi ion;- Ở hàm lượng ion thấp trong dung dịch, nhiệt độ thống thường , khả năng thay mới tăng khi hoá trị của ion thay thế tăng.

Thứ tự ưu tiên khi thay mới ion

Đối với nhựa Cationit acid mạnh (SAC): Fe 3+ > Al 3+ > Ca 2+ > Mg 2+ > K+> H+ > Li+

Đối với nhựa Cationit acid yếu (WAC): H+ > Fe3+ > Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > Li+

Đối với nhựa anionit kiềm yếu (WBA);
- Ở số lượng ion thấp, khoảng nhiệt độ thống thường và một số ion cùng hoá trị, khả năng thay mới tăng khi số điện tử của ion thay mới lớn (bán kính hydrat hoá lớn);
- Ở số lượng ion cao, khả năng trao đổi của các ion không khác nhau các lắm .

Tốc dộ thay mới ion

Tốc độ trao đổi ion tuỳ thuộc trên tốc độ của các tiến trình cấu thành sau:
- Khuếch tán của nhiều ion từ trong pha lỏng đến bề mặt của hạt rắn.
- Khuếch tán của một số ion qua chất rắn đến bề mặt trao đổi .
- thay thế một số ion (tốc độ phản ánh )
- Khuếch tán của ion thay mới ra ngoài bề mặt hạt rắn;
- Khuếch tán của các ion được thay đổi từ bề mặt hạt rắn vào trong dung dịch .

Yêu cầu làm việc của nhựa trao đổi ion

Nhựa chỉ dùng để thay mới ion chứ không dùng để lọc lọc nước như nhiều bạn lầm tưởng. Sự có mặt một số tạp chất trong nước, quan trọng nhất là là chlorine, ozone có thể phá huỷ hoặc rút ngắn tuổi thọ của nhựa. Sự tồn tại của một số chất khí hoà tan trong nước cũng có thể gây nhiễu loạn hoạt động thay thế ion.