Żywice jonowymienne są związkami, które nie rozpuszczają się na wysokim poziomie molekularnym i są zdolne do wywołania reakcji podczas interakcji z pierwiastkami jonowymi roztworu. Jonity mają trójwymiarową strukturę żelową lub makroporowatą. Żywice służą do oczyszczania, zmiękczania i odsalania wody.
Klasyfikacja żywicy
Takie kompozycje dzielą się na wymianę kationową, wymianę anionową, dwubiegunową.
Związki kationowymienne mogą być słabo kwasowe i silnie kwasowe. Te ostatnie są w stanie wymieniać kationy niezależnie od pH. Pierwsza praca tylko ze wskaźnikiem co najmniej 7.
Kompozycje anionowymienne są silnie zasadowe i słabo zasadowe. Pierwsze wymieniacze anionowe mają właściwość wymiany anionów w roztworach o dowolnym pH, czego słabo zasadowe wymieniacze anionowe nie mogą. Dla nich wskaźnik powinien wynosić od jednego do sześciu. Znaleziono także wymieniacze anionowe o aktywności pośredniej i mieszanej.
Właściwości i zasada działania
Żywice jonowymienne są nierozpuszczalnymi polielektrolitami. Wielokrotnie naładowany jon jest nieruchomy ze względu na wysoką masę cząsteczkową. Jest to podstawa wymiennika jonów, jest powiązana z małymi elementami ruchomymi o przeciwnej wartości, a z kolei może je wymieniać w roztworze.
Gdy płyn filtrujący przechodzi przez filtr żywiczny, jest czyszczony:
- z niebezpiecznych zanieczyszczeń chemicznych;
- z potasu i magnezu, tworząc zgorzelinę;
- z soli metali ciężkich, związków żelaza.
Zasada działania urządzeń filtrujących z żywicą jonowymienną ma na celu czyszczenie i poprawę jakości twardej wody. Żywiczne kulki polimerowe początkowo zawierają „wolne” jony, które są zdolne do wychwytywania cząstek jonowych innych substancji.
Fragmenty żywicy jonowymiennej pęcznieją w procesie interakcji ze strumieniem wody. Wartość sferycznych polimerów może osiągnąć 4 mm.
Ciecz oddająca jony metali ciężkich i szkodliwych składników otrzymuje w zamian związki obojętne.
Oprócz helu istnieją makroporowate wymieniacze jonowe. Ich zaletami są niewielka zmiana objętości, lepsza adsorpcja, czas trwania procesów metabolicznych, przyspieszona filtracja.
Szereg zastosowań
Ze względu na działanie zmiękczające i odsalające żywice jonowymienne do uzdatniania wody przemysłowej stosuje się w przemyśle cieplnym i chemicznym. W przemyśle hydrometalurgicznym są one używane do pracy z metalami nieżelaznymi i rzadkimi. Jonity są również w stanie oczyszczać stawy ściekowe. Anionity są często stosowane w uzdatnianiu wody w akwarium - przyczyniają się do tworzenia komfortowych warunków życia dla ryb i roślin.
W życiu codziennym filtry jonowymienne mają wiele przydatnych właściwości:
- kamień nie tworzy się na urządzeniach hydraulicznych i grzejnych urządzeń gospodarstwa domowego, kotła lub kolumny gazowej;
- kruchość włosów i suchość skóry zmniejsza się, łupież znika;
- zużycie kompozycji detergentowych zmniejsza się trzykrotnie;
- krany i krany pozostawiają szare i zardzewiałe osady.
Jeśli na elemencie grzewczym nie tworzy się kamień, znacznie zmniejsza to zużycie energii elektrycznej.
Domowe zastosowanie żywic jonowymiennych nie jest niebezpieczne, ponieważ substancje te nie są toksyczne. Nie mają skłonności do samozapłonu, nie wybuchają. Elementy filtrujące z takimi żywicami montuje się przed kotłem, kotłem lub przepływowym podgrzewaczem wody.
Kryteria wyboru
Żywice jonowymienne można znaleźć w sklepach sprzedających produkty do uzdatniania wody lub w sieci WWW.
Wybierając, musisz zwrócić uwagę na takie cechy:
- Wilgotność. Kompozycja zawiera chemicznie związaną wilgoć. Jeśli się go pozbędziesz, doprowadzi to do zniszczenia żywicy jonowymiennej.
- Pojemność jonów. Działa, objętościowo, waży. Dwa ostatnie wskaźniki są standardowe, są ustalane w laboratorium. Ich wartości są określone w dołączonej dokumentacji. Nie będzie możliwe ustalenie objętości pojemności roboczej, ponieważ jej wskaźniki są określane w zależności od kształtu i głębokości warstwy filtra żywicznego. Ważna jest również charakterystyka wejściowa czyszczonej cieczy.
- Szybkość filtracji i poziom regeneracji, a także ilość zatrzymanych zanieczyszczeń.
W celu bezproblemowego czyszczenia i działania filtra zaleca się wymianę wkładów przynajmniej raz na cztery do sześciu miesięcy.
Funkcje pakowania i przechowywania
Zgodnie z GOST 20301-74 żywice jonowymienne są pakowane w worki polietylenowe. Maksymalna waga jednego opakowania może wynosić do 50 kg. Ponadto elementy te mogą być pakowane w puszki lub pojemniki wykonane z propylenu.
Średni koszt żywicy jonowymiennej w Rosji wynosi 120–150 rubli za litr.
Podczas transportu lub przechowywania obecność kationowych żywic w pobliżu wymieniaczy anionowych, jakichkolwiek substancji utleniających lub rozpuszczalników jest niedopuszczalna.
Przechowywanie produktów jest dozwolone tylko w suchych pomieszczeniach z dobrą wentylacją i reżimem temperaturowym wynoszącym co najmniej dwa stopnie ciepła. Składanie paczek jest dozwolone w odległości większej niż metr od urządzeń ogrzewających pomieszczenie. Okres trwałości żywic wynosi 12 miesięcy.
Odzyskiwanie żywicy jonowymiennej
Elementy filtrujące z żywicami jonowymiennymi do przemysłowego lub domowego zmiękczania wody wymagają systematycznej wymiany wkładów. Bardziej ekonomiczne jest regularne uzupełnianie soli regeneracyjnej. Takie środki nie są pracochłonne, ale ich wydajność nie jest tak wysoka. Ponadto przez długi czas nie można reanimować filtra - w celu skutecznego zmiękczenia należy całkowicie wymienić wypełniacz.
Nie jest trudno po prostu wypełnić żwirową poduszkę i obciążenie filtra, ale rozładowanie zużytego wypełniacza nie jest łatwym zadaniem. Zwłaszcza jeśli zbiornik urządzenia filtrującego jest wykonany z włókna szklanego i nie jest wyposażony w system odpływowy. Po odłączeniu go od sieci wodociągowej i demontażu zaworu sterującego konieczne będą poważne wysiłki w celu przeniesienia masywnego filtra z domu na ulicę.
Jeśli to się powiedzie, rozładowują się. Aby to zrobić:
- Umieść element filtrujący na boku na płaskiej powierzchni.
- Do wprowadzenia rurki do podnoszenia wody za pomocą zacisku węża należy przymocować wzmocniony wąż, aby dostarczać przez niego wodę pod pewnym ciśnieniem.
- Spłucz poluzowany wypełniacz strumieniem wody.
- Po całkowitym opróżnieniu pojemnika wyjmij rurkę z wodą ze zmiękczacza lub elementu filtrującego.
- Następnie wykonaj dodatkowe płukanie zbiornika i przynieś go z powrotem do domu.
Istnieją organizacje specjalizujące się w utrzymaniu systemów uzdatniania wody. Problemem jest również samodzielny wybór elementu filtrującego do wody. Wybierając drogi sprzęt, lepiej skorzystać z pomocy specjalisty.
Najlepszym rozwiązaniem byłoby skontaktowanie się z organizacją zaangażowaną w instalację urządzeń filtrujących i zapewnienie pełnego zakresu usług. Może to być profesjonalne doradztwo, analiza wody ze studni lub studni, pomoc w wyborze odpowiedniego sprzętu, dostawa i instalacja urządzenia, a także obsługa posprzedażna.
