معرفی انواع رزین تبادل یونی و کاربرد های آن

رزین های تبادل یونی

رزین ها کاربرد های گسترده ای در دنیای امروز دارند، از جمله پرکاربردترین آن ها میتوان به رزین تبادل یونی و رزین اپوکسی اشاره کرد در این مقاله درباره ی رزین ها اطلاعات مختلفی به شما خواهیم داد با ما همراه باشید.

(مدت زمان مورد نیاز برای مطالعه: 10 دقیقه)

رزین چیست؟

یک نوع صمغ طبیعی (و یا مصنوعی) مشابه با صمغ درختان است که در صنعت تصفیه آب به وفور مورد استفاده قرار میگیرد.

رزین های طبیعی معمولا ار بدنه درختان خارج میشود که نمونه آن بر روی درختان کاج به وضوح قابل مشاهده است.

رزین های مصنوعی نیز که جهت استفاده در صنایع مختلف از جمله رنگ سازی (رزین اپوکسی) و تصفیه آب (رزین تبادل یونی) تولید می شوند از اسید های چرب و برخی از روغن ها ساخته می شود.

تفاوت رزین طبیعی و مصنوعی

در موارد زیر است:

    1. رزین مصنوعی پایدارتر از طبیعی می باشد.
    2. رزین مصنوعی یکنواخت تر از طبیعی می باشد.
    3. در رزین های مصنوعی ناخالصی کمتری نسبت به طبیعی وجود دارد و رفتار قابل پیش بینی تری دارد.

انواع رزین تبادل یونی

رزین های تبادل یونی بر اساس یون های مثبت و منفی به دو دسته اصلی زیر تقسیم بندی می شود:

    • رزین های تبادل یونی آنیونی
    • رزین های تبادل یونی کاتیونی

رزین تبادل یونی

 

رزین های تبادل یونی در آب حل نمی شوند و حلال آن ها الکل است.

 

 

فرآیند تبادل یون چیست؟

تبادل یونی که یکی از اشکال پدیده جذب سطحی است، فرایندی ست که در آن یون‌های معینی در مواد جامد و غیر محلول با یون‌های گوناگون موجود در یک محلول ، جایگزین می‌شوند.

کاربرد روش تبادل یون:

با استفاده از این روش می توان:

    •  سختی آب را کاهش داد،
    • آنیون و یا کاتیون های خارجی را از آب حذف کرد،
    • قلیائیت آب را کاهش داد،
    •  آب موجود در صنایع فلزی را مجددا بازیابی کرد،
    •  نیترات و سولفات موجود را از آب حذف نمود،
    •  جداسازی و یا بازیابی مواد دارویی را انجام داد و کاربردهای دیگری که در آن یون ها را از آب گرفت.
    • خالص سازی و دی یونیزه کردن آب برای بدست آوردن آب دمین

خصوصیات رزین های تبادل یونی

خصوصیات مهم رزین‌ های تبادل یونی شامل

    • ظرفیت تبادلی،
    • اندازه ذرات
    • و پایداری هستند.

از رزین های تعویض یونی در کاهش سختی آب استفاده می شود .

سختی آب مشکلات و ضررهای بسیاری را پدید می اورد از جمله

  • کاهش جریان آب
  • ایجاد لکه بر ظروف آشپزخانه
  • کاهش عملکرد دیگ‌های بخار
  • افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری سیستم لوله‌کشی خانه
  • باقی ماندن لایه هایی از صابون بر روی پوست پس از استحمام
  • با وجود سختی بیش از اندازه آب، بروز مشکلات گوارشی و به وجود آمدن سنگ کلیه
  • آب سخت می‌تواند به تنهایی عامل اصلی ریزش مو و ایجاد انواع بیماری های پوستی در افراد باشد.

 

تقسیم بندی رزین های تبادل یونی بر اساس نوع عملکرد

رزین های یونی بر اساس نوع عملکرد به گرید ها و گروه های مختلفی تقسیم می شوند ، پارامترهایی که نوع این گرید ها را مشخص می کنند عبارتند از :

    • نوع ( اسید یا باز – ضعیف یا قوی ) ،
    • ساختار ماتریس ( پلی استایرن یا پلی اکرلیک) ،
    • گروه عاملی (سولفونیک ، کربوکسیلیک و …) ،
    • شکل یونی ارائه شده ،
    • اندازه ذرات ،
    • حداکثر دمای پایداری ،
    • ظرفیت ،
    • pH محدوده عملیاتی

این گروه ها عبارتند از رزین های سختی گیر ، کاتیونی حذف کننده مواد معدنی ، آنیونی حذف کننده مواد معدنی ، مخلوط ، هسته ای ، کاتالیستی و جاذب.

 

گروه های عاملی در رزین های تبادل یونی

گروه های عاملی که معمولا در رزین های تبادلگر یونی موجود هستند عبارتند از :

رزین های کاتیونی اسیدی قوی: گروه سولفونیک

تبادلگر آنیونی بازی قوی : گروه چهارتایی آمونیوم

تبادلگر کاتیونی اسیدی ضعیف: گروه کربوکسیل

رزین های آنیونی بازی ضعیف: گروه آمین

 

چطور سختی آب را از بین ببریم؟

نرم شدن آب به معنی حذف مواد معدنی است که باعث سختی آب می‌شوند. موثرترین روش برای انجام اینکار استفاده از سختی گیر رزینی می‌باشد. سختی گیر رزینی، سختی آب را از راه فرآیند تبادل یون می گیرد.

در فرآیند تبادل یون، با استفاده از رزین، یون‌های سخت آب تحت واکنش های شیمیایی رسوب می‌‌کنند. رزین های تبادل یونی کاربرد‌های متنوع دارند از مهم‌ترین آن‌ها در فرآیندهای جدا سازی، تصفیه آب و انواع گندزدایی استفاده می شود.

 

دسته بندی محل های استفاده از رزین های تبادل یونی

    • ساختمان ها
    • صنایع غذایی و نوشیدنی
    • صنایع نفت و گاز
    • تصفیه آب های صنعتی
    • معادن
    • بیمارستان ها و مراکز درمانی
    • مصارف شیمیایی

 

دستگاه های استفاده کننده از رزین تبادل یونی

از جمله مهمترین دستگاه هایی که رزین تعویض یونی در آن ها جهت تصفیه آب استفاده می شوند عبارتند از:

    • سختی گیر رزینی
    • دی آلکالایزر

سختی گیر رزینی:

سختی گیرهای رزینی تجهیزاتی هستند که به وسیله رزین های داخل مخزن سختی آب را کاهش می دهند و یا حذف می نمایند.

در سختی گیر رزینی یون های کلسیم و منیزیم بوسیله جایگزینی با یون سدیم در نمک، آب دارای سختی را به آب نرم تبدیل می نماید.

یون های آهن نیز تا حداکثر میزان ۵ Mg/L امکان حذف در سختی گیر رزینی را دارد.

اجزای تشکیل دهنده سختی گیر های رزینی
  1.  بدنه اصلی تحت فشار سختی گیر
  2. تانک نمک
  3. رزین کاتیونی
  4. سیلیس
  5. شیر چند راهه یا سولو ولو سختی گیر
  6. دیگر اجزا

 

دی آلکالایزر

دی آلکالایزرها ( Dealkalizer ) دستگاه هایی هستند که جهت تصفیه یون های داخل آب استفاده می شود.

این دستگاه یون هایی که موجب قلیایی شدن آب میگردند را به وسیله رزین های آنیونی حذف می گرداند.

ظرفیت دستگاه دی آلکالایزر مشابه با سختی گیر از روی سختی آب مورد محاسبه قرار میگیرد و با در دست داشتن میزان دبی و ساعت مناسب جهت بک واش دستگاه می توان ظرفیت دی آلکالایزر را محاسبه نمود.

 

برخی برند های معتبر در دنیا

  • رزین تبادل یونی امبرلایت (Amberlite)

برند امبرلایت یکی از زیر مجموعه های شرکت معتبر DOW است که در ساخت تجهیزات تصفیه آب و راه کار های تصفیه آّب پیشرو در کل دنیا می باشد.

  • رزین تبادل یونی پرولایت (purolite)

برند پرولایت قطعا یکی از نام آشنا ترین برند های رزین تعویض یونی در کل دنیا می باشد که همواره در سالیان اخیر جزو سه تولید کننده برتر رزین در سراسر جهان بوده است ولی متاسفانه در روز های اخیر نمونه های تقلبی فراروانی از این رزین در بازار کشور ها مورد استفاده قرار می گیرد. (شرکت پرولایت)

  • رزین تبادل یونی کنفتک (Canftech)

کنفتک یکی از برند های معتبر کانادایی رزین است که در بین تولیدات دسته بندی شده این شرکت در راستای سیستم های تصفیه آب قرار گرفته است و سال های اخیر در بازار های کشور ایران نیز مورد استقبال قرار گرفته است.(شرکت کنفتک)

  • رزین تبادل یونی اکولایت (Aqualite)

این رزین در بازار های کشور ایران به عنوان یکی از برند هایی که از کشور چین وارد میشود دارای بازار به نسبت خوبی می باشد و از لحاظ قیمتی از برند های ذکر شده دیگر ارزان تر به فروش می رسد.

  • رزین تبادل یونی اشل (auchtel)

یکی از شرکت های هندی در زمینه تولید رزین تعویض یونی که در سال های دور فروش خوبی در کشور ایران داشت شرکت اشل بود که با رزین های تبادل یونی آنیونی و کاتیونی خود نام آشنایی را در بازار کشور ایران داشت و هم اکنون نیز فروش کمی در بازار دارد.

 

قیمت جهانی رزین تبادل یونی چقدر است؟

رزین های تبادل یونی با کیفیت بالا از قیمت ۱ دلار تا حتی ۱۰ دلار به ازای هر لیتر در بازار متغیر هستند.

قیمت ها بر اساس نوع مصرف پارامتر هایی همچون :

  • برند
  • کشور سازنده،
  • ضریب تبادل یونی،
  • قابلیت استفاده در مصارف خوراکی
  • و پارامتر های بیشمار دیگری متغیر هستند.

به صورت معمول رزین های تبادل یونی کاتیونی در بازار های جهانی بین ۱ تا ۲ یورو خرید و فروش می گردند. که این عدد برای رزین های آنیونی به مراتب بالاتر است.

 

قیمت رزین تعویض یونی کاتیونی در ایران

با توجه به نرخ تبدیل دلار به ریال هزینه هر لیتر رزین در ایران با احتساب دلار حدود ۱۶٫۰۰۰ تومان عددی بین ۲۰ الی ۴۰ هزار تومن دارد که قطعا با توجه به نوسانات بازار ارز ممکن است این قیمت تغییر نماید.

فروش رزین در بسته های ۲۵ لیتری صورت میگیرد و حداقل رزین قابل خرید یک بسته ۲۵ لیتری می باشد.

 

از کجا رزین تبادل یونی بخرم؟

از دغدغه های متداول مصرف کنندگان رزین های تبادل یونی میتوان به محل توزیع این محصول اشاره کرد.

میتوان برای خرید رزین تبادل یونی به صورت آنلاین و غیر حضوری اقدام کرد.

سایت فروشگاهی کنفتک ایران با ارائه ی رزین تعویض یونی مرغوب و با کیفیت کانادایی در خدمت مصرف کنندگان رزین است.

برخی دیگر از انواع رزین

  • رزین‌ پلی‌استر
  • رزین اپوکسی
  • رزین‌ وینیل‌استر
  • رزین فنولیک
  • سایر رزین‌ها

 

رزین پلی استر

رزین‌ پلی استر غیر اشباع بطور گسترده در سراسر دنیا مورد استفاده قرار میگیرد.

رزینِ پلی استر در مجسمه سازی و کارهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

 رزین اپوکسی

رزین اپوکسی از نوع مصنوعی رزین به حساب می آیند.

کاربردهای رزین اپوکسی در صنایع مختلف

    • استفاده در صنعت ساختمان و خودرو
    • ساخت کشتی و هواپیما
    • تولید چسب های بسیار قوی
    • تعمیر کفش، پلاستیک، قطعات چوبی دکوراسیون و ترک آکواریوم
    • ساخت زیور آلات و سنگ های قیمتی

از کاربردهای رزین اپوکسی در هنر می‌توان به

  • ساخت لوازم تزیینی (ترکیب اجسام مختلف مانند گل و حشرات با رزین اپوکسی برای حفظ این اجسام و جلوگیری از تجزیه شدن آنها)
  • ساخت جواهرات
  • استفاده در نقاشی
  • ساخت لوازم دکوری

اشاره کرد.

رزین وینیل‌استر

وینیل استرها محصول واکنش رزین‌ های اپوکسی با اسیدهای غیر اشباع اتیلنی می‌باشند.

وینیل استر در مقایسه با پلی استرهای غیر اشباع مقاومت شیمیایی خوبی دارند.

 رزین فنولیک

رزین‌های فنولیک از واکنش تراکمی فنلها و فرم آلدهید تهیه می‌شوند.

معمولا کدر هستند و رنگ آنها از کهربایی (amber) کم رنگ و قهوهای تیره تا سیاه تغییر می‌کند.

رنگ تیره کاربرد آنها را محدود می‌کند.

 

 

حذف آلودگی آب با استفاده از رزین تبادل یونی

رزین تبادل یونی به دلیل مزایای زیر برای حذف آلودگی ها مناسب می باشند:

    1. رزین تعویض یونی ظرفیت و بازدهی بالایی برای حذف یون های با غلظت های پایین دارند.
    2. رزین ها پایدار هستند و می توانند به راحتی بازیافت شوند.
    3. رزین ها در محدوده گسترده ای از دما پایدار هستند.
    4. رزین تبادل یونی در واحدهای کوچک و بزرگ قابل استفاده است.
    5. فرایند تبدل یونی با استفاده از رزین کاتیونی و انیونی، فرایندی برگشت پذیر است.

رزین کاتیونی

این مطلب برای شما مفید بود؟

میانگین امتیاز 5 / 5. تعداد امتیاز 1

رای خود را ثبت کنید!

متاسفیم که این مقاله برای شما خیلی مفید نبود

لطفا علت را با ما در میان بگذارید

ایران کنفتک
ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.