رزین تبادل یونی چیست و چه انواعی دارد؟

رزین تبادل یونی که با نام پلیمر تبادل یونی نیز شناخته می‌شود، محیطی را جهت مبادله یون فراهم می‌کند. از کاربرد رزین تبادل یونی در نرم کردن اب استفاده می شود. درواقع رسوب زدایی و تصفیه آب از کاربرد رزین تبادل یونی محسوب می شود. انواع رزین تبادل یون در بازار به صورت کاتیونی و آنیونی موجود هستند. کاربرد رزین تبادل یونی با توجه به نوع یون های موجود در آب انتخاب می شوند. رزین پرولایت انگلیس یکی از رزین های تبادل یونی بوده که در صنایع مختلف همچون تصفیه آب کارایی بالایی دارد. رزین پرولایت انگلیس در انواع کاتیونی و آنیونی و میکس قابل تهیه و مصرف است. به طور کلی کاربرد رزین تبادل یونی در صنایع تصفیه آب، داروسازی، صنایع غذایی و… صورت می‌پذیرد. برای خرید انواع رزین تبادل یونی به سایت های معتبر مواد شیمیایی صنعتی مراجعه نمایید.

رزین تبادل یونی چیست

تبادل یون واکنش شیمیایی برگشت پذیری بوده که در آن یون‌های محلول با یون‌های با بار الکتریکی یکسان رزین جایگزین خواهند شد. رزین تبادل یونی از پلیمرهای آلی (پلی استایرن) تولید و بستری فیزیکی برای تعویض یون فراهم می کند. این محصول خود واکنش شیمیایی نداده، اما موجب تسهیل فرآیند تبادل یون می گردد. دانه‌های رزین تبادل یونی بسیار کوچک و کروی شکل بوده و ظاهری شفاف و ژل مانند دارند. پلیمرهای تشکیل دهنده رزین تبادل یونی در فرآیند پلیمریزاسیون تشکیل ماتریسی پلیمری داده که در آن نواحی مختلفی برای فرآیند تبادل یون فراهم شده است.

کاتیون‌ها و آنیون‌ها توسط گروه عاملی خود به نواحی مخصوص در ماتریس پلیمری متصل گشته و فرآیند تبادل یون توسط رزین صورت می‌پذیرد. از پرکاربرد ترین رزین ها در صنعت می توان به رزین پرولایت انگلیس با کارایی و کیفیت مطلوب اشاره نمود. قیمت این رزین نسبت به موارد مشابه ایرانی بیشتر است.

انواع رزین تبادل یونی

رزین های تبادل یونی یا رزین های تعویض یونی را می توان به انواع رزین های تبادل کاتیونی و آنیونی دسته بندی نمود. انواع کاتیونی یون های دارای بار مثبت همانند سدیم را با کلسیم تبادل می کنند. اما رزین های تبادل آنیونی یون‌های دارای بار منفی مانند کلرید را با آرسنیک جایگزین می‌کنند.

اغلب رزین ها از پلی استایرن ساخته شده و تنها از نظر گروه های عملکردی خاص با یکدیگر متفاوت هستند. سیستم های تبادل یونی اغلب با کلرید سدیم بازسازی می شوند.

استفاده از رزین تبادل یونی در سختی گیری آب

آب خام حاوی مقادیر زیادی مواد خارجی است. در بسیاری از موارد  این مواد مشکلی برای سلامتی ایجاد نمی کنند و حتی نسبت به آب کاملا خالص، برخی از این مواد خارجی می توانند برای سلامت مفید باشند. اما این ترکیبات به عنوان ناخالصی در نظر گرفته شده و نباید مقدار آن‌ها از حد مجاز خارج گردد. و باید از آب پاک شود.  مواد نامحلول را می‌توان با فیلتراسیون به راحتی حذف نمود.

اما برای مواد محلول باید تکنیک های دیگری را مورد استفاده قرار داد. درواقع با استفاده از رزین تبادل یونی می توان مواد یونیزه محلول را حذف کرد. استفاده از رزین پرولایت انگلیس می تواند تاثیر مطلوبی بر فرآیند سختی گیری داشته باشد. این محصول با کیفیت را می توان از سایت های عرضه کننده رزین های تبادل یونی تهیه نمود.

محدودیت های تکنیک تبادل یونی

برای انجام یک تبادل یونی کارآمد، باید بین میل یون موجود در رزین و یون یا یون هایی که قرار است از محلول خارج شوند، تفاوت میل وجود داشته باشد. درواقع رزین باید میل بیشتری به یون موجود در محلول نسبت به یون موجود در رزین نشان دهد تا تعویض یون با کارایی بالا صورت پذیرد.

در رابطه با آب های شور یا آب دریا، تبادل یونی تکنیک مناسبی نخواهد بود. درواقع باید از فناوری های دیگری همچون اسمز معکوس یا تقطیر استفاده گردد.

آلودگی های غیر یونیزه را نمی توان با تبادل یونی حذف نمود. برای حذف این آلودگی ها از کربن اکتیو، جاذب های پلیمری و غربال های مولکولی و… استفاده می شود.