Wymiana jonowa

Wymiana Jonowa – czym jest?

Wymiana jonowa to odwracalny proces polegający na usunięciu z roztworu określonych jonów.

Cząsteczki takie jak jony sodu, magnezu, wapnia, krzemionki siarczanów i wodorowęglanów oraz pozostałe występujące w niskich stężeniach doprowadzają do powstawania osadu na powierzchniach kotłów wysokoprężnych oraz łopatkach turbin i kondensatorów, co przyczynia się do problemów ruchowych wyżej wymienionych.

Metody jonitowe stosowane są również w usuwaniu związków powodujących utlenialności wody.

Oczyszczanie wody metodą wymiany jonowej możliwe jest dzięki wykorzystano złóż jonitowych mających określony ładunek. Podczas wymiany jonowej zanieczyszczenia będące w wodzie i mające ładunek dodatni lub ujemny są wiązane na cząsteczkach żywicy jonowymiennej. Jonit podczas procesu oddaje swoje jony do wody, natomiast w zamian, aby zachować równowagę, na swojej powierzchni wiąże aniony lub kationy z roztworu. Jonity posiadają grupy funkcyjne, które są zdysocjowane lub zdolne do dysocjacji.

Żywice jonowymienne, nazywane również jonitami lub wymieniaczami jonowymi nie rozpuszczają się w wodzie, a dzięki swojej budowie wymieniają z roztworu dodatnio lub ujemnie naładowane jony w ilości równoważnej ilości jonów wchodzących w skład jonitów.

Możemy dokonać podziału jonitów ze względu na:

  1. Pochodzenie i sposób otrzymywania:

a) Organiczne:

naturalne

syntetyczne

b) Nieorganiczne:

naturalne

syntetyczne

  1. Rodzaj wymienianych jonów:

a) Kationy (Kt) – wymieniają kationy

silnie kwaśne– posiadają grupy sulfonowe (-SO3)

słabo kwaśne – posiadają grupy karboksylowe (-COOH) lub fenylowe (-OH).

b) Aniony (An) – wymieniają aniony

silnie zasadowe – posiadają czwartorzędowe grupy aminowe (-NH3+)

słabo zasadowe – posiadają grupy aminowe pierwszorzędowe (-NH2), drugorzędowe -NHR) oraz trzeciorzędowe (-NR2)

Głównym parametrem, który charakteryzuje właściwości jonitu jest jego zdolność wymienna. Określa ona ilość miligramów wymienianych przeciwjonów w jednostce masy lub objętości żywicy. Zdolność jonowymienna rośnie wraz ze wzrostem liczby grup funkcyjnych, natomiast zmniejsza się wraz ze wzrostem usieciowienia jonitu. Każda z żywic ma określony optymalne pH, dla którego proces oczyszczania wody przebiega najskuteczniej.

Kationity silnie kwaśne: aktywne w środowisku kwaśnym

Kationity słabo kwaśne: aktywne w środowisku  obojętnym

Anionity silnie zasadowe: aktywne w środowisku zasadowym

Anionity słabo zasadowe: aktywne w środowisku zasadowym

Na pracę żywic jonowymiennych wpływa wiele czynników. Jednym z ważniejszych parametrów  wpływających na przebieg wymiany jest sama budowa złoża, jego porowatość i struktura oraz rodzaj grup funkcyjnych. Decydują one o charakterze oraz środowisku, w którym może nastąpić reakcja. Na przebieg reakcji wpływa także rodzaj wymienianych jonów, ich promień hydrodynamiczny oraz ładunek . Na skuteczność wymiany jonowej wpływa także temperatura. Wraz z jej wzrostem, zwiększa się dynamika reakcji. Jednak, ze względu na indywidualne właściwości każdego ze złóż, nie można zwiększać jej w dowolny sposób. Istotny wpływ mają także występujące w wodzie domieszki, utleniacze oraz niektóre związki organiczne innych jonów, które mogą blokować grupy funkcyjne i wpływać na degradacje złoża. Firma Oriontec projektuje stacje zmiękczania w technologii wymiany jonowej, dlatego warto zapoznać się z nasza ofertą w celu dobrania odpowiednich stacji zmiękczających oraz złóż jonitowych.

  • pozwala poprzez demineralizacje wody do bardzo wysokich wartości (0,15 μS/cm) na eksploatacje kotłów,
  • selektywne usunięcie z wody substancji szkodliwych i niepożądanych,
  • ochrona środowiska przed skażeniami promieniotwórczymi.

This will close in 0 seconds

logo

Every project
starts with a plan.