იონგაცვლის ფისები არის მაღალმოლეკულური წონის უხსნადი ნაერთები, რომლებსაც შეუძლიათ აჩვენონ რეაქცია ხსნარის იონებთან ურთიერთობისას. მათ აქვთ სამგანზომილებიანი გელი ან მაკროფოროვანი სტრუქტურა. მათ ასევე უწოდებენ იონ გადამცვლელებს.
ჯიშები
ეს ფისები არის კათიონგამცვლელი (დაყოფილია ძლიერ მჟავად და სუსტ მჟავად), ანიონგამცვლელად (ძლიერი ფუძე, სუსტი ფუძე, შუალედური და შერეული ფუძე) და ბიპოლარული. ძლიერ მჟავე ნაერთები არის კათიონ გადამცვლელები, რომლებსაც შეუძლიათ კათიონების გაცვლა pH მნიშვნელობების მიუხედავად. მაგრამ სუსტად მჟავეებს შეუძლიათ ფუნქციონირება მინიმუმ შვიდის ღირებულებით. ძლიერ ბაზისური ანიონის გადამცვლელები მიდრეკილნი არიან ანიონების გაცვლას ხსნარებში დისოციაციის ნებისმიერ ხარისხში, ნებისმიერ pH-ზე. ეს, თავის მხრივ, აკლია სუსტად საბაზისო ანიონის გადამცვლელებს. ამ სიტუაციაში, pH უნდა იყოს 1-6. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფისებს შეუძლიათ წყალში იონების გაცვლა, ნაწილის შთანთქმა და სანაცვლოდ ადრე შენახულის გაცემა. და რადგან ზუსტად H2O არის მრავალკომპონენტიანი სტრუქტურა, თქვენ უნდა მოამზადოთ ის სწორად, აირჩიოთქიმიური რეაქცია.
თვისებები
იონგაცვლის ფისები - პოლიელექტროლიტები. ისინი არ იშლება. მრავალჯერ დამუხტული იონი უძრავია, რადგან მას აქვს დიდი მოლეკულური წონა. ის ქმნის იონ გადამცვლელის საფუძველს, ასოცირდება პატარა მობილურ ელემენტებთან, რომლებსაც აქვთ საპირისპირო ნიშანი და, თავის მხრივ, შეუძლია მათი გაცვლა ხსნარში.
წარმოება
თუ პოლიმერი, რომელსაც არ გააჩნია იონგამცვლელის თვისებები, დამუშავდება ქიმიურად, მაშინ მოხდება ცვლილებები - იონგამცვლელი ფისის რეგენერაცია. ეს საკმაოდ მნიშვნელოვანი პროცესია. პოლიმერულ-ანალოგური გარდაქმნების, ასევე პოლიკონდენსაციისა და პოლიმერიზაციის დახმარებით მიიღება იონ გადამცვლელები. არსებობს მარილიანი და შერეული მარილის ფორმები. პირველი გულისხმობს ნატრიუმს და ქლორიდს, ხოლო მეორე - ნატრიუმ-წყალბადის, ჰიდროქსილ-ქლორიდის სახეობებს. ასეთ პირობებში წარმოიქმნება იონური გადამცვლელები. უფრო მეტიც, ამ პროცესში ისინი გარდაიქმნება სამუშაო ფორმად, კერძოდ, წყალბადში, ჰიდროქსილში და ა.. ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას იონგამცვლელი ფისი შერეული საწოლის ფილტრისთვის.
აპლიკაცია
იონგამცვლელი ფისი გამოიყენება წყლის დასარბილებლად. გარდა ამისა, ნაერთს შეუძლია სითხის მარილის დაშლაც. ამასთან დაკავშირებით, იონგამცვლელი ფისები ხშირად გამოიყენება თბოენერგეტიკაში. ჰიდრომეტალურგიაში ისინი გამოიყენება ფერადი და იშვიათი ლითონებისთვის, ქიმიურ მრეწველობაში ხდება მათი გაწმენდა დაგამოყავით სხვადასხვა ელემენტები. იონიტებს ასევე შეუძლიათ ჩამდინარე წყლების სხეულების გაწმენდა და ორგანული სინთეზისთვის ისინი მთელი კატალიზატორია. ამიტომ, იონგამცვლელი ფისები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა ინდუსტრიაში.
სამრეწველო დასუფთავება
სკალირება შეიძლება მოხდეს სითბოს გადამცემ ზედაპირებზე და თუ ის მხოლოდ 1 მმ-ს მიაღწევს, მაშინ საწვავის მოხმარება გაიზრდება 10%-ით. ჯერ კიდევ დიდი დანაკარგია. უფრო მეტიც, აღჭურვილობა უფრო სწრაფად ცვდება. ამის თავიდან ასაცილებლად, თქვენ უნდა სწორად მოაწყოთ წყლის მკურნალობა. ამისათვის გამოიყენება იონგაცვლის ფისოვანი ფილტრი. სწორედ სითხის გაწმენდით შეგიძლიათ გათავისუფლდეთ ქერცლისგან. არსებობს სხვადასხვა გზა, მაგრამ ტემპერატურის მატებასთან ერთად მათი ვარიანტები მცირდება.
დამუშავება H2O
არსებობს წყლის გაწმენდის რამდენიმე გზა. შეგიძლიათ გამოიყენოთ მაგნიტური და ულტრაბგერითი დამუშავება, ან შეგიძლიათ მისი რეტუშირება კომპლექსებით, კომპლექსონატებით, IOMS-1. მაგრამ უფრო პოპულარული ვარიანტია ფილტრაცია იონის გაცვლის გამოყენებით. ეს გამოიწვევს წყლის ელემენტების შემადგენლობის შეცვლას. ამ მეთოდის გამოყენებისას, H2O თითქმის მთლიანად დემარილდება და მინარევები ქრება. უნდა აღინიშნოს, რომ ასეთი გაწმენდის სხვა გზებით მიღწევა საკმაოდ რთულია. იონგამცვლელი ფისების გამოყენებით წყლის დამუშავება ძალიან პოპულარულია არა მხოლოდ რუსეთში, არამედ სხვა ქვეყნებშიც. ასეთ გაწმენდას ბევრი უპირატესობა აქვს და ბევრად უფრო ეფექტურია, ვიდრე სხვა მეთოდებს. ის ელემენტები, რომლებიც ამოღებულია, არასოდეს დარჩება ნალექი ბოლოში და რეაგენტები არ საჭიროებენ მუდმივად დოზირებას. გააკეთე ესპროცედურა ძალიან მარტივია - ფილტრების დიზაინი იგივე ტიპისაა. თუ სასურველია, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ავტომატიზაცია. გაწმენდის შემდეგ თვისებები შენარჩუნდება ნებისმიერი ტემპერატურის მერყეობის დროს.
Purolite A520E იონგამცვლელი ფისი. აღწერა
წყალში ნიტრატის იონების შთანთქმისთვის შეიქმნა მაკროფოროვანი ფისი. იგი გამოიყენება H2O სხვადასხვა გარემოში გასასუფთავებლად. სპეციალურად ამ მიზნით გამოჩნდა იონგამცვლელი ფისი Purolite A520E. ის ხელს უწყობს ნიტრატების მოცილებას სულფატების დიდი რაოდენობითაც კი. ეს ნიშნავს, რომ სხვა იონ გადამცვლელებთან შედარებით, ეს ფისი არის ყველაზე ეფექტური და აქვს საუკეთესო შესრულება.
მუშაუნარიანობა
Purolite A520E აქვს მაღალი სელექციურობა. ეს ხელს უწყობს, განურჩევლად სულფატების რაოდენობისა, ნიტრატების ეფექტურად მოცილებაში. სხვა იონგამცვლელი ფისები ვერ დაიკვეხნის ასეთი ფუნქციებით. ეს გამოწვეულია იმით, რომ H2O-ში სულფატების შემცველობით ელემენტების ცვლა მცირდება. მაგრამ Purolite A520E-ის შერჩევითობის გამო, ამ შემცირებას ნამდვილად არ აქვს მნიშვნელობა. მიუხედავად იმისა, რომ ნაერთს აქვს დაბალი, სხვებთან შედარებით, სრული გაცვლა, სითხე დიდი რაოდენობით კარგად იწმინდება. ამავდროულად, თუ სულფატები ცოტაა, მაშინ სხვადასხვა ანიონის გადამცვლელი, როგორც გელის, ასევე მაკროფოროვანი, შეძლებს გაუმკლავდეს წყლის დამუშავებას და ნიტრატების ელიმინაციას.
მოსამზადებელი ოპერაციები
Purolite A520E Resin-ისთვის 100%-ზე მუშაობისთვის ის სათანადოდ უნდა იყოს მომზადებული შესასრულებლადდასუფთავებისა და მომზადების ფუნქციები H2O კვების მრეწველობისთვის. აღსანიშნავია, რომ მუშაობის დაწყებამდე გამოყენებული ნაერთი მუშავდება 6%-იანი NaCl ხსნარით. ამ შემთხვევაში, ორჯერ მეტი მოცულობა გამოიყენება თავად ფისის რაოდენობასთან შედარებით. ამის შემდეგ კავშირი ირეცხება საკვების წყლით (H2O 4-ჯერ მეტი უნდა იყოს). მხოლოდ ასეთი დამუშავების შემდეგ შეიძლება მისი გაწმენდა.
დასკვნა
იონგამცვლელ ფისებს გააჩნიათ თვისებების გამო, მათი გამოყენება შესაძლებელია კვების მრეწველობაში არა მხოლოდ წყლის გასაწმენდად, არამედ საკვების, სხვადასხვა სასმელის და სხვა ნივთების დასამუშავებლად. ანიონის გადამცვლელები პატარა ბურთებს ჰგავს. სწორედ მათ ეწებება კალციუმის და მაგნიუმის იონები და ისინი, თავის მხრივ, წყალში აძლევენ ნატრიუმის იონებს. სარეცხი პროცესის დროს გრანულები ათავისუფლებენ ამ წებოვან ელემენტებს. გაითვალისწინეთ, რომ წნევა შეიძლება შემცირდეს იონგამცვლელ ფისში. ეს გავლენას მოახდენს მის სასარგებლო თვისებებზე. გარკვეულ ცვლილებებზე გავლენას ახდენს გარე ფაქტორები: ტემპერატურა, სვეტის სიმაღლე და ნაწილაკების ზომა და მათი სიჩქარე. ამიტომ დამუშავებისას უნდა შენარჩუნდეს გარემოს ოპტიმალური მდგომარეობა. ანიონური გადამცვლელები ხშირად გამოიყენება აკვარიუმისთვის წყლის გასაწმენდად - ისინი ხელს უწყობენ თევზისა და მცენარეების სიცოცხლისთვის კარგი პირობების შექმნას. ასე რომ, იონგამცვლელი ფისები საჭიროა სხვადასხვა ინდუსტრიაში, თუნდაც სახლში, რადგან მათ შეუძლიათ წყლის გაწმენდა მისი შემდგომი გამოყენებისთვის.
