رزین کاتیونی C100H

رزین کاتیونی مدل C100H

رزین کاتیونی پرولایت مدل C100H یک رزین کاتیونی اسیدی قوی نوع یک برای تصفیه و نمک زدایی (Demineralization) آب  یا حذف سختی آب می باشد. از این رزین کاتیونی برای تصفیه آب صنعتی و تولید آب فوق خالص استفاده می شود. این رزین کاتیونی تشکیل شده از دانه های کروی شکل به رنگ روشن می باشد. فرم یونی این رزین کاتیونی H+ (هیدروژن) می باشد که برای دست یابی به ظرفیت بالای عملکرد و هم چنین عملکرد جنبشی یا سینتک خوب در محدوده وسیعی از شرایط عملیاتی بهینه شده است.
احیای رزین کاتیونی C100H پرولایت با استفاده از اسیدهای معدنی و معمولا هیدروکلریک اسید انجام می شود؛ احیای این رزین کاتیونی با استفاده از اسید سولفوریک نیز امکان پذیر است.
رزین سختی گیر کاتیونی C100H پرولایت یک رزین سطح استاندارد با توزیع گاووسی اندازه ذرات در محدوده بین 300 تا 1200 میکرو متر می باشد. این رزین در گروه عملکردی رزین های اسید سولفونیک می باشد که یک رزین اسیدی قوی است و از دانه های کروی شکل تشکیل شده است. 

رزین پرولایت C100H مشابه رزین کاتیونی C100 از ژل پلی استایرن دارای اتصال متقابل با دی وینیل بنزن تشکیل شده و دارای گروه عاملی سولفونات است؛ اما باید توجه داشت که رزین C100H دارای سیکل هیدروژن است. رزین پرولایت C100H با فرم هیدروژن به گونه ای بهینه سازی شده که در گستره وسیعی از شرایط عملیاتی، کارایی بالا و سینتیک (سرعت) واکنش خوبی داشته باشد.

احیای رزین C100H

برای احیای رزین کاتیونی C100H باید از اسیدهای معدنی استفاده کرد. هیدروکلریک اسید (HCl) و سولفوریک اسید (H2SO4) دو اسید رایج برای احیای رزین کاتیونی C100H هستند. با افزایش میزان اسید، کارایی رزین را می توان افزایش داد.

شکل ظاهری رزین کاتیونی  C100H

رزین پرولایت C100H از دانه هایی کروی شکل به ابعاد 300 تا 1200 میکرومتر تشکیل شده است که حداکثر 1% از آن ها کوچک تر از 300 میکرومتر هستند. این دانه ها به رنگ کهربایی می باشند.

مکانیزم حذف سختی آب توسط رزین C100H

برای حذف کاتیون های موجود در آب از رزین پرولایت C100H استفاده می شود. مکانیزم حذف بدین گونه است که هنگامی که کاتیون های موجود در آب، در مجاورت رزین C100H قرار می گیرند، عمل تبادل یون انجام می شود؛ بدین گونه که کاتیون ها به جای یون هیدروژن بر سطح رزین جذب می شوند و در نتیجه یون هیدروژن از رزین آزاد می شود. این عمل باعث پایین آمدن pH محلول می شود.

کاربردهای رزین C100H پرولایت

کاربردهای اصلی رزین سختی گیر C100H شامل موارد زیر می باشد:

• جهت سختی گیرهای صنعتی
• سیستم های سختی گیر با بسترهای لایه ای
• کاربردهای سختی گیرها بستر ترکیبی
•  موارد و کاربردهایی که نیاز به آب فوق خالص دارند.
• تصفیه و نمک زدایی (Demineralization) آب های صنعتی

مزایای رزین سختی گیر پرولایت مدل C100H

رزین تبادل کاتیونی پرولایت C100H دارای مزایا زیر می باشد:

1- ظرفیت عملکرد بالا در حذف سختی آب

2- دارای عملکرد سینتیک (جنبشی) خوب برای جایگزینی یون سدیم با یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب سخت

3- پایداری فیزیکی و شیمیایی بسیار عالی و بازیافت راحت

4- دارای استانداردهای جهانی مانند استاندارد WQA از انجمن کیفیت آب، استاندارد NSF/ANSI-61 آمریکا که به بررسی معیارهای تاثیرگذار بر روی سلامت اجزا سیستم تصفیه آب می پردازد.

احیای رزین کاتیونی C100H

زمانی که رزین کاتیونی C100H اشباع می شود، باید آن را با استفاده از اسیدهای معدنی نظیر هیدروکلریک اسید و سولفوریک اسید احیا کرد. احیای رزین کاتیونی C100H مانند کلیه رزین های کاتیونی اسیدی دارای عامل هیدروژن (H+) با استفاده از اسیدهایی مانند هیدروکلریک اسید و یا سولفوریک اسید انجام می شود.

استفاده از هیدروکلریک اسید نسبت به سولفوریک اسید ساده تر است؛ زیرا نمک های کلر عمدتا محول در آب هستند، درحالی که کلسیم سولفات نامحلول است و امکان رسوب در بستر رزین را دارد. بنابراین استفاده از هیدروکلریک اسید خطر رسوب کلسیم سولفات را ندارد و مناسب تر است.بنابراین هیدروکلریک اسید به دلیل این که می تواند ظرفیت رزین را افزایش دهد دارای عملکرد بهتری نسبت به سولفوریک اسید می باشد. اما در مقابل قیمت هیدروکلریک اسید نسبت به سولفوریک اسید بالاتر است.

و با توجه به مصرف زیاد اسید برای احیای رزین در صنایع بزرگ، استفاده از سولفوریک اسید ترجیح داده می شود و اقتصادی تر است. سولفوریک اسید چگالی بالایی دارد و موقع رقیق کردن تولید حرارت می کند، بنابر این به سیستم اتوماتیک احتیاج دارد. رقیق کردن این اسید با استفاده از آب بدون یون و در چندین مرحله انجام می شود.

برای کاهش تولید رسوب کلسیم سولفات هنگام استفاده از سولفوریک اسید، پیشنهاد شده است که احیا به صورت گام به گام صورت گیرد، یعنی به تدریج غلظت اسید افزایش یابد. بدین ترتیب در شروع فرایند احیای رزین که غلظت یون های کلسیم زیاد است، غلظت سولفوریک اسید کم (حدود 2 درصد و کمتر) است؛ درنتیجه رسوب کلسیم سولفات به مقدار خیلی کمی تولید می شود. سپس به تدریج که مقدار یون های کلسیم در محلول کاهش می یابد، غلظت سولفوریک اسید را می توان افزایش داد. درنتیجه با این کار تولید رسوب کلسیم سولفات را به مقدار زیادی می توان کاهش داد.

استفاده از سولفوریک اسید یا هیدرو کلریک اسید؟

راندمان احیای رزین های کاتیونی با استفاده از سولفوریک اسید کمتر از هیدروکلریک اسید می باشد. علت این موضوع شامل موارد زیر می باشد:

1- هنگام استفاده از اسید سولفوریک برای احیای رزین باید برای اجتناب از تشکیل رسوب سولفات کلسیم، غلظت اسید را تا حد امکان پایین نگه داشت. این در حالی است که از نظر تئوری هر چقدر غلظت اسید بیش تر باشد، راندمان احیای آن بالاتر می رود.

2- هم چنین به خاطر بالا بودن وزن مولکولی سولفوریک اسید، ارزش هر 98 گرم با خلوص 100% از آن با ارزش هر 72 گرم از هیدروکلریک اسید با خلوص 100% برابر می باشد.

3- سولفوریک اسید حتی در غلظت های کمتر از 2% هم دارای یونیزاسیون ناقص می باشد، به این معنی که اسید سولفوریک دو ظرفیتی در عمل دو یون هیدروژن آزاد نمی کند و قسمتی از اسید اتلاف می شود. در نتیجه فاضلاب نیز اسیدی بوده و برای محیط زیست خطرناک می باشد.

عمر مفید رزین پرولایت C100H

عمر مفید رزین پرولایت C100H در صورت نگهداری و احیای به موقع در حدود 8 الی 10 سال است. در صورتی که رزین از کیفیت مناسبی برخوردار باشد و از آب شهری تغذیه کند، این مدت می تواند افزایش پیدا کند.