تفاوت بین رزین کاتیونی و آنیونی در چیست؟ یکی از تفاوت های اصلی بین رزین کاتیونی و آنیونی این است که رزین های کاتیونی یون هایی هستند که بار مثبت را جذب میکنند. ( اتم‌ها یا گروه‌هایی از اتم‌ها که به دلیل از دست دادن یک یا چند الکترون، پروتون های بیشتری نسبت به الکترون ها دارند.) رزین های آنیونی یون هایی هستند که یون هایی با بار منفی را جذب می کنند. (به این معنی که الکترون های بیشتری نسبت به پروتون ها دارند.)
رزین آنیونی در مقابل رزین های کاتیونی
رزین های آنیونی در مقابل رزین های کاتیونی است. رزین های کاتیونی به طور طبیعی مجموعه خاصی از مواد معدنی را جذب می کنند، در حالی که رزین های آنیونی مجموعه دیگری از مواد معدنی را جذب می کنند. دانه های رزین پلیمری به گونه ای پردازش می شوند که حاوی هزاران ترک ریز هستند و در نتیجه سطح آنها افزایش می یابد.
تفاوت بین رزین کاتیونی و آنیونی در چیست؟ رزین های کاتیونی یون هایی هستند که بار مثبت را جذب میکنند. به بیان ساده تر رزین‌ها یی که یون‌های مثبت را مبادله میکنند رزین های کاتیونی نامیده می‌شوند ( اتم‌ها یا گروه‌هایی از اتم‌ها که به دلیل از دست دادن یک یا چند الکترون، پروتون های بیشتری نسبت به الکترون ها دارند.) رزین های آنیونی یون هایی هستند که یون هایی با بار منفی را جذب می کنند. رزین هایی که یون های منفی را مبادله می کنند به نام رزین‌های تبادل آنیونی شناخته می شوند. (به این معنی که الکترون های بیشتری نسبت به پروتون ها دارند.)
فرق رزین کاتیونی و آنیونی از نظر فیزیکی و شیمیایی
رزین های کاتیونی می توانند مواد آلی را جذب کنند از جمله Ca +2 ، Mg +2 ، Fe +2 و H +1 این در حالی است که رزین های آنیونی قادر هستند مواد معدنی دیگری از جمله Cl -1 ، SO4-2 و OH -1 را جذب کنند. از نظر شیمیایی، هر دو نوع رزین مشابه هستند و به گروهی از ترکیبات به نام پلیمرها تعلق دارند که مولکول های بسیار بزرگی هستند که از ترکیب بسیاری از مولکول های یک یا دو ترکیب در یک ساختار تکرار شونده تشکیل شده اند و زنجیره های بلندی تولید می کنند. توجه داشته باشید در دستگاه رزین سختی گیر ممکن است از مخلوط رزین های آنیونی و کاتیونی به منظور بازدهی بهتر استفاده شود که به اصطلاح رزین های مخلوط را رزین های میکس بد می نامند. اما در برخی از دستگاه های سختی گیر آب دو بستر جداگانه یا دو مخزن جداگانه برای رزین کاتیونی و رزین آنیونی در نظر گرفته می شود.
اگر بخواهیم مقایسه ای از نظر فیزیکی در مورد رزین های تبادل کاتیونی و رزین تبادل آنیونی داشته باشیم. از نظر فیزیکی هر دو نمونه رزین های تبادل کاتیونی و آنیونی به شکل دانه های پلاستیکی بسیار کوچکی با قطر حدود 0.5 میلی متر هستند. رزین کاتیونی اغلب رنگ ظاهری آنها شفاف و کهربایی است و رزین های آنیونی رنگ تیره تری دارند. رزین های تبادل یونی در آب، اسیدها و بازها حل نمی شوند.
فرق رزین کاتیونی و آنیونی از نظر بازسازی
دقت داشته باشید احیا رزین کاتیونی و آنیونی (احیا رزین میکس بد) با هم متفاوت است. بازسازی رزین تبادل کاتیونی با استفاده از اسید قوی مانند اسید سولفوریک یا هیدروکلریک باست که می تواند به صورت موثر کلسیم، منیزیم و سدیم را از رزین جدا کند و یون های هیدروژن را جایگزین کند. برای بازسازی رزین کاتیونی اسید هیدروکلریک معمولاً بین 4 تا 6 درصد استفاده می شود. اما اگر از اسید سولفوریک رقیق استفاده شود، درصد غلظت به صورت مرحله ای انجام می شود. به عنوان مثال، نیمه اول دوز در 2٪ و نیمه دوم در 4٪ انجام می شود. غلظت دقیق سولفوریک مصرفی به میزان کلسیم موجود در آب تصفیه شده در طول چرخه سرویس وابسته است و محاسبه می شود. اگر برای احیا رزین کاتیونی از اسید سولفوریک استفاده شود احتمال رسوب سولفات کلسیم وجود دارد. یکی از عوامل مهم در احیا رزین زمان تماس اسید با رزین های کاتیونی است. برای احیا رزین تبادل کاتیونی با اسید میزان تماس حدود 30 دقیقه لازم است و سرعت جریان باید حدود 0.5 تا 1 gpm در هر فوت مکعب باشد.
برای بازسازی رزین تبادل آنیونی اغلب از سود سوز آور یا هیدروکسید سدیم (NaOH) استفاده می شود. غلظت باید 4% با سرعت جریان بین 0.25 تا 0.5 gpm در فوت مکعب باشد. زمان تماس رزین تبادل آنیونی با سود سوز آور حداقل 45 دقیقه، ترجیحاً 60 دقیقه لازم است. در رزین های انیونی یون ها با یون هیدروکسید (OH) مبادله می شوند. نکته قابل توجه در این واکنش تاثیر دما و میزان تماس است. با افزایش دما و میزان تماس فرآیند احیا رزین آنیونی تسهیل پیدا می کند. معمولاً زمان تماس 60 دقیقه و دما 120 درجه فارنهایت برای احیا رزین های انیونی نوع 1 و 95 درجه فارنهایت برای احیا رزین های آنیونی نوع 2 مناسب است.
تفاوت در عملیات دمینرالیزاسیون و دکالیزاسیون
تفاوت رزین کاتیونی و آنیونی برای عملیات دمینرالیزاسیون و دکالیزاسیون می باشد. رزین تبادل آنیونی قوی به منظور دمینرالیزاسیون یا دکالیزاسیون استفاده می شود. این درحالی است که رزین های تبادل آنیونی ضعیف برای حذف اسیدها و مواد آلی از آب بهتر عمل می کنند. به صورت کلی رزین های انیونی برای حذف قلیایی بودن اب در حد متوسط و کم مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه براین، رزین ای تبادل آنیونی می توانند یون های کربنات، سولفات‌ها و نیترات‌ها را از آب جدا کنند. اما رزین های تبادل کاتیونی برای دکالیزلسیون مناسب هستند و باید بعد از استفاده از اسیدهای خطرناک برای احیا رزین از یک گاز زدا به منظور حذف دی اکسید کربن ایجاد شده استفاده کرد. از رزین تبادل کاتیونی ضعیف به منظور دمینرالیزاسیون و دکالیزاسیون استفاده می شود. رزین های ضعیف کاتیونی بیشتر به منظور حذف یون‌های دو ظرفیتی استفاده می‌شوند. رزین‌های کاتیونی ضعیف زمانی موثر تر هستند که آب دارای نسبت سختی و قلیایی 1:1 یا بالاتر باشد.
تفاوت در کاربرد رزین تبادل کاتیون و آنیونی
یکی از تفاوت های رزین های کاتیونی و آنیونی این است که بیشتر رزین های تبادل کاتیونی به منظور نرم کردن آب سخت در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. این در حالی است که رزین های آنیونی بیشتر به منظور خالص سازی آب برای صنایع خاص مورد استفاده قرار می گیرند.
تفاوت در قیمت رزین کاتیونی و آنیونی
یکی از تفاوت بین رزین کاتیونی و آنیونی بحث قیمت آنها است. قیمت رزین های کاتیونی به دلیل استقامت و عملکرد بهتر کمی بالاتر از رزین های آنیونی است. علاوه بر این، نوع رزین و ساختار آن، نوع برند، عملکرد آن در صنایع مختلف و موارد دیگر می تواند قیمت رزین تبادل یونی را متغیر کند. رزین های کاتیونی و آنیونی پرولایت با توجه به نوع ساختار و کاربرد آنها در صنایع مختلف می تواند متغیر باشد. برخی از رزین های تبادل یونی پرولایت به دلیل کاربرد خاص گران تر هستند. برای اطلاع از لیست قیمت رزین پرولایت می توانید کلیک کنید.
انواع رزین تبادل یونی
رزین های تبادل یونی بر اساس نوع عملکرد و میزان قدرت جذب و مبادله به 4 گروه تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:
- رزین تبادل آنیونی اسید قوی (SBA): معمولاً برای دمینرالیزاسیون، رقیق کردن، و سیلیس زدایی همچنین حذف کل کربن آلی یا سایر مواد آلی بسته به نوع رزین استفاده می شود. آنها در انواع مختلفی در دسترس هستند. رزین های کاتیونی (SBA) به اندازه کافی قوی هستند تا اسیدهای قوی و ضعیف (از جمله اسید کربنیک و سیلیسیک) را حذف کنند.
- رزین‌های تبادل آنیون باز ضعیف (WBA) : رزین های آنیونی ضعیف بیشتر برای کاربردهای دمینرالیزاسیون استفاده می‌شوند ، زیرا آنها فقط آنیون‌های مرتبط با اسیدهای قوی‌تر (مانند کلرید و سولفات) را حذف میکنند و اسیدهای ضعیف (مانند دی اکسید کربن و سیلیس) را حذف نمی‌کنند. این موضوع می تواند برای تصفیه آب در صنایعی که نیاز است اسیدهای قوی تر و اسیدهای ضعیف تر را حذف کنند مناسب باشد. به صورت معمول از WBA و SBA برای تکمیل یک فرآیند معدنی سازی کامل تر استفاده می شود.
- رزین‌های تبادل کاتیونی اسید قوی (SAC) برای کاربردهای نرم کردن آب سخت و حذف کامل یون‌های سختی مانند منیزیم (Mg + ) یا کلسیم (Ca2 + ) موثر هستند. انواع مختلفی از رزین های کاتیونی قوی SAC برای کاربردهایی که نیاز به حذف باریم و رادیوم از آب آشامیدنی یا دیگر جریان ها دارند توسعه پیدا کرده اند. رزین های SAC می توانند توسط عوامل اکسید کننده آسیب ببینند و توسط آهن یا منگنز آلوده شوند، بنابراین باید از رزین ها در برابر این مواد نگهداری و مراقبت کرد.
- رزین های کاتیونی اسیدی ضعیف
رزین های تبادل کاتیونی اسید ضعیف (WAC) قابلیت حذف سختی موقت را دارند و برای کاربردهای دمینرالیزاسیون و دکالیزاسیون استفاده می شوند. علاوه بر این، رزین‌های WAC مقاومت نسبتاً بالایی در برابر اکسیداسیون دارند و دوام مکانیکی آنها بیشتر است. به همین دلیل برای جریان‌هایی که دارای اکسیداسیون بالا مانند پراکسید هیدروژن و کلر هستند مناسب تر می باشند.
