کاربرد رزین سختی گیر در تصفیه آب چیست؟ قیمت رزین برای سختی گیر چقدر است؟ چه رزین هایی برای سختی گیر آب مناسب هستند؟ هر کدام از این پرسش ها را ما در ادامه مورد بررسی قرار داده ایم. یکی از کاربرد های رزین سختی گیر، تصفیه آب است. رزین های سختی گیر تصفیه آب با مبادله یونی و جایگزین کردن یون های کلسیم و منیزیم با سدیم می توانند آب سخت را به آب نرم تبدیل کنند. دقت داشته باشید آب سخت به آبی گفته می شود که دارای املاح کلسیم و منیزیم باشد. آب سخت برای استفاده در صنایع و کارخانجات مناسب نیست و باعث رسوب در تجهیزات و لوله ها می شود این امر می تواند باعث کاهش عملکرد دستگاه ها و افزایش هزینه ها شود. به همین دلیل لازم است، آب مورد نیاز برای صنایع و کارخانجات قبل از استفاده، تصفیه و رسوب زدایی شوند.
کاربرد رزین سختی گیر در تصفیه آب (نرم کردن آب سخت)
یکی از روش های تبدیل آب سخت به آب نرم در صنایع مختلف استفاده از روش تبادل یونی است. رزین های تبادل کاتیونی بدون تغییر دائمی در ساختار خود قادرند با جایگزین کردن یون های کلسیم و منیزیم با یون های سدیم، آب سخت را به اب نرم تبدیل کنند. به صورت کلی در طی این فرایند یون های مواد معدنی میل ترکیبی زیادی با یون های روی رزین ها دارند و با آنها جایگزین می شوند. در روش تبادل یونی معمولاً تمام یون های محلول در آب حذف می شوند و به اصطلاح دمینرالیزاسیون گفته می شود. روش تبادل یونی قابلیت برگشت پذیری دارد و همین موضوع می تواند شرایط بازسازی رزین ها را فراهم کند.
انواع صفات و ساختار های رزین های تبادل یونی
رزین های تبادل یونی دارای ماتریس ژل یا ماتریس ریز منافذ هستند و به صورت مهره های کروی تولید می شوند. رزین های مبادله یونی در ساختارها و صفات مختلفی در بازار موجود هستند و هر کدام از آنها برای کاربرد خاصی مورد استفاده قرار می گیرد. رزین های تبادل یونی با ساختار پلی استایرن رایج ترین آنها هستند که 85 درصد از رزین های تبادل یونی موجود در بازار از این ساختار پیروی می کنند. رزین ها با ساختار اکریلیک که تقریباً 10 درصد رزین ها را تشکیل می دهند و رزین هایی با ساختار پلیمری که 5 درصد رزین های بازار را پوشش می دهند.
بهترین رزین سختی گیر برای تصفیه آب
رزین های تبادل یونی زیادی برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند. اما اغلب رزین سختی گیر کاتیونی به منظور تبدیل آب سخت و حذف املاح منیزیم و کلسیم مورد استفاده قرار می گیرد. رزین های تبادل کاتیونی خود بهدو دسته تقسیم بندی می شوند. رزین سختی گیر کاتیونی قوی (SAC) و رزین سختی گیر کاتیونی ضعیف (WAC) که هر کدام گروهی از مواد معدنی را حذف می کنند. رزین های تبادل کاتیونی که به شکل مهره های کروی شکل هستند دارای یک گروه اسید سولفونیک در قاب استایرن متقاطع هستند . آنها را می توان در محدوده کامل pH (0-14) استفاده کرد و در برابر دما نسبتاً پایدار هستند، حتی در برابر دماهای بالای 100-120 درجه سانتیگراد مقاومت می کنند. البته رزین آنیونی هم قادر هستند برخی دیگر از املاح و مواد معدنی آب را حذف کنند.
بهترین برند رزین سختی گیر تصفیه آب و بررسی قیمت
برندهای زیادی در زمینه ساخت و تولید رزین سختی گیر تصفیه آب اقدام کرده اند. اما برخی از برندها به دلیل کیفیت و دوام بهتر عملکرد موثرتری داشته اند. یکی از برندهای معروف دنیا که در کشورهای ایالات متحده، چین، رومانی، بریتانیا کارخانه تولیدی دارد برند پرولایت است. رزین سختی گیر پرولایت به دو دسته اسید قوی و ضعیف تقسیم بندی می شوند. رزین تبادل کاتیونی اسید قوی پرولایت (SAC) در درجه بندی مختلف و با اندازه یکنواخت به بازار عرضه می شوند. ساختار رزین های کاتیونی پرولایت اغلب از نوع پلی استایرن می باشد. به عنوان مثال رزین پرولایت c100e با ساختار ژل پلی استایرن، نوعی رزین کاتیونی اسید قوی با فرم سدیم است که به منظور نرم کننده آب سخت در صنایع و مصارف آشامیدنی و نوشیدنی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین رزین کاتیونی پرولایت c100 نیز نوعی رزین ژل کاتیونی اسید قوی از نوع ژل پلی استایرن هستند و بیشتر به منظور نرم کننده آب سخت در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. رزین های پرولایت دارای گواهینامه های مختلف از جمله NSF Certified، Kosher و Halal هستند. رزین های کاتیونی پرولایت از نظر اسمزی و اکسیداتیو پایدارتر و کمتر مستعد تجزیه مکانیکی هستند.
قیمت رزین پرولایت در کشورهای مختلف متفاوت است و بر اساس نوع عملکرد، نوع ساختار، میزان استقامت و دوام آن می تواند متغیر باشد. به عنوان مثال قیمت رزین پرولایت برای سختی گیر در ایران برای کیسه های 25 لیتری حدوداً 2,500,000 تومان به بالا است. البته این قیمت می تواند با نوسانات ارز و بسیاری از فاکتورهای دیگر همچون واسطه گری، تقلبی و اصل بودن و موارد دیگر کمتر یا بیشتر باشد.
ویژگی های رزین سختی گیر آب
- ظرفیت رزین های تبادل کاتیونی: منظور از ظرفیت تبادل یونی یعنی تعداد مکانی موجود در ستون یک رزین برای مبادله که همان ظرفیت کل رزین است.
- سطح رطوبت: سطح رطوبت داخل دانه های رزین بر سرعت انتشار یون ها و مولکول های محلول در دانه رزین اثر می گذارد که در آن تبادل یا جذب می تواند رخ دهد. رطوبت بالاتر در رزین باعث بهبوبد سرعت انتشار می شود.
- سینتیک: میزان سرعت تبادل یونی برای جذب
- پایداری : میزان پایداری و استقامت یون ها در برابر مواد شیمیایی
- میزان تخلخل: رزین های ماکرو متخلخل انتشار به داخل و خارج از داخل مهره رزین تبادل یونی را تسهیل می دهند. مولکول‌های آلی بزرگ در پخش شدن از رزین‌های ژل مشکل بیشتری دارند، بنابراین منجر به درجه بالاتر رسوب می‌شوند. علاوه بر این، ماکرو تخلخل انعطاف‌پذیری را به مهره رزین می‌دهد که به آن دوام فیزیکی بیشتری در هنگام قرار گرفتن در معرض شوک اسمزی یا تنش‌های مکانیکی می‌دهد. رزین های ژل، بدون داشتن درشت تخلخل، بیشتر مستعد شوک اسمزی و ساییدگی مکانیکی هستند.
- اندازه ذرات: اندازه ذرات بر سینتیک تبادل یونی اثر می گذارد. دانه های رزین کوچکتر دارای طول مسیر انتشار ذرات کوتاه تری برای حرکت یون ها و مولکول ها هستند.
- یکنواختی اندازه ذرات : هر چقدر ذرات به صورت یکنواخت تر باشند افت فشار از طریق بستر کمتر خواهد بود و میزان جذب و دفع یون ها با سهولت بیشتر انجام می شود. همانطور که توزیع اندازه ذرات گسترده می شود، پهنای باند جذب و دفع نیز افزایش می یابد.
- عمر مفید رزین ها: عمر مفید رزین با عوامل تخریب فیزیکی و شیمیایی و رسوب گیری می تواند تحت تاثیر قرار بگیرد. برخی از این شرایط شامل دمای فرایند و بازسازی، غلظت مواد جامد خشک ، بار آلی، تعداد دفعات بازسازیرزین، نوع ماده شیمیایی احیا کننده می باشد.
همه این ویژگی ها می توانند در کیفیت و مرغوبیت رزین نقش داشته باشند. هر چقدر واکنش پذیری، ظرفیت، سرعت واکنش و پایداری در رزین های سختی گیر اب بیشتر باشد کیفیت و مرغوبیت رزین بالاتر است و به دنبال آن احتمالاً قیمت آن نیز افزایش پیدا می کند.
انواع نمک سختی گیر برای احیا
برای احیا رزین های سختی گیر از نمک استفاده می شود که دارای انواع مختلفی است که عبارتند از:
- نمک فشرده برای فرایند تبخیر و فشرده سازی
- بلوک های نمک
- سنگ نمک
- کلرید پتاسیم
نمک فشرده برای فرآیند تبخیر و فشرده سازی
نمک فشرده تحت یک فرآیند تبخیر و فشرده سازی قرار می گیرد. در این فرآیند ذرات کوچکی به شکل گلوله ای و یا به فرم دانه ای تولید می شوند. این نمونه از نمک ها در بازار با گریدها و فرمولاسیون های متنوع موجود هستند.
بلوک های نمک
بلوک های نمک که برای مخازن آب نمک به منظور نرم کننده اب مورد استفاده قرار می گیرند و برای تغذیه دام نیز کاربرد دارند. این نمونه از نمک باید به طور خاص در کاربردهایی مورد استفاده قرار بگیرد که با همین نوع سازگاری دارد و باید از آنهایی استفاده کرد. تنها نکته ای که در خرید این نوع نمک باید دقت کرد استفاده از نمک تبخیر شده با درجه بالا و بدون مواد افزودنی باشد.
سنگ نمک
سنگ نمک دارای سطوح بالایی از ناخالصی های محلول یا نامحلول است. اگر ناخالصی های سنگ نمک مواد معدنی کلسیم یا منیزیم باشند، ممکن است میزان اثربخشی و عملکرد فرآیند بازسازی تحت تاثیر قرار بگیرد و کاهش یابد. این نمونه از نمک بیشتر به پیشنهاد کارشناس و یا سازنده باید مورد استفاده قرار بگیرد و میانگین ناخالصی آنها کمتر از 1 درصد باشد.
کلرید پتاسیم
در برخی از موارد کلرید پتاسیم به جای کلرید سدیم استفاده می شود. با این حال، کلرید پتاسیم می تواند گران تر و سخت تر از کلرید سدیم باشد. کلرید پتاسیم به علت چسبندگی بالاتر به رزین می تواند بازده تبادل را در مقایسه با کلرید سدیم کاهش دهد. این مساله می تواند میزان استفاده از کلرید پتاسیم را افزایش دهد. در برخی از موارد به دلیل سازگاری با محیط زیست و موارد بهداشتی توصیه می شود از کلرید پتاسیم استفاده شود.
استفاده از هر کدام از این نمک های سختی گیر بر اساس استفاده ، نوع دستگاه، شرایط می تواند تغییر کند. اما به صورت کلی برای انتخاب نمک سختی گیر بهتر است از یک متخصص کمک بگیرید و یا به دستورالعمل های سازنده دستگاه سختی گیر دقت کنید.
