روش تبادل یون

مانن�د • گرانقیم�تی فل�زات ب�رای روش این کاربرد طالء و نق�ره و همچ�نین س�ایر یونه�ایی ک�ه بازی�افت

آنها مقرون به صرفه باشد توصیه شده است با توج�ه ب�ه اینک�ه این روش هیچ گون�ه م�واد ش�یمیائی •

میتوان�د نمیکن�د وارد پس�اب خ�روجی ب�ه را جدی�دی روش مناس�بی ب�رای تص�فیه فاض�البهائی باش�د ک�ه در م�واد غلظت و پ�ائین تولی�دی فاض�الب حجم ان

آالینده در آن زیاد است .

آشنائي رزینهای تبادل یونی

تاریخچه رزينهاي تبادل يوني

رزینهای نسل اول•دانش�مند 1850• ی�ک توس�ط ی�ون تب�ادل اث�ر کش�ف -

گردید متوجه Thampsonانگلیسی بنام ی�ک 1885• ی�ون تب�ادل ب�ودن پ�ذیر برگش�ت - کش�ف

Eichmanتوسط یک شیمی دان آلمانی به نام

- اس�تفاده از س�تونهای م�واد مع�دنی آلومی�نیوم 1905•س�یلیک�ات جهت� س�ختی گ�یری ا�ز آب �توس�ط دانش�مند

Gansآلمانی دیگر بنام

- اف�زایش اس�تفاده از زغ�ال س�ولفاته ش�ده در 1935•تبادل یون

رزینهای نسل دوم• - ساخت رزینهای تبادل کاتیونی از نوع اسید 1944•

سولفونیک پلی استیرین توسط یک محقق آمریکایی d’Alelioبنام

- تولید رزینهای تبادل آنیونی از طريق 1946 •کلرومتیله کردن و آمینه کردن دانه های پلی استیرن

Mc Burneyتوسط

انواع رزینهای تعویض یونی از نظر نوع یون قابل مبادله

- رزینهای کاتیونی •رزینهای کاتیونی قوی•رزینهای کاتیونی ضعیف• - رزینهای آنیونی•رزینهای آنیونی قوی •رزینهای آنیونی ضعیف•

رزینهای کاتیونی قوی

رزین های کاتیونی اسید قوی از این جهت نامیده می •شود ، چون رفتار شیمیایی آنها مشابه اسید قوی است.

این رزین ها حاوی اسید ) ( و •شکل نمکی آن ) ( می باشد.•

رزین های کاتیونی سدیمی از نوع قوی نه فقط کاتیون •های مولد سختی آب بلکه همه یونهای فلزی را با سدیم

.تعویض می کنند

HSOR 3

NaSOR 3

322232

42242

NaHCOCaRHCOCaRNa

SONaMgRMgSoRNa

)(

احیای رزین کاتیونی قوی

برای احی�اء این ن�وع رزینه�ا ک�افی اس�ت ک�ه رزین را ب�ا •آب نم�ک شستش�و دهیم ت�ا رزین ب�ه ف�رم اولی�ه خ�ود

تبدیل شود. RNaیعنی ق�وی • اس�ید ی�ک از بای�د رزین ن�وع این احی�اء برای

چ�ون اس�ید کلری�دریک ی�ا اس�ید س�ولفوریک اس�تفاده کرد.

بوس�یله • ب�رای ج�ذب کاتیونه�ا نس�بی گ�زینش ترتیب تعویض کننده کاتیونی قوی به شکل زیر می باشد

HKNHMgCaFeFeTh 42234

رزین تبادل یونی کاتیونی

رزین های کاتیونی ضعیف

س�ولفونیک، • بج�ای رزینه�ا ن�وع این در فع�ال گروه اس�یدهای کربوکس1یلیک مانن�د گ�روه این اس�ت.

آلی ض�عیف در محی�ط اس�یدی یون�یزه نمی ش�وند ام�ا در محی�ط قلی�ائی یون�یزه ش�ده و ی�ون متح�رک خ�ود را ک�اتیونی رزینه�ای بنی�ان نماین�د. تع�ویض توانن�د می

نشان می دهند.Rcضعیف را با

OHCOCaRXHCOCaRcH 2222223 )(

احیاء رزین کاتیونی ضعیف

برای احیای رزینهای کاتیونی ضعیف از هر نوع •اسیدی می توان استفاده کرد.

ترتیب گزینش کاتیونها بوسیله تعویض کننده • کاتیونی ضعیف به صورت زیر می باشد

NaKMgCaFeFeH 2223

رزين هاي آنيوني قوی

مع�رف Z نش�ان دهیم ک�ه ZOHرزینه�ای آنی�ونی را ب�ا •هم�ه ش�بکه رزین ب�دون ی�ون متح�رک اس�ت وق�تی ک�ه

آنی�ونی ه�ای رزین روی از ق�وی ZOHآب ن�وع از عب�ور کن�د بنی�ان اس�یدها توس�ط این ن�وع رزینه�ا ج�ذب

شده و بجای آنها یون هیدروکسیل آزاد می شود.

OHSOZSOHZOH

OHZCLHCLZOH

2242422

2

ترتیب گزینش تجربی در مورد رزینهای آنیونی قوی • :به ترتیب زیر می باشد

• 3334324

34 HSOFOHCOOCHHCOClHSONOISOPO

رزین های آنیونی ضعیف

ق�وی • اس�یدهای مع�دنی ب�ه ح�ذف ق�ادر رزینه�ا این اس�یدهای HCLمث�ل ح�ذف ب�ه ق�ادر ام�ا هس�تند و

ض�عیف )ک�ه دارای درج�ه یونیزاس�یون پ�ائینی هس�تند( ب�ه مث�ل اس�ید کربنی�ک و اس�ید سیلس�یلک نیس�تند و می اس�ید ج�اذب اغلب را رزینه�ا این دلی�ل همین

با را آنها بنیان و دهند.Raنامند می نمایش

احیاء رزین آنیونی ضعیف

جهت احیاء رزینهای آنیونی ضعیف با استفاده از یک •محلول قلیائی، اسیدهای جذب شده توسط رزین

را خنثی نموده و به صورت نمک آزاد می گردد. ترتیب گزینش در مورد رزینهای آنیونی ضعیف به •

ترتیب زیر می باشد:

ClNOISOPOOH 324

34

مروري بر تحقيقات انجام شده

اق�اي نعمت ال�ه اس�مي زاده در پاي�ان نام�ه خ�ود ب�ا عن�وان •و آ�ب�ك�اري در� �ص�نع�ت ف� �ك�روم اتال� از ” جل�و�گ�يري � ب�رر�س�ي ام�ك�ا�ن بازي�اف�ت آن �ب�ه �روش �ت�ب�ادل ي�و�ن“ �) در س�ال

د�ر م�ور�د امك�ان اس�تفاده از �رزي�نه�اي تب�ادل ي�وني� در 1378حذ�ف نقره ميگويد �:

”نظ�ر ب�ه اينک�ه نق�ره هم ب�ه ش�کل ک�اتيون مثبت و هم ب�ه •ي�ا تيوس�ولفات حض�ور �س�يان�يد در ( آني�ون �منفي ص�ورت� ) دهي� پوش�ش و�ا�ن موج�ود �در ه�ا�ي� کن�ن�ده پاي�دا�ر� س�اي�ر� و�ج�و�د دار�د ؛ ل�ذ�ا� با�زي�ا�ب�ي �ن�ق�ره �ب�ا� اس�تفا�ده ا�ز ر�زين ک�اتيون�ي و �ا�ني�ون�ي� ه�ر د�و ا�م�ک�ا�ن� پ�ذي�ر �اس�ت� . �زم�اني� �ک�ه �ن�ق�ره دا�راي� ب�ا�ر مثب�ت ا�س�ت �، به�ت�ر�ين� �پا�س�خ ا�ز �عم�لک�ر�د� مب�دل �ک�ا�تيو�ني

ضع�يف گرفته� شده است”� .

شکل ظاهری رزین تبادل یونی کاتیونی سدیمی

مشخصات رزين مورد استفاده

Styrene - DVB Gelماتریکس : Copolimer

گروه عملکردی : سولفونیک

شکل ظاهری : دانه زرد مایل به قهوهای

اندازه دانه ها : میلیمتر 1.18 تا 0.3

اندازه موثر : میلیمتر0.4حداقل

ضریب یکنواختی : 1.6

یون تبادل شونده : سدیم

تغییر حجم در تغیر سدیم به هیدروژن : درصد8 حداکثر

2ظرفیت تبادل کل : اکی واالن در لیتر

pHپایداری رزین : در تمام ها پایدار است

120حداکثر دمای آب ورودی : درجه سانتی گراد

قابل بهره برداری : pHمحدوده14 تا 1

محدوده دمای قابل بهره برداری : درجه100 تا 5

حداقل عمق رزین : میلی متر800

تا 5محدوده بار سطحی بهره برداری : 50 m3/m2.h

H2So4 HClاحیا کننده : NaCl

g/l 240-80 150-40میزان احیا کننده : 200 -60

5-15 % غلظت احیا کننده : 10-5 6 -1.5