تفاوت رزین پرولایت C100 با رزین C100E چیست؟

تفاوت رزین پرولایت C100 با رزین C100E

رزین C100  و رزین C100E هر دو از رزین‌های سختی گیر کاتیونی از نوع اسیدی قوی هستند. هر دو حاوی سیکل سدیمی می‌باشند و بطور گسترده در صنعت تصفیه آب و فاضلاب کاربرد دارند. اما به نسبت تشابه خیلی زیاد دارای تفاوت‌هایی نیز هستند.  

رزین سختی گیر C100 دارای عمر طولانی و مصرف انرژی پایین است. همچنین کارایی فوق العاده عالی در عملیات سختی ‌گیری آب دارد. بنا به موارد ذکر شده این رزین گزینه بسیار مناسب برای استفاده در پروژه‌های بزرگ صنعتی است. گرید رزین C100 بر اساس مصارف صنعتی تعیین و طراحی شده است. از سوی دیگر رزین کاتیونی C100E دارای گرید خوراکی است. 

اما در مصارف صنعتی نیز کاربرد دارد. بسیاری از کاربران در پروژه‌های صنعتی نسبتاً کوچک و کوچک از رزین C100E بجای رزین C100 استفاده می‌کنند. کاربرد اختصاصی این رزین در تهیه آب‌های آشامیدنی و صنایع خوراکی و دارویی است. همچنین نسبت به رزین C100 از عمر بهینه بیشتری برخوردار است. 

دلیل این تفاوت در طول عمر مفید، به سبب میزان مواد پلیمری بکار رفته در آن است. لذا امکان احیا به صورت مکرر و بیش از ظرفیت سایر رزین‌ها را دارد. رزین C100E از لحاظ قیمت نیز ارزان‌تر از رزین مشابه خود یعنی رزین C100 است. 

گنجایش مبادله یونی رزین C100E 1.9 eq/L است اما ظرفیت تبادل یونی رزین C100 معادل 2  eq/Lمی‌باشد. دیگر تفاوت فیزیکی و شیمیایی آنها در جدول زیر ارائه شده است:

تفاوت فیزیکی و شیمیایی رزین رزین C100 و رزین C100E

جدول تفاوت فیزیکی و شیمیایی دو رزین

نحوه عملکرد رزین‌های تبادل یونی با یون‌های آب

کاتیون شامل یون‌هایی با بار مثبت است. متقابلاً آنیون‌ها به شکل یون‌های منفی هستند. آنیون‌ها و کاتیون‌های موجود در آب در حالت تساوی با یکدیگر قرار دارند. زیرا آب در حالت عادی از منظر بار الکتریکی خنثی است. 

گنجایش بار الکتریکی یون‌ها متفاوت است و عموماٌ مابین یک ظرفیتی تا سه ظرفیتی متغیر می‌باشد. علاوه بر ظرفیت بار الکتریکی، یون‌ها از لحاظ ساختار ممکن است از یک یا چندین اتم شکل گرفته باشند. انواع یون‌ها در تبادلات یونی عبارتند از:

• یون سدیم (Na+) از اتم تک ظرفیتی تشکیل شده است
• یون کلسیم (Ca++) از اتم کاتیونی دو ظرفیتی پدید آمده است.  
• یون آمونیوم (NH4+) از اتم کاتیونی تک ظرفیتی ساخته شده است.
• یون کلراید (Cl-) از اتم آنیونی تک ظرفیتی شکل گرفته است.
• یون نیترات (NO3-) از اتم آنیونی تک ظرفیتی به وجود آمده است.
• یون کربنات (CO3–) از اتم آنیونی دو ظرفیتی ایجاد شده است.

این یون‌ها بصورت شناور و حالت آزاد در آب دارند. در واقع جذب یون‌های بار مخالف خود نشده‌اند. از لحاظ بار الکتریکی به صورت خنثی و در تساوی با یکدیگر قرار گرفته‌اند. در عین حال ساختار رزین‌ها از شبکه‌های پلیمری است. 

در این شبکه‌ها تعدادی یون‌های غیر متحرک و ثابت وجود دارند. به جهت حفظ تعادل الکتریکی رزین‌ها به میزان متناسب، بار الکتریکی مخالف وجود دارد. این بارهای مخالف به صورت شناور و قابل تفکیک از رزین بر روی آنها وجود دارند. 

یون‌هایی که توانایی حرکت دارند بر خلاف یون‌های غیر متحرک، توانایی جدا شدن از ساختار رزین را دارند. یا در حرکت بالعکس توانایی ورود به رزین را دارند. بطور مثال یون‌های ثابت رزین کاتیونی از نوع سولفونات به ساختار شبکه‌ایی رزین متصل هستند. 

در مقابل یون‌های متحرک کاتیونی سدیم قرار دارند. اکثر رزین‌های کاتیونی جهت مصارف سختی گیری آب طراحی می‌شوند. لذا حاوی ساختار مشابه با توضیحات ارائه شده در سطور بالا را دارند.

ساختار رزین‌های آنیونی نیز مطابق با ساختار نوع کاتیونی است. بطور مثال یک رزین آنیونی از یون‌های ثابت کواترنری آمونیوم و یون متحرک کلراید به وجود آمده است. این ساختار از رایج‌ترین ساختارهای رزین‌ آنیونی به‌شمار می‌آید. 

ترتیب معاوضه یونی در رزین‌های آنیونی بدین صورت است که هر یون وارد شده به رزین، باید با یک یون که دارای بار الکتریکی مشابه در رزین است جابجا شود. این جابجایی منجر به ثابت ماندن بار الکتریکی در رزین می‌شود. بطور کلی اصطلاح تبادل یون به داد و ستد یون‌ها با یکدیگر اطلاق می‌شود. 

در این میان فقط یون‌هایی که حاوی بار الکتریکی مشابه هستند، قادرند در مبادله یون رزین با یون‌های محلول جایگزین شوند. رزین‌ها یا کاتیونی هستند یا آنیونی در واقع نوع سومی برای رزین‌ها وجود ندارد. بطور مثال اگر رزین دارای یون‌های ثابت کاتیونی و آنیونی بصورت همزمان در ساختار خود باشد، اساساٌ قادر به مبادله یون با یون‌های متحرک نیست. 

یعنی مبادله یون بنابه گرایش رزین به حفظ تعادل بار الکتریکی خنثی، بر اساس بار الکتریکی یون ثابت آن است. رزین‌های تبادل یونی در دو مسئولیت بسیار مهم نقش دارند. نقش اول در ارتباط با فرایند سختی گیری و دومین نقش مرتبط با تهیه آب دمین (خالص) است.

رزین‌های تبادل یونی در تجهیزات سختی گیر به چه منظوری کاربرد دارند؟

آب به سبب جریان داشتن در لایه‌های مختلف خاک و همچنین عبور از روی انواع خاک‌های متفاوت، حجم بسیار بالایی از یون‌های منیزیم و کلسیم و املاح گوناگون را در خود جای می‌دهد. این یون‌ها پس از قرار گرفتن در مجاورت حرارت به صورت تدریجی بر روی لوله‌ها و تجهیزات و جداره‌ها تجمیع شده و شکیل رسوب می‌دهند. 

به غیر از موارد فوق اگر آنالیز آب میزان PPM را بیشتر از عدد 500 نشان داد یعنی املاح موجود در آب در کلیه رسوب خواهند کرد. در هر دو صورت آب نیازمند عملیات سختی گیری است. فرایند سختی گیری به دو متود موقت و دائم تقسیم می‌شود. روش موقت با جوشاندن آب صورت می‌پذیرد. از طریق حرارت دادن، بخشی از املاح موجود در آب که به سختی کربناتی معروف هستند از بین می‌رود. اما در مقابل نوعی سختی آب وجود دارد که با اصطلاح سختی غیر کربناتی شناخته می‌شوند. 

این سختی از طریق روش‌های صنعتی و توسط مواد شیمیایی با فرآیندهای مختلف گرفته می‌شود. یکی از سیستم‌های رفع سختی آب دستگاه سختی گیر است که با استفاده از رزین‌های تبادل یونی که مختص این فرآیند طراحی شده‌اند عمل نرم کردن آب را انجام می‌دهد.

سوالات متداول تفاوت رزین پرولایت C100 با رزین C100E