فهرست مطالب
تا به حال نام آب فوق خالص به گوشتان خورده است؟ همگی می دانیم که ساختار آب H2O می باشد ولی در طبیعت نمی توان این ماده را به صورت خالص که ترکیبی از هیدروژن و اکسیژن می باشد پیدا نمود. در این ماده ( آب ) همواره مواد و املاح گوناگونی وجود داشته و دارد. مانند نمک ، خاک ، سنگ ریزه و…
اما این موارد گفته شده تنها موادی بودند که توسط حواس 5 گانه ما ملموس بودند و بدون هیچ ابزاری به وجود آن ها پی بردیم لیکن مواد و عناصر دیگری نیز در آب وجود دارند که با چشم غیر مسلح نمی توان آن ها را تشخیص داد و باید طی آزمایش های مختلفی به وجود آن ها پی برد.
از این مواد نام برده شده می توان به یون های + و – اشاره نمود که مشکلات زیادی برای انسان ها به وجود می آورند. چه در صنعت و چه در مصارف خانگی و شخصی. از این رو شیمیدانان و افرادی که در رابطه با این موضوع فعالیت داشتند دست به تولید موادی نمودند که این یون های موجود در آب را حذف و جداسازی کند.
از این مواد می توان به رزین کاتیونی، رزین آنیونی و رزین میکس بد اشاره نمود که در ادامه هر کدام به به صورت کامل بررسی می کنیم.
رزین کاتیونی
ساختار این ماده به گونه ای می باشد که در هنگام تماس با آب تنها یون های مثبت در آب را جذب می کند. مانند کلسیم و منیزیم و بدین ترتیب از درجه سختی آب کم می کند. رزین های کاتیونی به شکل دانه های کروی زرد می باشند که در بسته بندی های مختلفی در بازار ارائه می شوند. اما به تنهایی این ماده کاربرد خاصی ندارد و برای استفاده از آن بایستی از دستگاه های مخصوصی استفاده نمود.
نمونه ای از این دستگاه ها مخزن FRP می باشد که با مکانیزمی که دارد طی فرآیندی موجب مخلوط شدن این ماده با آب شده و یون های ته نشین شده را از آب جدا سازی می نماید.
نکته ای که شایان ذکر می باشد طول عمر این مواد است. رزین ها ( چه کاتیونی، چه آنیونی و چه میکس بد ) قابلیت احیاء دارند. بدین معنا که بعد از استفاده چندین باره این مواد از یون های + اشباع می شوند و دیگر آن کارایی قبلی را ندارند.
در این مواقع باید به فکر راه چاره ای بود، زیرا قیمت این رزین ها به گونه ای نیست که هر چند روز یک بار میزان جدیدی خریداری شود و بابت این خرید ، هزینه های گزافی را شرکت ها متحمل می شدند.
در این بین روشی ابداع شد که می توانستیم با تماس دوباره آب که در این مرحله آب محلولی از نمک یا مواد دیگر می باشد یون های موجود در رزین ها را جدا کرده و دوباره از این ماده بهره ببریم.
با این روش عمر این مواد تا به بیش از چند ده سال نیز می رسد.
رزین آنیونی
نوعی از رزین های دیگر بود که ساختاری متفاوت با هم نوع خود ( رزین کاتیونی ) دارد، به این صورت که از این رزین برای حذف یون های منفی موجود در آب های نا خالص در طبیعت مانند اورانیم ، نیترات ، پرکلرات و… مورد استفاده قرار می گیرد. دقیقاً مانند رزین کاتیونی برای بهره برداری از این ماده نیز ابزار های مختلفی می بایست در دست داشته باشید.
علاوه بر مخزن FRP می توان به دیونایزر نیز اشاره کرد.
این نوع رزین به دوسته بندی رزین آنیونی با پایه قوی و ضعیف تقسیم بندی می شود که هر کدام از محصولاتی که در این دسته بندی قرار می گیرند در موارد گوناگونی کاربرد دارند. این دسته بندی شامل رزین کاتیونی نیز می باشد.
یکی از عمده تفاوت های رزین های آنیونی ضعیف و قوی در میزان احیاء پذیری آن ها است ، به این صورت که رزین های آنیونی ضعیف بسیار سخت بکواش می شوند و در هر بار که این عمل انجام می شود ظرفیت رزین کاهش می یابد. این مورد در رابطه با رزین های کاتیونی ضعیف نیز صدق می کند.
اما رزین ها با پایه های ضعیف کاربرد هایی نیز دارند و برای حذف مواد عالی موجود در آب نیز به درد می خورند پس می توان از این نوع رزین ها برای مواردی که نیاز به واکنش های قوی نمی باشد استفاده نمود.
رزین میکس بد
با کمی توجه به نام این نوع محصول می توان دریافت که مخلوطی از رزین های کاتیونی و آنیونی هستند که به نسبت های متفاوتی در بازار یافت می شوند ولی اکثرا این نسبت به صورت 60 به 40 است یعنی 40 درصد رزین کاتیونی با پایه قوی و 60 درصد رزین آنیونی با پایه قوی. از این نوع رزین برای تولید آب هایی با خلوص بالا استفاده می شود.
از این آب در مصارفی مانند :
- داروسازی
- صنایع الکترونیکی
- آزمایشگاه ها و لابراتوارها
- و…
رزین میکس بیشتر درون دستگاه هایی مانند دیونایز استفاده می شود که آب دیونیزه شده ، خروجی این دستگاه می باشد. آب دیونیزه شده آبی بسیار مفید برای شستشوی پوست است که در مقاله خواص آب دیونیزه برای پوست به بررسی این موضوع پرداخته شده است
رزین میکس بد با همراه داشتن هر دو نوع آنیون و کاتیون گیر می تواند تمامی املاح با بار + و – را از آب گرفته و آبی بسیار خالص با درجه سختی پایین و PH مناسب تحویل شما دهد. البته لازم به ذکر است که درجه سختی مناسب برای مصارف خانگی عددی نزدیک به 1000 می باشد که آب های دیونیزه و مقطر که با رزین میکس بد و دستگاه دیونایزر به دست می آید درجه سختی برابر با 0 دارند که این موضوع نشان دهنده این است که از رزین میکس بد برای مصارف خاص و در صنایع استفاده می شود و نه برای تولید آب آشامیدنی.
کاربرد های رزین های میکس بد ، آنیونی و کاتیونی
برای مقایسه رزین های میکس بد، آنیونی و کاتیونی جدول زیر را در نظر بگیرید تا به طور واضح و کامل با کاربردهای هر کدام از رزین ها و ویژگی های آن ها آشنا شوید.
| رزین میکس بد | رزین آنیونی | رزین کاتیونی |
|---|---|---|
| تمامی یون های + و – را از آب می تواند حذف کند | قادر به حذف یون های – مانند اورانیوم از آب می باشد | بر عهده دار حذف یون های + از آب می باشد مانند کلسیم |
| تولید آب خالص و فوق خالص | حذف نیترات از آب | تصفیه بیودیزل |
| تولید آب مقطر | کاهش درجه سختی آب | دیگ های چگالشی |
| مورد استفاده در دستگاه دیونایزر | حذف کربن آلی | آبکاری فلزات |
| پرداخت چگالش | حذف آرسنیک | مدارهای اولیه و ثانویه در نیروگاه های هسته ای |
| تمیز کردن میکرو الکترونیک | حذف پرکلرات | خالص سازی اسید های آمینه |
| داروسازی | حذف نیترات | قند زدایی |
| پزشکی | استفاده در دستگاه تصفیه آب | استفاده در دستگاه تصفیه آب |
| مورد استفاده در آزمایشگاه ها و لابراتوار ها | مورد استفاده در دستگاه های سختی گیر | مورد استفاده در دستگاه های سختی گیر |
بسته بندی رزین های میکس بد ، آنیونی و کاتیونی
رزین های با توجه به کاربرد ها و بازار تقاضا در بسته بندی های مختلفی ارائه می شود و همچنین شرکت های تولیدی نیز در نوع بسته بندی تفاوت هایی را قائل می شوند ولی در بازار ایران رزین ها اکثرا در بسته بندی های یکسانی وجود دارند :
- رزین های میکس بد در بسته بندی های 5 و 25 لیتری عرضه می شود.
- رزین های آنیونی در بسته بندی های 25 لیتری در بازار عرضه می شوند.
- رزین های کاتیونی در بسته بندی های 25 لیتری در بازار عرضه می شوند.
جمع بندی
در مقایسه رزین های میکس بد، آنیونی و کاتیونی گفته شد که به دلیل عبور جریانات آب از بستر های مختلف همیشه آب های موجود در طبیعت دارای ناخالصی هایی هستند که در صورت استفاده از این آب ها به صورت عادی مشکلاتی برای سلامتی و دستگاه های درگیر ایجاد می شود.
مانند سنگ کلیه و گرفتگی شیر آلات و لوله ها که در طولانی مدت باعث بروز مشکلات جبران ناپذیری می شود. به همین منظور دستگاه ها و مواد هایی وارد بازار شد که در جداسازی این املاح و یون ها بسیار کاربردی عمل کردند. این مواد همان رزین ها نام داشتند که بر حسب نوع آب خروجی به سه دسته آنیونی ، کاتیونی و میکس بد ( ترکیب آنیونی و کاتیونی ) تقسیم شدند.
هر یک از رزین های نام برده شده کاربرد های گوناگونی در صنعت دارند. برای مثال از رزین های میکس بد برای تولید آب های فوق خالص استفاده می شود.
رزین های موجود در بازار ایران اکثرا تحت لیسانس انگلستان بوده و وارداتی می باشد که با نام پرولایت شناخته شده هستند. این رزین های از نظر استاندارد جهانی دارای رتبه و درجه کیفی بالایی می باشد که به همین دلیل می توان تا چندین سال با بکواش مناسب از این رزین ها استفاده نمود.
