आयन-एक्सचेंज रेजिन: आवेदन। वे पानी को शुद्ध करने में कितने प्रभावी हैं?

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आयन-एक्सचेंज रेजिन: आवेदन। वे पानी को शुद्ध करने में कितने प्रभावी हैं?
आयन-एक्सचेंज रेजिन: आवेदन। वे पानी को शुद्ध करने में कितने प्रभावी हैं?

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आयन-एक्सचेंज रेजिन उच्च-आणविक-भार अघुलनशील यौगिक होते हैं जो एक समाधान के आयनों के साथ बातचीत करते समय प्रतिक्रिया दिखा सकते हैं। उनके पास त्रि-आयामी जेल या मैक्रोपोरस संरचना है। उन्हें आयन एक्सचेंजर्स भी कहा जाता है।

किस्में

आयन एक्सचेंज रेजिन
आयन एक्सचेंज रेजिन

ये रेजिन कटियन एक्सचेंज (मजबूत एसिड और कमजोर एसिड में विभाजित), आयन एक्सचेंज (मजबूत आधार, कमजोर आधार, मध्यवर्ती और मिश्रित आधार) और द्विध्रुवी हैं। अत्यधिक अम्लीय यौगिक कटियन एक्सचेंजर्स होते हैं जो पीएच मानों की परवाह किए बिना उद्धरणों का आदान-प्रदान कर सकते हैं। लेकिन कमजोर एसिड वाले कम से कम सात के मान पर कार्य कर सकते हैं। सशक्त रूप से बुनियादी आयनों एक्सचेंजर्स किसी भी पीएच पर, किसी भी हद तक पृथक्करण पर समाधान में आयनों का आदान-प्रदान करते हैं। यह, बदले में, कमजोर बुनियादी आयनों एक्सचेंजर्स की कमी है। इस स्थिति में पीएच 1-6 होना चाहिए। दूसरे शब्दों में, रेजिन पानी में आयनों का आदान-प्रदान कर सकते हैं, कुछ को अवशोषित कर सकते हैं और बदले में उन आयनों को दे सकते हैं जो पहले संग्रहीत थे। और चूंकि वास्तव में H2O एक बहु-घटक संरचना है, इसलिए आपको इसे सही ढंग से तैयार करने की आवश्यकता है, चुनेंरासायनिक प्रतिक्रिया।

गुण

आयन-एक्सचेंज रेजिन - पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स। वे घुलते नहीं हैं। एक गुणा आवेशित आयन गतिहीन होता है क्योंकि इसका एक बड़ा आणविक भार होता है। यह आयन एक्सचेंजर का आधार बनाता है, छोटे मोबाइल तत्वों से जुड़ा होता है जिनके विपरीत चिन्ह होते हैं, और बदले में, समाधान में उनका आदान-प्रदान कर सकते हैं।

पानी को नरम करने के लिए आयन एक्सचेंज राल
पानी को नरम करने के लिए आयन एक्सचेंज राल

उत्पादन

यदि एक बहुलक जिसमें आयन एक्सचेंजर के गुण नहीं हैं, का रासायनिक उपचार किया जाता है, तो परिवर्तन होंगे - आयन एक्सचेंज राल का पुनर्जनन। यह काफी महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। बहुलक-समान परिवर्तनों की मदद से, साथ ही पॉलीकोंडेशन और पोलीमराइजेशन, आयन एक्सचेंजर्स प्राप्त किए जाते हैं। नमक और मिश्रित-नमक के रूप हैं। पहला सोडियम और क्लोराइड का तात्पर्य है, और दूसरा - सोडियम-हाइड्रोजन, हाइड्रॉक्सिल-क्लोराइड प्रजाति। ऐसी परिस्थितियों में, आयन एक्सचेंजर्स का उत्पादन किया जाता है। इसके अलावा, इस प्रक्रिया में वे एक कार्यशील रूप में परिवर्तित हो जाते हैं, अर्थात् हाइड्रोजन, हाइड्रॉक्सिल, आदि। ऐसी सामग्री का उपयोग गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, उदाहरण के लिए, दवा और फार्मास्यूटिकल्स में, खाद्य उद्योग में, घनीभूत उपचार के लिए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में।. मिश्रित बेड फिल्टर के लिए आयन एक्सचेंज रेजिन का भी उपयोग किया जा सकता है।

आयन एक्सचेंज राल पुनर्जनन
आयन एक्सचेंज राल पुनर्जनन

आवेदन

आयन-एक्सचेंज रेजिन का उपयोग पानी को नरम करने के लिए किया जाता है। इसके अलावा, यौगिक तरल को विलवणीकरण भी कर सकता है। इस संबंध में, आयन-विनिमय रेजिन का उपयोग अक्सर थर्मल पावर इंजीनियरिंग में किया जाता है। हाइड्रोमेटेलर्जी में उनका उपयोग अलौह और दुर्लभ धातुओं के लिए किया जाता है, रासायनिक उद्योग में उन्हें शुद्ध किया जाता है औरविभिन्न तत्वों को अलग करें। आयोनाइट अपशिष्ट जल निकायों को भी शुद्ध कर सकते हैं, और कार्बनिक संश्लेषण के लिए वे एक संपूर्ण उत्प्रेरक हैं। इसलिए, विभिन्न उद्योगों में आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग किया जा सकता है।

औद्योगिक सफाई

स्केलिंग गर्मी हस्तांतरण सतहों पर हो सकती है, और यदि यह केवल 1 मिमी तक पहुंचती है, तो ईंधन की खपत में 10% की वृद्धि होगी। यह अभी भी एक बड़ा नुकसान है। इसके अलावा, उपकरण तेजी से खराब हो जाते हैं। इसे रोकने के लिए, आपको जल उपचार को ठीक से व्यवस्थित करने की आवश्यकता है। इसके लिए आयन एक्सचेंज रेजिन फिल्टर का उपयोग किया जाता है। यह तरल की सफाई से है कि आप पैमाने से छुटकारा पा सकते हैं। अलग-अलग तरीके हैं, लेकिन जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, उनके विकल्प कम होते जाते हैं।

फिल्टर के लिए आयन एक्सचेंज राल
फिल्टर के लिए आयन एक्सचेंज राल

प्रसंस्करण एच2ओ

पानी को शुद्ध करने के कई तरीके हैं। आप चुंबकीय और अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण का उपयोग कर सकते हैं, या आप इसे कॉम्प्लेक्सोन, कॉम्प्लेक्सोनेट्स, IOMS-1 के साथ सुधार सकते हैं। लेकिन एक अधिक लोकप्रिय विकल्प आयन एक्सचेंज का उपयोग करके निस्पंदन है। इससे जल तत्वों की संरचना बदल जाएगी। जब इस विधि का उपयोग किया जाता है, तो H2O लगभग पूरी तरह से विलवणीकृत हो जाता है और अशुद्धियाँ गायब हो जाती हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह की शुद्धि अन्य तरीकों से प्राप्त करना काफी कठिन है। आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग करके जल उपचार न केवल रूस में, बल्कि अन्य देशों में भी बहुत लोकप्रिय है। इस तरह की सफाई के कई फायदे हैं और यह अन्य तरीकों की तुलना में बहुत अधिक प्रभावी है। वे तत्व जिन्हें हटा दिया जाता है, वे कभी भी तल पर तलछट नहीं रहेंगे, और अभिकर्मकों को लगातार लगाने की आवश्यकता नहीं है। इसे बनाएंप्रक्रिया बहुत आसान है - फिल्टर का डिजाइन एक ही प्रकार का है। यदि वांछित है, तो आप स्वचालन का उपयोग कर सकते हैं। सफाई के बाद, गुणों को किसी भी तापमान में उतार-चढ़ाव के तहत संरक्षित किया जाएगा।

प्यूरोलाइट A520E आयन एक्सचेंज रेजिन। विवरण

पुरोलाइट आयन एक्सचेंज राल
पुरोलाइट आयन एक्सचेंज राल

पानी में नाइट्रेट आयनों को अवशोषित करने के लिए, एक मैक्रोपोरस राल बनाया गया था। इसका उपयोग विभिन्न वातावरणों में H2O को साफ़ करने के लिए किया जाता है। पुरोलाइट A520E आयन-एक्सचेंज राल विशेष रूप से इस उद्देश्य के लिए दिखाई दिया। यह बड़ी मात्रा में सल्फेट्स के साथ भी नाइट्रेट्स से छुटकारा पाने में मदद करता है। इसका मतलब है कि अन्य आयन एक्सचेंजर्स की तुलना में, यह राल सबसे कुशल है और इसका प्रदर्शन सबसे अच्छा है।

कार्य क्षमता

Purolite A520E में उच्च चयनात्मकता है। यह नाइट्रेट्स को कुशलतापूर्वक हटाने के लिए, सल्फेट्स की मात्रा की परवाह किए बिना, मदद करता है। अन्य आयन एक्सचेंज रेजिन ऐसे कार्यों का दावा नहीं कर सकते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि H2O में सल्फेट्स की सामग्री के साथ, तत्वों का आदान-प्रदान कम हो जाता है। लेकिन Purolite A520E की चयनात्मकता के कारण, यह कमी वास्तव में मायने नहीं रखती है। यद्यपि यौगिक में कम है, दूसरों की तुलना में, पूर्ण विनिमय, बड़ी मात्रा में तरल काफी अच्छी तरह से साफ किया जाता है। उसी समय, यदि कुछ सल्फेट हैं, तो जेल और मैक्रोपोरस दोनों के विभिन्न आयन एक्सचेंजर्स जल उपचार और नाइट्रेट्स के उन्मूलन का सामना करने में सक्षम होंगे।

आयन एक्सचेंज राल फिल्टर
आयन एक्सचेंज राल फिल्टर

तैयारी संचालन

पुरोलाइट A520E राल के लिए 100% प्रदर्शन करने के लिए, इसे प्रदर्शन करने के लिए ठीक से तैयार होना चाहिएखाद्य उद्योग के लिए सफाई और तैयारी कार्य एच2ओ। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि काम शुरू करने से पहले, इस्तेमाल किए गए यौगिक को 6% NaCl समाधान के साथ इलाज किया जाता है। इस मामले में, राल की मात्रा की तुलना में दो बार मात्रा का उपयोग किया जाता है। उसके बाद, कनेक्शन को भोजन के पानी से धोया जाता है (H2O की मात्रा 4 गुना अधिक होनी चाहिए)। इस तरह के प्रसंस्करण के बाद ही इसे सफाई के लिए लिया जा सकता है।

निष्कर्ष

आयन एक्सचेंज रेजिन के गुणों के कारण, उनका उपयोग खाद्य उद्योग में न केवल जल शोधन के लिए, बल्कि भोजन, विभिन्न पेय और अन्य चीजों के प्रसंस्करण के लिए भी किया जा सकता है। आयन एक्सचेंजर्स छोटी गेंदों की तरह दिखते हैं। यह उनके लिए है कि कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन चिपकते हैं, और वे बदले में पानी में सोडियम आयन देते हैं। धोने की प्रक्रिया के दौरान, दाने इन चिपकने वाले तत्वों को छोड़ देते हैं। ध्यान रखें कि आयन एक्सचेंज रेजिन में दबाव कम हो सकता है। यह इसके लाभकारी गुणों को प्रभावित करेगा। कुछ परिवर्तन बाहरी कारकों से प्रभावित होते हैं: तापमान, स्तंभ की ऊंचाई और कण आकार, और उनका वेग। इसलिए, प्रसंस्करण के दौरान, पर्यावरण की इष्टतम स्थिति को बनाए रखा जाना चाहिए। एक्वैरियम के लिए जल शोधन में अक्सर आयनों एक्सचेंजर्स का उपयोग किया जाता है - वे मछली और पौधों के जीवन के लिए अच्छी परिस्थितियों के निर्माण में योगदान करते हैं। इसलिए, घर पर भी, विभिन्न उद्योगों में आयन एक्सचेंज रेजिन की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे इसके आगे उपयोग के लिए पानी को शुद्ध कर सकते हैं।

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