فرآیند زئولیت و فرآیند تبادل یونی فرآیندهای نرم شدن آب هستند. تفاوت اصلی بین زئولیت و فرآیند تبادل یونی در این است که فرآیند زئولیت از زئولیت معدنی به عنوان رزین مبادله ای برای کاتیون ها در آب سخت استفاده می کند در حالی که فرآیند تبادل یونی ممکن است شامل چندین رزین مختلف برای تبادل یونی باشد. علاوه بر این، فرآیند زئولیت نوعی فرآیند تبادل یونی برای نرم کردن آب سخت است.
آب سخت آبی است که سرشار از کاتیون های کلسیم یا منیزیم باشد. وجود این کاتیون ها در آب ممکن است مشکلاتی مانند کاهش اثربخشی تقریباً هر کار تمیزکاری از طریق واکنش با گرما، لوله کشی فلزی یا مواد شوینده ایجاد کند.بنابراین بهتر است این یون ها را از آب سخت جدا کنید. ما آن را نرم کننده آب می نامیم. ما می توانیم این حذف را از طریق فرآیندهای تبادل یونی انجام دهیم. فرآیند زئولیت یکی از این فرآیندها است.
فرایند زئولیت چیست؟
فرایند زئولیت فرآیند نرم کردن آب سخت از طریق تکنیک تبادل یونی با استفاده از ترکیب شیمیایی زئولیت است. این یک ترکیب شیمیایی است که دارای سدیم آلومینوسیلیکات هیدراته است. این منجر به نامگذاری این فرآیند به عنوان فرآیند زئولیت می شود. زئولیت می تواند کاتیون های سدیم خود را به طور برگشت پذیر با یون های کلسیم و منیزیم در فرآیند نرم شدن آب مبادله کند.
دو نوع زئولیت وجود دارد: زئولیت طبیعی و مصنوعی. شکل طبیعی آن متخلخل و شکل مصنوعی یک زئولیت غیر متخلخل است. علاوه بر این، فرم مصنوعی ظرفیت تبادل بالایی در واحد وزن نسبت به فرم طبیعی دارد.
شکل 01: سیلندر حاوی بستر زئولیت
فرآیند
در فرآیند نرم شدن آب، آب سخت را با سرعت مشخصی از بستر زئولیت (داخل یک استوانه) عبور می دهیم. سپس کاتیون هایی که باعث سخت شدن آب می شوند در بستر زئولیت باقی می مانند زیرا این کاتیون ها با کاتیون های سدیم زئولیت تبادل می کنند. بنابراین، آبی که از این سیلندر خارج می‌شود، به جای کاتیون‌های کلسیم و منیزیم، حاوی کاتیون‌های سدیم است.
بعد از مدتی، بستر زئولیت خسته می شود. سپس باید جریان آب را متوقف کرده و بستر را با محلول آب نمک غلیظ (10%) تصفیه کنیم تا زئولیت احیا شود. وقتی بستر را با محلول آب نمک درمان می کنیم، با تبادل آنها با یون های سدیم در محلول آب نمک، تمام یون های کلسیم و منیزیم را می شویند. بنابراین، این درمان زئولیت را بازسازی می کند.
فرآیند تبادل یون چیست؟
فرایند تبادل یونی یک فرآیند نرم کردن آب است که در آن از کاتیون ها یا آنیون ها برای نرم کردن آب استفاده می کنیم.ما می توانیم این کار را با تبادل کاتیون ها یا آنیون ها با یون های کلسیم و منیزیم در آب سخت انجام دهیم. این فرآیند شامل یک واکنش شیمیایی برگشت پذیر است. با این حال، ما می توانیم از این تکنیک فقط در محلول های رقیق استفاده کنیم. تجهیزاتی که برای این منظور استفاده می کنیم مبدل های یونی هستند.
انواع
دو نوع وجود دارد؛
- مبدلهای کاتیونی - از زئولیت، ماسه سبز، زغال سنگ سولفونه و غیره به عنوان مواد مبادله استفاده کنید.
- مبدل های آنیون - از اکسیدهای فلزی، رزین های مصنوعی و غیره استفاده می کند.
موادی که ما در مبدل های کاتیونی استفاده می کنیم شامل اسیدهای ضعیف یا اسیدهای قوی هستند. مبدل های کاتیونی اسیدی قوی عمدتاً حاوی گروه های عاملی سولفات هستند. مبدل های کاتیونی اسید ضعیف عمدتاً حاوی گروه های کربوکسیل هستند. موادی که ما در مبدل های آنیونی استفاده می کنیم شامل پایه های ضعیف یا پایه های قوی می باشد. علاوه بر این، چندین دسته از فرآیندهای تبادل یونی وجود دارد که شامل نرم شدن، دیکالیزاسیون و دمینرالیزاسیون می شود.یون‌هایی که در فرآیند تبادل دخیل هستند (یون‌هایی که با کاتیون‌های کلسیم و منیزیم در آب سخت تبادل می‌کنند) شامل یون‌های سدیم، کاتیون‌های هیدروژن، آنیون‌های کلرید و آنیون‌های هیدروکسیل هستند.
تفاوت بین زئولیت و فرآیند تبادل یون چیست؟
فرایند زئولیت فرآیند نرم کردن آب سخت از طریق تکنیک تبادل یونی با استفاده از ترکیب شیمیایی زئولیت است در حالی که فرآیند تبادل یونی یک فرآیند نرم کردن آب است که در آن از کاتیون ها یا آنیون ها برای نرم کردن آب استفاده می کنیم. این تفاوت اصلی بین زئولیت و فرآیند تبادل یونی است. با این حال، فرآیند زئولیت نوعی فرآیند تبادل یونی است زیرا این فرآیند شامل تبادل یون‌های سدیم در زئولیت با یون‌های کلسیم و منیزیم در آب سخت است. علاوه بر این، فرآیند زئولیت تنها شامل تبادل یون‌های سدیم است در حالی که فرآیند تبادل یونی شامل آنیون‌ها و کاتیون‌های مختلف مانند یون کلرید، یون هیدروکسیل، یون هیدروژن و یون سدیم است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین زئولیت و فرآیند تبادل یونی را به صورت جدولی نشان می دهد.
خلاصه - زئولیت در مقابل فرآیند تبادل یون
فرآیند تبادل یونی شامل تبادل یون های کلسیم و منیزیم در آب سخت با آنیون ها یا کاتیون های مختلف در مبدل ها است. این فرآیند برای حذف سختی از آب مهم است. فرآیند زئولیت نیز از دسته فرآیندهای تبادل یونی است. تفاوت بین زئولیت و فرآیند تبادل یونی در این است که فرآیند زئولیت از زئولیت معدنی به عنوان رزین مبادله ای برای کاتیون ها در آب سخت استفاده می کند در حالی که فرآیند تبادل یونی ممکن است شامل چندین رزین مختلف برای تبادل یونی باشد.
