이온 교환 수지는 거대한 탄화수소 프레임 워크를 갖는 복잡한 유기 분자이다. 이온 교환 수지는 양이온 교환 수지와 음이온 교환 수지의 두 가지 유형입니다. 산성 그룹을 함유하는 이온 교환 수지를 양이온 교환 수지 (예 :R-COOH 또는 R-SO3H)라고합니다. 기본 그룹을 함유하는 이온 교환 수지를 음이온 교환 수지 (예 :R-NH3OH)라고합니다.
이온 교환 수지 방법
이온 교환 수지 방법에서, 수지가 사용되며, 이는 경질에 존재하는 양이온 및 음이온을 완전히 제거 할 수 있습니다. 사용 된 수지는 일반적으로 이온 교환 특성을 담당하는 일부 기능 그룹을 갖는 유기, 가교 및 불용성 중합체이다.
.경수 및 연질 수
물은 비누로 충분한 거품을 생산하면 부드러운 물입니다. 비누로 거품을 내기 전에 불용성 쓰레기를 형성하면 물이 어렵습니다.
비누의 공식은 C17H35coona입니다. 칼슘과 마그네슘의 이온은 물의 경도와 경수에서 쓰레기 형성을 담당합니다. 나트륨 (NA)의 이온은 용해 된 형태로 물에 남아있을 것입니다.
쓰레기 형성에 대한 화학 반응은 다음과 같습니다.
2 (C17H35COONA) =(C17H35COO) 2CA + (C17H35COO) 2mg
자연수의 경도는 일반적으로 이중 탄산염 [CA (HCO3) 2, MG (HCO3) 2], 클로라이드 [CACL2, MGCL2] 및 칼슘 및 마그네슘의 황산염 [CASO4, MGSO4]의 존재에 의해 발생하지만 비누 원인 경도를 갖는 인식 된 용해성 염
.Bi-carbonates [Ca (HCO3) 2, MG (HCO3) 2], 클로라이드 [CACL2, MGCL2] 및 황산염 [CASO4, MGSO4]은 물의 경도에 책임이 없지만 칼슘과 마그네슘 (CA2+ 및 MG2+)은 물의 경도에 책임이 있다는 것을 명심해야합니다.
Clark의 프로세스에 의해 임시 경도를 제거 할 수 있으며, 여기에는 슬레이크 라임 CA (OH) 2.
가 추가됩니다.Ca (HCO3) 2 + Ca (OH) 2 =2CACO3 + 2H2O
물의 경도는 두 가지 유형입니다.
a) 일시적인 경도 :이것은 칼슘과 마그네슘의 중탄산염 때문입니다. 중탄산염이 쉽게 분해되고 불용성 탄산염이 침전 될 때 물의 일시적인 경도는 끓는 물에 의해 쉽게 제거 될 수 있습니다.
Ca (HCO3) 2 (열) =CACO3 + H2O + CO2
Mg (HCO3) 2 (열) =MGCO3 + H2O + CO2
B) 영구 경도 :Ca2+ 및 MG2+의 염화물 및 황산염으로 인한 물의 경도를 영구 경도라고합니다. 끓는 과정은 이러한 유형의 물의 경도를 제거 할 수 없습니다. 영구 경도를 제거하기 위해 일부 적합한 화학 물질이 사용됩니다. 이 물질의 이름은 연수기입니다. 중요한 연수기 중 일부는 다음과 같습니다.
(i) 세척 소다
(ii) 캘코/ 나트륨 헥사 메타 포스페이트 (NAPO3) 6
(iii) 투구 방법
(iv) 이온 교환 수지
물의 경도 제거를위한 이온 교환 수지 방법
이온 교환 수지 기술은 경도를 유발하는 양이온과 음이온을 모두 제거 할 수 있습니다. 이 과정에는 두 개의 챔버가 포함되어 있습니다.
- a) 양이온 교환 수지 :이를 Rh+ 이온이라고합니다. 이 수지는 COOH 그룹과 거대한 분자를 갖는 과립 불용성 유기산을 함유한다. 양이온 교환 수지에는 - COOH, SO3H 등과 같은 기능 그룹이 있으며, 이는 H+ 이온을 경질에 존재하는 양이온과 교환 할 수 있습니다. 예를 들어, 스티렌 디바일 벤젠-폴리머
r-cooh + ca2 + =(r-coo) 2ca + 2h +
r-cooh + mg2 + =(r-coo) 2mg + 2H +
- b) 음이온 교환 수지 :이들은 roh라고 불립니다.이 수지는 아민 R-NH3+OH-에서 유래 된 기본 그룹을 갖는 거대한 유기 분자를 포함합니다. 음이온 교환 수지는 수산화물 또는 히드로 클로라이드와 같은 기능적 그룹을 가지고 있으며, 이는 음이온을 다른 음이온과 경질로 교환 할 수 있습니다. 예를 들어, 스티렌 디비 닐 벤젠 또는 아민 포름 알데히드 공중 합체
R-NH3 + OH- CL- =R-NH3CL + OH-
R-NH3 + OH- + SO42- =(R-NH3) 2SO4 + OH-
참고 :양이온 교환 수지로부터 수득 된 H+ 이온은 음이온 교환 수지의 궤도와 반응한다. 따라서 중화 과정이 발생합니다.
H + + OH- =H2O (netrural)
이온 교환 수지의 충전 :
양이온 및 음이온 교환기가 소진되면 재생을 수행해야합니다. 소진 양이온 교환 수지는 희석 된 염산과의 반응에 의해 재생됩니다.
(R-COO) 2CA + 2HCL =2 R-COOH + CACL2
소진 음이온 교환 수지는 희석 된 NAOH와의 반응에 의해 재생됩니다.
(R-NH3) 2SO4 + 2 NAOH =2 R-NH3OH + NA2SO4
혼합 - 베드 디오이 저
이 과정에서 양이온 및 음이온 교환 수지를 함유 한 단일 컬럼이 취해집니다. 경수가 혼합 - 베드 디오이 저를 통과하면 음이온 교환기 및 양이온 교환기와 여러 번 번갈아 접촉합니다. 따라서보다 효율적인 연화가 이루어지고 연화 된 물의 잔류 경도는 O ~ 1 ppm입니다. 수지가 소진되면 침대가 다시 씻겨집니다. 밀도가 낮기 때문에 음이온 교환기는 양이온 교환기 위에 상부 층을 형성합니다. 음이온 교환기는 NAOH 용액에 의해 재생되고, 양이온 교환기는 황산 용액에 의해 재생된다.
.결론
이 기사에서는 이온 교환 수지 방법, 양이온 교환 수지 및 음이온 교환 수지와 같은 이온 교환 수지의 유형, 이온 교환 수지 방법, 이온 교환 수지 및 기타 관련 개념을 사용하여 물의 경도를 제거했습니다.
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