Использование катионообменной смолы

Катионная смола  Это отрицательно заряженная матрица с обмениваемыми положительными ионами (катионами). Отрицательно заряженные ионы фиксированы и постоянно прикреплены – являются частью структуры смолы. Поскольку гранула имеет отрицательный заряд, притягиваются или обмениваются только положительные ионы. Для целей водоочистки катионообменная смола продается в натриевой форме (Na+) или водородной форме (H+).
 

Области применения катионообменных смол:

Умягчители воды - снижение жесткости

Сильнощелочная катионообменная смола на основе натрия (Na+) широко используется для умягчения воды в бытовых, коммерческих и промышленных целях. По данным Ассоциации качества воды, жесткость водопроводной воды в США колеблется от 1 до 350 гран (гпг) на галлон или от 17,1 до 5985 ppm. Однако жесткость большинства вод находится в диапазоне от 3 до 50 гпг.

Умягчение воды с помощью катионообменной смолы представляет собой простую функцию обмена. Гранулы смолы имеют отрицательный заряд и притягивают положительные ионы. При подаче в натриевой форме (Na+) смола обменивает ионы натрия на ионы жесткости – кальций и магний. Гранулы сильнее притягиваются к этим ионам и легко обмениваются с натрием. После истощения смолы она регенерируется раствором рассола (NaCl). Рассол перегружает смолу и высвобождает кальций и магний из гранул. Смола снова преобразуется в натриевую форму и готова к повторному использованию.

• Уровень свободного хлора выше 0,5 ppm или наличие любого окислителя приводят к разрыву поперечных связей и сокращению срока службы катионообменной смолы.

• При работе с высоким содержанием хлора и высокими температурами используйте 10%-ный сшитый гель или макропористую смолу.

Умягчители воды - удаление железа и марганца

Проблема жесткой воды часто усугубляется наличием таких загрязняющих веществ, как железо (ржавые пятна) и марганец (черные пятна). Вода, содержащая железо, имеет характерный вкус.
 

Железо 

• Умягчающая смола удаляет из воды двухвалентное железо, или растворимое железо.

В соответствии с требованиями Агентства по охране окружающей среды США (USEPA) к содержанию железа в питьевой воде, оно должно составлять менее 0,3 ppm.

Двухвалентное железо часто называют «железом из чистой воды», и оно обычно встречается в грунтовых или колодезных водах.

• При выборе умягчителя воды учитывайте содержание двухвалентного железа: на каждую миллионную долю (ppm) железа добавляйте 1 гран жесткости. Например, если анализ воды показывает 5 гран жесткости и 2 ppm железа, то следует выбрать умягчитель с жесткостью на 7, а не на 5 гран.

• Железосодержащее Fe++, а не железосодержащее Fe+++

Двухвалентное железо прилипает к катионообменной смоле и не подвергается легкому обмену. Рекомендуется регулярное использование очистителей смолы или соли с добавками для очистки смолы.

При контакте двухвалентного железа с кислородом (воздухом) оно превращается в трехвалентное железо. Трехвалентное железо нерастворимо и оставляет классические ржавые пятна, которые хорошо известны людям и часто ошибочно называют твердостью. Трехвалентное железо лучше всего удалять с помощью механической фильтрации, а не катионообменной смолы.

Марганец

• Марганец можно восстановить с помощью катионообменной смолы.

• Марганец часто находится в одном ряду с железом и удаляется аналогичным образом. Черное или темно-коричневое пятно образуется, когда растворимые ионы марганца окисляются и превращаются в диоксид марганца.

Вести

• Умягчающая смола обладает сильным сродством к свинцу – Pb++.

Деминерализация

Катион сильной кислоты в водородной форме (H+) в сочетании с анионом сильного основания (SBA) в гидроксидной форме (OH) чаще всего используется в процессах деминерализации, таких как работа портативных обменных резервуаров (PEDI). В этом случае водород обменивается на кальций, магний и натрий.