رزین سختی گیر یکی از مهمترین مواد مورد استفاده در صنعت تصفیه آب می باشد که به طور گسترده در دستگاه های سختی گیر رزینی مورد استفاده قرار می گیرد. این رزین ها با استفاده از فرآیند تبادل یونی اقدام به حذف یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب سخت می نمایند که اصلی ترین عامل برای سختی آب می باشند. ساختار رزین سختی گیر از دو ماده اصلی پلی استایرن و دی وینیل بنزن تشکیل شده است. رایج ترین نوع رزین های سختی گیر آب رزین های آنیونی و کاتیونی می باشند که یون های آنیونی باعث جذب یون های با بار منفی می شوند و یون های کاتیونی باعث جذب یون های با بار مثبت می شوند. در طی فرآیند تبادل یونی یون های منیزیم و کلسیم توسط رزین سختی گیر جذب شده و یون های سدیم و پتاسیم در آب آزاد می شوند. در ادامه به بررسی انواع رین های سختی گیر و کاربردهای آن ها خواهیم پرداخت.
انواع رزین های سختی گیر
رزین های سختی گیر به سه دسته کلی رزین های آنیونی و کاتیونی و میکس بد تقسیم بندی می شوند. رزین های کاتیونی و آنیونی هر کدام به دو نوع قوی و ضعیف دسته بندی می شوند که هر کدام کاربرد خودشان را دارند و رزین های میکس بد از ترکیب رزین های کاتیونی و آنیونی تشکیل می یابد.
رزین سختی گیر کاتیونی
رزین های کاتیونی دارای بار مثبت می باشند و از دانه های کوچک متخلخل با قطر تقریبی ۵ میلیمتر تشکیل یافته اند. این نوع رزین ها موجب حذف یون های با بار مثبت در آب می شوند و می توانند تا حد زیادی سختی آب را برطرف نمایند. در بسیاری از صنایع و کارخانه ها برای جلوگیری از ایجاد رسوب و افزایش راندمان دستگاه ها از سختی گیرهای با رزین کاتیونی استفاده می گردد.
رزین سختی گیر آنیونی
رزین های آنیونی بر خلاف رزین هاای کاتیونی دارای بار منفی می باشند و برای حذف یون های عامل سختی آب مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع رزین برای حذف عناصری مانند نیترات، اورانیوم، پرکلرات، آرسنیک و کربن آلی کاربرد دارند. رزین های آنیونی نیز مانند نوع کاتیونی به دو دسته پایه قوی و پایه ضعیف تقسیم بندی می شوند.
رزین سختی گیر میکس بد
رزین های سختی گیر میکس بد ترکیبی از رزین های کاتیونی و آنیونی هستند که برای دستیابی به آب با خلوص بالا مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع رزین معمولا از ۴۰ درصد رزین کاتیونی و ۶۰ درصد رزین آنیونی تشکیل یافته است. از رزین های میکس بد در صنایعی که نیاز درجه بالایی از خلوص آب دارند استفاده می شود.
مزایای رزین سختی گیر
رزین سختی گیر نسبت به سایر روش های حذف سختی آب عملکرد بهتری دارد و همچنین از مزایای متعددی نیز برخوردار است در ادامه چند مورد از مزایای آن را بیان می کنیم.
- رزین های سختی گیر در آب حل نمی شوند و اثرات جانبی در آب باقی نمی گذراند.
- این رزین ها دارای یون های ناپایدار بوده و از مقاومت بالایی نیز برخوردارند.
- رزین های سختی گیر قابلیت احیا و استفاده مجدد دارند و بارها می توان از آن ها برای سختی گیری آب استفاده نمود.
- استفاده از این رزین ها کاملا اقتصادی و مقرون به صرفه می باشد.
نحوه عملکرد رزین سختی گیر چگونه است؟
رزین ها دارای بار منفی هستند زیرا با یون های سدیم شارژ می شوند. مواد معدنی کلسیم و منیزیم که دارای بار مثبت هستند در آب سخت یافت می شوند. آب هنگام ورود به مخزن مواد معدنی از میان بستر رزین عبور می کند. بار منفی مواد معدنی به دلیل جذب بارهای مخالف به بار مثبت بستر رزین جذب می شود. یون‌های معدنی توسط دانه‌های رزین جذب می‌شوند و سپس یون‌های سدیم را آزاد می‌کنند و آب را نرم می‌کنند. این آب نرم از طریق شیرآلات شما قابل دسترس خواهد بود.
عوامل موثر در قیمت رزین سختی گیر
عوامل متعددی در تعیین قیمت رزین سختی گیر تاثیر دارند که از آن جمله می توان به نوع و کیفیت رزین، مقدار مورد نیاز، برند تولید کننده رزین، تولید داخل یا وارداتی بودن و بسیاری عوامل دیگر بستگی دارد. در حالت کلی رزین های سختی گیر باکیفیت و اصل دارای قیمت بالاتری نیز می باشند. دلیل این امر مقاومت بالای این رزین ها می باشد که در نتیجه از عمر طولانی تری نیز برخوردارند. در هنگام خرید رزین سختی گیر به تاریخ تولید و انتقضای مندرج بر روی بسته بندی دقت فرمایید تا از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری شود.
چگونه سختی گیرهای آب از رزین ها استفاده می کنند؟
قبل از انتقال رزین های سختی گیر به داخل دستگاه، دانه های رزین از قبل با پوششی از یون های سدیم با بار مثبت بارگذاری می شوند تا نقش خود را در فرآیند سختی گیریآب انجام دهند.
یون های کلسیم و منیزیم آب سخت به طور طبیعی دارای بار مثبت هستند. یون‌های سختی یون‌های سدیم را از روی دانه‌های رزین می‌کوبند و در جای خود به رزین می‌چسبند، زیرا آب منبع از مخزن سختی گیر آب و بستر رزین عبور می‌کند. پس از آن، یون های سدیم در آب آزاد می شوند.
سختی گیر آب باید بتواند پس از اینکه تمام دانه‌های رزین با یون‌های عامل سختی آب پوشانده شدند، از شر کلسیم و منیزیم خلاص شود تا به حذف سختی آب ادامه دهد. این زمانی است که بازسازی صورت می گیرد.
در طول فرآیند بازسازی، سختی گبر آب از محلول آب نمکی استفاده می کند که نمک یا کلرید سدیم به مخزن سختی گیر آب اضافه می شود تا یون های معدنی سختی را از رزین ها جدا نماید. محلول آب نمک باعث احیای رزین های سختی گیر می شود به گونه ای که بار مثبت رزین به اندازه کافی قوی است که ترکیب کلرید سدیم را از هم جدا می کند، لایه سدیم را دوباره روی مهره رزین پر می کند و اجازه می دهد تا فرآیند تبادل یونی از سر گرفته شود.