Tel: (+84) 916 697 667 - E-mail: info@biostarch.vn

Bạn biết gì về hạt nhựa ion?

Hạt nhựa ion hay được gọi là hạt resin hay có đặc điểm là  không hòa tan trong nước và có chứa các ion có thể trao đổi với các ion khác trong dung dịch phản ứng với nó mà không làm thay đổi tính chất vật lý của vật trao đổi ion.

Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng vào sản xuất công nghiệp, xử lý nước thải và cấp nước,  các hoạt động y tế, dược phẩm,….nhằm kiểm soát độ tinh khiết, pH của nước bằng cách loại bỏ những ion không mong muốn bằng những ion chấp nhận được. Trong quá trình trao đổi ion có sự góp mặt của hạt nhựa trao đổi ion

Cấu tạo của hạt nhựa trao đổi ion

Hạt nhựa trao đổi ion hay được gọi là hạt resin hay có đặc điểm là  không hòa tan trong nước và có chứa các ion có thể trao đổi với các ion khác trong dung dịch phản ứng với nó mà không làm thay đổi tính chất vật lý của vật trao đổi ion.

Bạn biết gì về hạt nhựa ion? 1

Hạt nhựa trao đổi ion

Cấu tạo của hạt nhựa trao đổi ion gồm 2 phần: +Gốc của chất trao đổi ion

+Nhóm ion có thể trao đổi (Nhóm hoạt tính)

Chúng hóa hợp trên cốt cao phân tử, dùng phương pháp tổng hợp hóa học, người ta chế tạo được chất trao đổi ion hữu cơ resin. Những hạt nhựa ion resin được tạo nên từ phản ứng hóa học trùng ngưng giữa styrene và divinylbenzen DVB. Các phân tử styrene tạo nên cấu trúc cơ bản của resin, còn DVB giữ vai trò làm cầu nối các polymer có tính không tan bền vững, đây là những cầu nối ba chiều giúp tạo nên cấu trúc rỗng trong các hạt trao đổi ion.Cấu trúc của resin là cấu trúc rỗng.

Một số tính chất cơ bản

Về màu sắc: Hạt nhựa trao đổi ion có nhiều màu sắc khác nhau như vàng, đen, nâu,… và chúng thường mất màu sau một thời gian sử dụng.

Về hình thái: Kích thước hạt nhựa ion khoảng 0,04 – 1mm và có hình dạng tròn.

Về độ ẩm: Là tỉ lệ khối lượng nước trên khối lượng nhựa ở dạng khô (Độ ẩm khô), hoặc ở dạng ướt (Độ ẩm ướt)

Về độ nở: Khi ngâm vào nước thể tích sẽ tăng

Tính dẫn điện: Thông thường chất trao đổi ion ẩm sẽ dẫn nhiệt tốt hơn

Về tính chịu nhiệt: Hạt nhựa ion chịu được giới hạn nhiệt độ từ 20 – 50 độ C, trong điều kiện nhiệt độ quá cao sẽ làm hạt nhựa bị phân giải và không sử dụng được

Về tính mài mòn: Dễ bị vỡ vụn nếu có sự cọ xát và va chạm trong quá trình vận hành

Tính chịu oxy hóa: Hạt nhựa sẽ bị lão hóa nếu tiếp xúc với những chất chống oxy hóa mạnh (trơ)

Thực tế người ta đã thấy một số loại hạt nhựa trao đổi ion sau:

–         Hạt macroprous trong suốt

–         Hạt macroprous anion styrene có màu trắng

–         Hạt nhựa styrene có dạng gel màu vàng trong suốt

–         Hạt macroprous cation styrene màu vàng nhạt hoặc màu nâu xám

–         Hạt acrylic màu trắng hoặc trắng sữa

Phân loại hạt nhựa trao đổi ion

Dựa trên đặc điểm cấu tạo, hạt trao đổi ion được chia thành 3 loại chính:

Bạn biết gì về hạt nhựa ion? 2

Phân loại hạt nhựa trao đổi ion

Các cationit: Cá loại hạt này có khả năng hút ion dương từ dung dịch điện ly, mang tính acid chúng được dùng để làm mềm nước. Nhóm này được chia thành 2 loại:

Resin cation acid mạnh: Chứa một lượng lớn những acid mạnh dễ dàng phân tách như axit sunlfonic, nhóm SO3H, dễ dàng phân tách H+, các ion mang điện tích âm của gốc acid có thể hấp thụ những cation khác trong dung dịch acid hoặc kiềm.

Resin cation acid yếu: chứa một lượng lớn những acid yếu có thể phân ly H+ và nước có tính acid, nhóm mang điện tích âm sẽ kết hợp với cation khác trong dụng dịch kiềm hoặc trung tính.

Các anionit: Có khả năng hút ion âm từ dung dịch điện ly, mang tính kiềm. Các loại hạt này thường được sử dụng để loại bỏ nitrat hay những tạp chất hữu cơ và được chia làm hai loại:

Anion bazo mạnh: Có chứa một lượng lớn các nhóm kiềm mạnh như amin bậc 4 –N(CH2)3-OH để phân ly OH- trong nước. Chúng có thể có thể hấp thụ các nhóm tích điện dương kết hợp với anion trong dung dịch, dẫn đến hiệu ứng trao đổi anion. Nhựa trao đổi anion có tính kiềm mạnh phân ly nhựa này mạnh mẽ, có thể làm việc trong những môi trường pH khác nhau. Nó được tái sinh với một dung dịch kiềm mạnh.     

Anion bazo yếu: Có chứa một lượng lớn các nhóm kiềm yếu như amin bậc 1 –NH3-Cl, nhóm amin thứ cấp NHR hoặc amin bậc 3 –NR2 có thể phân ly trong nước và OH- kiềm yếu. Nhựa trao đổi anion có tính kiềm yếu chỉ có thể làm việc trong môi trường pH trung tính hoặc axit. Nhựa trao đổi anion có tính kiềm yếu có thể sử dụng Na2CO3, NH4OH để tái sinh.

Anionit lưỡng tính: chứa những nhóm có khả năng trao đổi cả cation và anion. Sự kết hợp trao đổi này giúp loại bỏ hầu hết các chất cặn bẩn, các ion có trong nước.

Ứng dụng

Ứng dụng của hạt nhựa trao đổi ion trong hệ thống lọc nước uống là làm mềm nước hoặc loại bỏ các chất khoáng không cần thiết.

Làm mềm nước bằng cách tăng nồng độ Na+ và giảm nồng độ Ca2+, Mg2+

Loại bỏ nitrat NO3-, ClO4-, CO32-, CN-, SO42-

Bạn biết gì về hạt nhựa ion? 3

Hạt nhựa trao đổi ion làm mềm nước hoặc loại bỏ các chất khoáng không cần thiết

Loại bỏ những khoáng chất không cần thiết như Bari, Radium, Canxi, Crom, Mangan, Magie, Asen, Uranium, …

Quá trình làm mềm nước của nhựa trao đổi ion

Nhựa trao đổi ion làm mềm nước là loại nhựa có chứa ion Na+ liên kết với một cation (ion âm) khác, cation đó có khả năng liên kết với Ca2+ và Mg2+ mạnh hơn Na+. Khi cho nhựa vào cột trao đổi ion và cho nước cần xử lí chảy qua cột, cation có trong nhựa sẽ liên kết với các ion Ca2+ và Mg2+  có trong nước uống giúp nước mềm hơn.

Để loại bỏ hoàn toàn lượng khoáng trong nước thì sẽ tiếp tục xử lý bằng cách cho nước chảy qua cột trao đổi ion với nhựa chứa H+(Sẽ loại bỏ được cation) sau đó qua cột có nhựa chứa ion OH- (Loại bỏ các anion). H+ và OH- sau đó sẽ kết hợp với nhau tạo thành nước (H2O).

Những ưu điểm và nhược điểm của nhựa trao đổi ion

Ưu điểm

–         Thời gian sử dụng lâu dài, có thể tái sinh nhiều lần với chi phí thấp

–         Dễ dàng lắp đặt và vận hành

–         Điện năng tiêu thụ ít

–         Phương pháp xử lý thân thiện với môi trường bởi vì nó chỉ hấp thu các chất có sẵn trong nước.

Nhược điểm:

  • Nhựa trao đổi ion chỉ sử dụng để trao đổi ion, không dùng để lọc các hợp chất hữu cơ hay ion Fe3+. Các hợp chất hữu cơ hay các chất khí hòa tan trong nước với lượng lớn có thể làm giảm khả năng trao đổi ion và rút ngắn tuổi thọ của nhựa.
  • Cần loại bỏ những chất hữu cơ hay ion Fe3+ trước khi cho nước qua hệ thống trao đổi ion để bảo vệ hạt trao đổi ion.

Bạn biết gì về hạt nhựa ion? 4

Nhựa trao đổi ion chỉ sử dụng để trao đổi ion, không dùng để lọc các hợp chất hữu cơ hay ion Fe3+

Một số loại hạt nhựa trao đổi ion phổ biến 

Một số loại hạt nhựa ion phổ biến nhất hiện nay như hạt nhựa trao đổi ion purolite; hạt nhựa trao đổi ion c100 – purolite; hạt nhựa Anion GA13 Doshion; hạt nhựa trao đổi ion jacobi, hạt nhựa cation Doshion Veolia; hạt nhựa trao đổi ion Ấn Độ: T42Na, Thermax Anion A23;.v.v.

Giá của hạt nhựa trao đổi ion khá mềm, tùy vào từng loại hạt, đơn vị cung cấp khác nhau sẽ có mức giá khác nhau.

Hạt nhựa trao đổi ion c100 – purolite:

là hạt nhựa trao đổi cation acid mạnh, khả năng trao đổi cao, khử chủ yếu hàm lượng Canxi và Magiê trong nước. Sử dụng thích hợp cho các thiết bị xử lý nước phục vụ sinh hoạt hoặc công nghiệp.

Hạt nhựa trao đổi ion purolite tách được các ion tạo độ cứng của nước như Ca2+, Mg2+ bằng cách thay thế chúng bằng ion Na+. Purolite C-100E là hạt nhựa trao đổi ion dạng axit mạnh có cấu trúc gel (Gel type). Là hạt nhựa copolymer có nguồn gốc từ Styren-divynylbenzene với nhóm chức axit sulfonic.

Bạn biết gì về hạt nhựa ion? 5

Hạt nhựa trao đổi ion purolite tách được các ion tạo độ cứng của nước như Ca2+, Mg2+

Đặc điểm kỹ thuật:

– Dạng ion nguyên thuỷ : Na+

– Làm mềm, khử kim loại nặng.

– Dung lượng trao đổi ≥ 2.0 meq/ml

– Cỡ hạt đều : 0.62 – 0.83mm

Tính chất vật lý và hóa học

TÍNH CHẤT VẬT LÝ & HOÁ HỌC
Dung lượng trao đổi thể tích (meq/ml) Min 2.0
Ion trao đổi Na+
Nhóm chức R – SO3­-
Tỷ trọng (g/l) 850
Kích thước hạt (qua sàng), mesh

– Tiêu chuẩn Anh

– Tiêu chuẩn Mỹ

14 – 52

16 – 50

Kích thước hạt

– Hạt kích thước <0,3mm

– Hạt kích thước >1,18mm

– Kích thước hiệu quả mm

0,3÷1,2 mm

1%

5%

0,62 – 0,83

Dung lượng trao đổi, dạng Na+

– Thể tích ẩm, ep/l

– Khối lượng khô, eq/kg

2.0

4.5

Độ thay đổi thể tích (Na+ -> H+) (%) Max. 5
Hình dạng bên ngoài Hạt nhỏ, hình cầu, trong, màu tối.
CÁC ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH
Khoảng pH làm việc 6 ÷ 10
Nhiệt độ làm việc (0C) H+ ≤ 120

Na+ ≤ 150

Tổng lượng trao đổi làm việc (250C) (meq/l_wet) ≥ 1000
Nồng độ dung dịch tái sinh NaCl (%) 8 ÷ 20
Lượng tiêu hoà dung dịch tái sinh 60 ÷ 320
Lưu tốc tái sinh(m/h) 4 ÷ 6
Thời gian tái sinh (phút) 15 ÷ 60
Lưu tốc rửa (m/h) 7 ÷ 12
Thời gian rửa (phút) 30

 

Hạt nhựa trao đổi ion jacobi:

Hạt trao đổi ion Jacobi dùng để xử lý nước uống, nuôi trồng thủy sản, sản xuất thực phẩm, rượu bia, nước giải khát, dược phẩm,….

Công dụng của Hạt trao đổi ion jacobi:

+ Làm mềm nước: sử dụng hạt nhựa chuyên làm mềm nước hoặc hạt nhựa trao đổi cation mạnh;

+ Khử ion hỗn hợp: sử dụng hạt nhựa hỗn hợp trong cùng một thiết bị;

+ Khử ion toàn bộ: sử dụng hạt nhựa trao đổi cation mạnh, yếu và anion mạnh, yếu trong các thiết bị khác nhau.

+ Khử khoáng: sử dụng hạt nhựa trao đổi cation và anion trong nhiều thiết bị khác nhau

Bạn biết gì về hạt nhựa ion? 6

Hạt trao đổi ion Jacobi dùng để xử lý nước uống, nuôi trồng thủy sản, sản xuất thực phẩm

Chất lượng nước sau trao đổi ion:

+ Nước sau khi qua thiết bị khử Cation loại được các cation Ca2+, Mg2+, Cu2+, Pb2+, Na+, Fe2+ và các ion kim loại khác.(Nước từ thiết bị khử cation cấp cho thiết bị khử anion.)

+ Nước sau khi qua thiết bị này không còn các anion Cl−, HCO3−, PO43−, NO3−, SO42−

 

Nhóm chức năng SO3- Na+
Tổng dung lượng trao đổi eq/l 1,8
Độ ẩm % 54 – 60
Kích thước hạt mm 0,3 – 1,2mm
Độ trương nở (Na -> H) % 6
Tỉ trọng kg/m3 780

 

Hạt nhựa trao đổi ion Ấn Độ

Một số loại hạt nhựa trao đổi ion Ấn Độ như T42Na, Thermax Anion A23,….

Hạt nhựa trao đổi ion Ấn Độ là loại hat ion axit mạnh,có chứa ion Na tách được các ion Ca và Mg nguyên nhân chính làm nước cứng và thay thế chúng bằng các ion Na. Tác dụng làm mềm nước, khử khoáng, được dùng phổ biến trong xử lý nước với chi phí thấp nhất. Hạt nhựa ion ấn độ được sản xuất bằng dây chuyền công nghệ hiện đại từ Ấn Độ đã và đang chinh phục được hàng triệu khách hàng trên thế giới. Hạt nhựa trao đổi ion, Hạt nhựa Cation T42Na, Thermax Anion A23 cùng nhiều sản phẩm hạt làm mềm nước đang mang lại nhiều hiệu quả nổi bật.

Để mua nguyên liệu hạt nhựa sản xuất hạt nhựa trao đổi ion, bạn có thể tham khảo tại website của chúng tôi https://biostarch.vn/ hoặc gọi ngay hotline: (+84) 916 697 667 để được tư vấn. BIOSTARCH cung cấp hạt nhựa sinh học dễ phân hủy trong môi trường giúp hạn chế rác thải khó phân hủy, an toàn cho người sử dụng với giá cả hợp lý nhất.

Liên hệ ngay để được báo giá chính xác và nhận nhiều ưu đãi cực kì hấp dẫn.

Bạn biết gì về hạt nhựa ion? 7

Hạt nhựa sinh học BIO40E – nguyên liệu đầu vào an toàn để sản xuất hạt nhựa trao đổi ion

Công ty TNHH Biostarch

Địa chỉ: 50 Đồng Văn Cống, phường Thạnh Mỹ Lợi, quận 2, Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố, Việt Nam

Điện thoại: (+84) 916 697 667

Email: info@biostarch.vn

 

Trả lời

thirteen + six =

Đóng Menu
×
×

xe đẩy