شیمی رزین ها:

اکثر رزین های تعویض یونی که در تصفیه آب به کار می روند رزین های سنتزی هستند که با پلیمریزاسیون ترکیبات آلی حاصل شده اند. به عنوان مثال روش تهیه رزین های سولفونیک در اینجا شرح داده می شود:
برای ساختن رزین سولفونیک، «استیرن» را با «دی وینیل بنزن» مخلوط می کنند و به آن یک ماده پراکسید و یک عامل تفرق ساز (dispersing agent) می افزایند. آنگاه این مخلوط را به آب اضافه می کنند و با یک همزن آنقدر هم می زنند تا به صورت قطرات معلق به اندازه معین درآیند. با حرارت دادن پلیمریزاسیون شروع می شود و چون واکنش گرمازا است باید با یک ماده سردکننده دما را کنترل کرد. ذرات به تدریج ویسکوز شده و در نهایت به صورت ذرات یا دانه های کروی در می آیند. حرارت ادامه می یابد تا زمانی که پلیمریزاسیون کامل شود. دانه های حاصل شبکه پلی استرن را تشکیل می دهند. حال برای تهیه تعویض کننده کاتیونی باید دانه ها را با اسید سولفوریک ترکیب کرد تا گروه HSO₃ به شبکه هیدروکربن متصل شود. به ازای هر دو گروه بنزن حدود هشت تا ده گروه HSO3 در شبکه وارد می شود. برای تهیه تعویض کننده آنیونی باید شبکه را با کلراید ستیل یا کلراید آمین ترکیب کرد. رزین های حاصل وقتی خشک شوند شکننده خواهند بود و زنجیرها خیلی نزدیک هم قرار می گیرند. به گونه ای که یونها نمی توانند به راحتی در دانه ها نفوذ کنند. اما وقتی در آب قرار بگیرند با جذب آب متورم می شوند و زنجیرها از هم فاصله می گیرند تا نفوذ یونها امکان پذیر شود. درجه متورم شدن به مقدار دی وینیل بنزن بستگی دارد.

انواع رزین های تعویض یونی:

الف) رزین های کاتیونی: رزین های کاتیونی بر حسب میزان تفکیک H⁺ (درجه اسیدی) به دو نوع قوی و ضعیف تقسیم بندی می شوند.

1- رزین تعویض یونی کاتیونی قوی:

رزین کاتیونی هیدروژنی قوی قادر به جایگزینی یونهای فلزی با یون هیدروژن هستند. بنابراین همه نمک های موجود در آب به اسیدهای مربوطه تبدیل می شوند.
برای احیاء این نوع رزین باید از یک اسید قوی چون HCL و H₂SO₄ استفاده کرد.

2- رزین های تعویض یونی کاتیونی ضعیف:

در این رزین ها گروه فعال به جای سولفوریک، کربوکسیلیک است. این گروه ها مانند اسیدهای آلی ضعیف در محیط اسیدی یونیزه نمی شوند اما در محیط قلیایی یونیزه شده و یون متحرک خود را می تواند تعویض کند.
برای احیاء رزین های کاتیونی ضعیف از هر نوع اسیدی می توان استفاده کرد.
ب) رزین های آنیونی: رزین آنیونی را با ZOH نشان می دهیم.
1- آنیونی قوی: وقتی آب از روی رزین آنیونی قوی عبور کند بنیان اسیدها توسط این نوع رزین ها جذب شده و به جای آن یون هیدروکسیل آزاد می شود.
2- آنیونی ضعیف: این رزین ها قادر به حذف اسیدهای ضعیف مثل کربنیک و سیلسلیک نیستند ولی اسیدهای معدنی قوی را حذف می کنند. آنیونی ضعیف عملاً جاذبند نه تعویض کننده.

مطلب فوق را در شبکه های اجتماعی زیر با دوستانتان به اشتراک بگذارید