Катиониты - что это?
Среди методов и способов очистки воды применение ионообменных смол является одним из самых эффективных способов подготовки, очистки и умягчения воды.
Ионообменные смолы, сокращенное название иониты — нерастворимые высокомолекулярные соединения из синтетических полимеров сферической формы, диаметром до 1,5 мм, с отрицательно или положительно заряженными центрами, способные к ионному обмену в водных растворах.
По структуре полимерного каркаса гелевые иониты проявляют ионообменные свойства только при набухании в воде как бы раскрывая свои свойства. Также иониты бывают гелевые (непористые), макропористые и промежуточные.
Ионообменные смолы применяют в качестве загрузки в водоподготовительных фильтрах для очистки воды от ионов примесей в процессах водоподготовки на промышленных и энергетических объектах, пищевой промышленности.
По заряду ионов ионообменные смолы подразделяются на катиониты (катионообменные смолы) и аниониты (анионообменные смолы).
В нашей статье мы поговорим о катионитах.
Катиониты — это иониты, способные замещать в водном растворе положительно заряженные ионы.
Внешний вид катионита.
Твердые прочные сферические зерна диаметром 0,3-1,3 мм, имеют ровную поверхность, от белого и светло-желтого до темно-коричневого цвета различных цветовых оттенков. Катиониты российского производства чаще всего имеют полупрозрачную структуру светло-желтого или желтого цвета. Гранулы полупрозрачные в воздухе, а вводе становятся темными.
Виды катионитов:
- минеральные природного происхождения;
- минеральные искусственного происхождения;
- органические искусственного происхождения.
Физико-химические свойства катионитов:
- обменная ёмкость – количество ионов, поглощаемое заданным объемом ионита, (м3 или дм3);
- селективность - способность избирательно поглощать из раствора некоторые ионы или группы ионов;
- осмотическая стабильность - действие осмотических сил на зерно ионита проявляется при набухании в воде и растворах;
- механическая прочность - зависит от строения матрицы ионита, формы зерна, температуры, свойств среды и др., характеризуется прочностью на истирание и прочностью на раздавливание;
- гранулометрический состав - степень однородности размеров зерен существенно влияет на процесс ионного обмена;
- химическая стойкость – оценивается по их растворимости в воде или водных растворах реагентов и зависит от природы агрессивной среды, строения полимерного каркаса, прочности связи с ним функциональных групп;
- термическая стойкость – способность противостоять разложению и потере функциональных групп под действием повышенной температуры воды.
Катиониты состоят из функциональных химических групп и могут иметь их сразу несколько.
Катиониты, имеющие функциональные группы одного типа, называются многофункциональными, если 2 и более групп — полифункциональными.
Подразделяются на:
- Катионит сильнокислотный — самая применяемая смола, содержит группу сульфоновой кислоты (RSO3H или R-SO2OH) или сульфогруппу (ЗОзН) и сульфо-фенольную группу. Могут производить обмен ионами в кислой, щелочной и нейтральной среде, с pH 2-14. Имеет способность нейтрализовать сильные основания и преобразовывать нейтральные соли в их кислоты. Лучше всего подходит для умягчения воды.
- Катионит слабокислотный — отличается высоко ионообменной емкостью, содержит карбоксильные (-COOH) группы. Лучше всего работает в щелочной среде, но можно использовать иногда и в нейтральной, где pH 5-14. Обладает высокой стойкостью к окислению, нейтрализуют сильные основания. Широко применяется для удаления временной жесткости и повышенного содержания щелочи.
Область применения катионитов:
- для умягчения воды в бытовой и промышленной сфере.
- для умягчения и удаление солей жидкости на ТЭС и АЭС, в котельных тепловых сетей.
- для восстановления отходов для вторичного использования на металлообрабатывающих и гальванических производствах.
- в химической, фармакологической отрасли при изготовлении лекарств и химически чистой воды.
- для пищевой отрасли при производстве алкогольных и безалкогольных напитков, соков, хлеба и т.п.
- для очистки сточных вод.
Катиониты в ионной натрий-форме умягчают воду и часто применяются в хозяйственно-бытовых целях, катиониты в водородной форме используют для обессоливания воды и применяются в производственных целях.
Процесс очистки питьевой и технической воды от примесей с использованием катионитов, называется катионированием.
Технологии с применением катионообменной смолы не требуют вложения больших средств и приобретения специального оборудования. На предприятиях применяют стандартное оборудование, которое легко обслуживать. Ионообменные установки недорогие в эксплуатации и имеют большой срок службы. Метод ионного обмена для очистки воды давно изучен и освоен специалистами предприятий.
Катиониты выпускают по ГОСТам или Техническим условиям. Они взрывобезопасные, невоспламеняющиеся продукты, не токсичны по воздействию на организм человека.
На рынке представлено много производителей катионитов, как отечественных, так и зарубежных.
Наиболее востребованные марки катионитов:
- катионит КУ-2-8 (Na+, H+, сильнокислотный), применяют для очистки технических жидкостей;
- КУ-2-8чС (H+, сильнокислотный), используют для очистки питьевой воды медицины, фармацевтики.
Его аналоги можно встретить под маркой Purolite (Великобритания), Lewatit (Германия), Amberlite (США), Dowex (Италия), Resinex (Швеция).
- Purolite, КБ-2 и КБ-4-2 (С104, С105, слабокислотные), применяются в теплоэнергетике, гальванических цехах, в гидрометаллургии;
- Purolite, PURE PC 003 (С100, С150, сильнокислотный), используют и в быту и на производстве для водоочистки;
- сульфоуголь (сильнокислотный), служит для очистки и умягчения воды для промышленности.
ООО «ТЭХ-Групп» поставляет ионообменные смолы (катиониты и аниониты) компании «Purolite» (Великобритания) представителем которой является.
Вся продукция сертифицирована.
__________
г. Тольятти, улица Комсомольская, 86А
8 (800) 302-79-37 (звонок по России бесплатный)
ТЭХ-Групп: всё для промышленной водоподготовки и водоочистки
