Qu'est-ce que l'eau déionisée, Puretec industrielle de l'eau
Désionisation ( « DI eau » ou « déminéralisation ») signifie simplement l'élimination des ions.
Les ions sont des atomes ou des molécules chargées électriquement présents dans l'eau qui ont soit une nette négative ou une charge positive. Pour de nombreuses applications qui utilisent l'eau comme un rinçage ou d'un ingrédient, ces ions sont considérés comme des impuretés et doivent être retirés de l'eau.
Avec une charge Ions positive sont appelés « Cations » et des ions avec une charge négative sont appelés « Anions ». Les résines échangeuses d'ions sont utilisés pour échanger des cations et des anions non souhaitables avec de l'hydrogène et hydroxyle, respectivement, formant de l'eau pure (H20), ce qui est un ion. Voici une liste d'ions couramment dans l'eau municipale.
Cations (enlevé par des résines cationiques)
Anions (enlevée par Anion Resins)
Comment fonctionne l'échange d'ions?
Les résines échangeuses d'ions sont utilisés pour produire de l'eau désionisée (eau déminéralisée ou « DI eau »). Ces résines sont de petites billes de matière plastique qui sont composés de chaînes de polymères organiques ayant des groupes fonctionnels chargés intégrés dans la perle de résine. Chaque groupe fonctionnel a soit une charge positive ou négative fixe.
- résine échangeuse de cations a un groupe fonctionnel négatif et attire donc les ions chargés positivement. Il existe deux types de résines cationiques, cations faiblement acide (WAC) et cation acide fort (SAC). résine cationique faible acide est utilisé principalement dans désalcalinisation et d'autres applications uniques. Pour cette raison, nous allons nous concentrer sur l'explication du rôle des résines cationiques fortes d'acide utilisé pour la production d'eau déminéralisée:
- la résine anionique a un groupe fonctionnel positif et attire donc les ions chargés négativement. Il existe deux types de résines échangeuses d'anions, faiblement anion de base (WBA) et forte anion de base (SBA). Les deux types de résines échangeuses d'anions sont utilisés pour produire de l'eau déminéralisée, toutefois, ils ont des caractéristiques différentes énumérées ci-dessous:
- WBA résines ne pas enlever la silice, C02 ou ont la capacité de neutraliser des acides faibles et a un pH inférieur à neutre lorsqu'il est utilisé dans un système à lit double séparée.
- résines SBA supprimer tous les anions dans le tableau ci-dessus, y compris C02, et a un pH supérieur à neutre lorsqu'il est utilisé dans un système à lit double séparé en raison de fuites de sodium.
- Les résines à lit mélangé utiliser des résines SAC et SBA combinés ensemble.
Afin de produire de l'eau désionisée, une résine de cations est régénérée avec l'acide chlorhydrique (HCl). L'hydrogène (H +) est chargée positivement et se fixe donc à la perle de résine de cations chargé négativement. La résine échangeuse d'anions est régénérée avec de l'hydroxyde de sodium (NaOH). Hydroxyle (OH-) est chargée négativement et se fixe à la perle de résine d'anions chargée positivement.
Les différents ions sont attirés par une perle de résine avec des forces différentes. Par exemple, le calcium est plus fortement attirée par une perle de résine échangeuse de cations de sodium est. L'hydrogène sur la perle de résine de cations et l'hydroxyle sur la perle de résine d'anions ne sont pas une forte attraction sur la perle. C'est ce qui permet l'échange d'ions ait lieu. Comme cations chargés positivement coulent à travers des billes de résine de cations, les cations sont échangés contre de l'hydrogène (H +). De même, comme anions chargés négativement écoulement à travers des billes de résine d'anions, les anions sont échangés pour un groupe hydroxyle (OH-). Quand on combine un atome d'hydrogène (H +) et vous former H20 pur hydroxyle (OH-).
lit séparé par rapport à lit mélangé
Déminéralisation nécessite donc l'utilisation d'au moins deux types de résines échangeuses d'ions pour produire de l'eau désionisée. Une résine va éliminer les ions et l'autre chargés positivement enlèvera des ions chargés négativement.
Dans un système à double lit, la résine cationique est toujours en première ligne. Comme l'eau de ville pénètre dans la cuve remplie de résine cationique, tous les cations chargés positivement sont attirées par la perle de résine de cations et échangés contre de l'hydrogène. Les anions chargés négativement sont pas attirés par la perle de résine de cations et passent à travers. Par exemple, nous allons examiner le chlorure de calcium dans l'eau d'alimentation. En solution, l'ion calcium est chargée positivement et se fixer sur le bourrelet de cations et libère un ion d'hydrogène. Le chlorure a une charge négative et ne sera donc pas se joindre à la perle de résine de cations. L'hydrogène, qui a une charge positive, va se fixer à l'ion chlorure, en formant de l'acide chlorhydrique (HCl). L'effluent résultant d'un échangeur de SAC aura un pH très faible et une conductivité beaucoup plus élevée que l'eau d'alimentation entrant.
L'effluent provenant de la résine cationique sera composé d'acides forts et faibles. Cette eau acide sera ensuite entrer dans une cuve remplie de résine échangeuse d'anions. La résine anionique va attirer les anions chargés négativement tels que le chlorure et les échanger pour un groupe hydroxyle. Le résultat est un atome d'hydrogène (H +) et hydroxyle (OH-), qui forme H20.
En réalité, un double système de lit ne produit pas vrai H20 en raison de la « fuite de sodium ». En cas de fuite de sodium passées du réservoir d'échange de cations, puis il se combine avec un groupe hydroxyle pour former de l'hydroxyde de sodium, qui présente une conductivité élevée. une fuite de sodium se produit parce que le sodium et de l'hydrogène ont une activité très similaire à la perle de résine de cations et parfois l'ion sodium ne s'échangent pas pour un ion d'hydrogène.
Dans un système à lit mixte, le cation d'acide fort et d'une résine d'anions de base forte sont mélangés. Cela rend effectivement l'acte du réservoir à lit mélangé comme des milliers d'unités à double lit dans un réservoir. L'échange cation / anion a lieu à plusieurs reprises dans le lit de résine. fuite de sodium est traitée en raison du grand nombre d'échanges de cations / anions répétées qui ont lieu. En utilisant un lit mixte, vous pouvez produire la meilleure qualité de l'eau déminéralisée possible.
Comment les ions sont mesurés?
Ions conduire l'électricité. Le courant électrique passe à travers l'eau en utilisant des ions comme des tremplins. Par conséquent, en mesurant la conductivité électrique de l'eau peut nous dire ce que le contenu ionique de l'eau est. ions moins dans l'eau feront le passage de l'électricité plus difficile. Par conséquent, l'eau d'une valeur de conductivité inférieure est considérée comme plus « déminéralisée » que l'eau d'une valeur de conductivité élevée.