رزین آنیون و کاتیون

رزین تبادل یونی چیست؟
 رزین های تبادل یونی از جنس پلی الکترولیت  با وزن مولکولی بالا ، نامحلول هستند  که دارای یون های قابل تعویض هستند، این تغییرات بدون هیچگونه تغییر فیزیکی در یون های تبادل اتفاق می افتد. یک رزین تبادل یونی یک ماتریس نامحلول  با لایه هایی از پلیمرهای آلی است که به طور معمول به شکل مهره های کوچک (به قطر ۰٫۵-۱ میلی متر) ، معمولاً سفید یا مایل به زرد است. مهره ها به طور معمول متخلخل هستند ، که مساحت بالایی را فراهم می کند. به دام انداختن یون ها همزمان با انتشار یون های دیگر رخ میدهد که به این فرایند “تبادل یونی ” میگویند.

همان طور که در طول متن اشاره شد، دانه های رزین برای کاهش سختی آب و همچنین حذف ذرات مضر در آن و تصفیه آب بسیار موثر عمل می کند. از مهم ترین کاربردی های رزین های آنیونی و کاتیونی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

کاهش سختی آب با رزین-زلال سازی آب با رزین-کاربرد رزین در صنعت نساجی-کاربرد رزین در صنایع داروسازی-کاربرد رزین در نیروگاه هسته ای-کاربرد رزین در صنایع غذایی

پرکاربردترین انواع رزین تبادل یونی
علاوه بر دسته بندی های فوق، می توان رزین های تبادل یونی را با توجه به نوع یون هایی که جذب نموده و تبادل آنها رخ می دهد می توان در گروه های متعددی تقسیم بندی کرد. از نمونه های پرکاربرد دانه های رزین در صنایع مختلف می توان به موارد زیر اشاره کرد:

رزین کاتیونی سختی گیر (Calcium and Magnesium Selective Ion Exchange Resin): این نوع رزین قادر به حذف کلسیم و منیزیم بوده و درجه سختی آب را کاهش می دهند.
رزین حذف آهن و منگنز (Iron and Manganese Selective Ion Exchange Resin): این نوع رزین که قدرت بالایی در حذف آهن و منگنز دارند، در استخراج سنگ های معدنی و همچنین تصفیه فاضلاب آبکاری مورد استفاده قرار میگیرند.
رزین حذف بور (Boron Selective Ion Exchange Resin): این نوع رزین در گروه آنیونی ضعیف قرار گرفته و قدرت بالایی در حذف بور از سیال مورد نظر دارند.
رزین حذف آرسنیک (Arsenic Selective Ion Exchange Resin): آرسنیک که از خطرناک ترین عناصر شیمیایی به شمار می رود با این نوع رزین در کمترین زمان حذف میشود.
رزین حذف نیترات (Nitrate Selective Ion Exchange Resin): با توجه به تاثیرات نامطلوب مقدار بیش از اندازه نیترات در آب، از این نوع رزین برای حذف این عنصر استفاده میشود.

تفاوت رزین کاتیونی و آنیونی
 در برخی از دانه های رزین، کاتیون فعال داشته و به همین دلیل قدرت بالایی در تبادل و حذف کاتیون های موجود در دارند. در مقابل، رزین های آنیونی قادرند تا آنیون های موجود در آب از قبیل نیترات ها و کلرایدها را حذف کنند و با سدیم موجود روی رزین جایگزین کنند. رزین های کاتیونی برای حذف یون هایی از قبیل کلسیم، منیزیم و آهن مورد استفاده قرار میگیرند.

از دیگر تفاوت های رزین آنیونی و کاتیونی می توان به نوع ماده به کار رفته برای احیای آنها اشاره نمود. استفاده مداوم از هر دو نوع رزین به مرور منجر به کاهش کارایی آنها خواهد شد و به همین دلیل رزین های آنیونی با هیدروکسید کربن و رزین کاتیونی با اسید سولفوریک احیا می گردد. همچنین لازم به ذکر است که مقدار رزین مورد نیاز برای حذف یون ها در دو نوع آنیونی و کاتیونی با هم متفاوت می باشند. در حالت کلی مقدار رزین مورد نیاز از نسبت یون های حذف شده به کل یون های موجود در آب بدست می آید.