CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT – THƯƠNG MẠI VÀ DỊCH VỤ SAO VIỆT
Văn phòng giao dịch: Số 2 Ngõ 97 Nguyễn Ngọc Nại - Thanh Xuân - Hà Nội
Email: saovietxulynuoc@gmail.com
Điện thoại: 0989.41.7777 - 0985.22.33.88

Nhựa cation và nhựa anion giống và khác nhau như thế nào

Nhựa cation và nhựa anion giống và khác nhau thế nào ? Nhựa cation và nhựa anion đều là hạt nhỏ hình cầu được gắn điện tích cụ thể nhưng nhựa cation và nhựa anion khác nhau ở nhóm điện tích mà nó mang nên khả năng loại bỏ các ion là khác nhau. 

Nhựa cation và nhựa anion giống nhau như thế nào

Nhựa cation và nhựa anion đều là những hạt nhựa nhỏ hình cầu, xốp (đường kính xấp xỉ 0,5mm) được cố định với một điện tích cụ thể. Điện tích cố định này không thể được loại bỏ và là một phần của cấu trúc hoặc cấu trúc liên kết chéo của nhựa. Mỗi hạt nhựa cũng phải chứ một phản ứng trung hòa có thể di chuyển vào và ra khỏi hạt, được thay thế bằng một ion có điện tích tương tự trong quá trình trao đổi ion (khi một dung dịch nước đi qua các hạt và trao đổi ion xảy ra, loại bỏ chất gây ô nhiễm không mong muốn).

Nhựa cation và nhựa anion đều có tính chất vật lý như nhau. Nhựa trao đổi ion thường nhỏ và có hình cầu, có kích thước bán kính chỉ 0,25 -1,25mm. Tùy thuộc vào ứng dụng và thiết kế hệ thống, các hạt nhựa có thể có kích thước hạt đồng nhất hoặc phân bố kích thước Gaussian.

Hầu hết các ứng dụng sử dụng hạt nhựa dạng gel có bề ngoài mờ và cung cấp công suất cao và đem lại hiệu quả hóa học. Các loại nhựa Macropious, có thể nhận biết được do bề ngoài màu trắng đục hoặc vàng, thường được dành riêng cho các điều kiện đòi hỏi khắt khe vì chúng có độ ổn định và kháng hóa chất tương đối cao hơn.

Ma trận nhựa trao đổi ion được hình thành bởi các chuỗi hydrocacbon liên kết ngang với nhau trong một quá trình gọi là trùng hợp. Liên kết ngang tạo cho polymer nhựa có cấu trúc mạnh hơn, đàn hồi hơn và công suất lớn hơn (theo thể tích). Trong khi thành phần hóa học của hầu hết các loại hạt nhựa trao đổi ion là polystyrene, một số loại hạt nhựa trao đổi ion được sản xuất từ acrylic (có thể là acrylonitrile hoặc metyl acryat). Polyme nhựa sau đó trải qua một hoặc nhiều phương pháp xử lý hóa học để liên kết các nhóm chức với các vị trí trao đổi ion nằm trong toàn bộ ma trận. Các nhóm chức năng này mang lại cho hạt nhựa trao đổi ion khả năng phân tách và sẽ thay đổi đáng kể từ loại nhựa này sang loại nhựa khác.

Như vậy sự khác nhau giữa nhựa cation và anion là ở các nhóm chức với vị trị trao đổi ion. Các nhóm chức này mang điện tích dương hoặc mang điện tích âm đem đến khả năng trao đổi thay thế các ion mang điện tích dương hoặc mang điện tích âm từ nước cấp cần xử lý.

Nhựa cation và nhựa anion khác nhau như thế nào

Sự khác biệt chính giữa nhựa cation và nhựa anion là một loại mang điện tích dương (cation) và loại còn lại mang điện tích âm (anion). Nhựa cation loại bỏ các ion cation tích điện dương trong nước trong khi nhựa anion loại bỏ các anion tích điện âm. Điều này cho phép nhựa cation và nhựa anion có thể loại bỏ các loại chất gây ô nhiễm khác nhau (cũng sẽ khác nhau tùy thuộc vào kích thước và thành phần hóa học của chúng).

Quá trình trao đổi ion của nhựa cation và nhựa anion

Nhựa cation được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng làm mềm nước, khử kiềm nước và khử khoáng nước. Trong ứng dụng làm mềm nước, nhựa được sử dụng ở dạng natri (tái sinh bằng dung dịch muối tinh khiết) và trong các ứng dụng khử khoáng nhựa được sử dụng ở dạng hydro (tái sinh bằng axit).

Nhựa anion  được sử dụng trong các ứng dụng khử khoáng nước. Chúng cũng được sử dụng trong khử kiềm nước, khử trùng và loại bỏ chất hữu cơ.

Nhựa cation và nhựa anion có thể được sử dụng cùng nhau theo một tỷ lệ nhất định trong nhựa trao đổi ion hỗn hợp mixbed hoặc kết hợp trong hệ thống nối tiếp nhau của hệ thống khử khoáng nước.

Nhựa cation và anion được phân chia thành 4 loại chính trong xử lý nước, bao gồm

  • Nhựa cation axit mạnh
  • Nhựa cation axit yếu
  • Nhựa anion bazo mạnh
  • Nhựa anion bazo yếu

Nhựa cation axit mạnh là một trong những loại nhựa được sử dụng rộng rãi nhất đặc biệt cho các ứng dụng làm mềm nước vì chúng có hiệu quả trong việc loại bỏ hoàn toàn các ion gây ra độ cứng của nước như Mg2+, hoặc Ca2+. Một số loại nhựa cation axit mạnh cũng có thể được sử dụng để loại bỏ bari và  radium ra khỏi nước uống hoặc chất lỏng khác. Nhựa cation axit mạnh có thể bị hư hỏng bởi chất oxy hóa và bị bám bẩn bởi sắt hoặc mangan vì vậy cần phải cẩn thận để tránh nhựa tiếp xúc trực tiếp với các vật liệu này.

Nhựa cation axit mạnh được phân ra thành 2 loại chính theo gốc ion được cấy lên bề mặt hạn sẵn có là: 

Nhựa cation axit yếu: Nhựa cation axit yếu loại bỏ các cation liên quan đến độ kiềm (độ cứng tạm thời) và được sử dụng cho các ứng dụng khử khoáng và khử muối. Ngoài ra nhựa cation axit yếu có khả năng chống oxy hóa và độ bền cơ học tương đối cao, vì vậy chúng là sự lựa chọn tốt cho các chất lỏng có chứa chất oxy hóa như hydrogen peroxide và clo

Nhựa anion bazo mạnh thường được sử dụng để khử khoáng, khử muối cũng như loại bỏ tổng cacbon hữu cơ (TOC) hoặc các chất hữu cơ khác tùy thuộc vào loại nhựa. Nhựa anion bazo mạnh có nhiều loại, mỗi loại cung cấp một số lợi ích và hạn chế riêng nhưng nhìn chung nhựa anion bazo mạnh đủ mạnh để loại bỏ các axit mạnh và axit yếu (bao gồm cả axit cacbonic và axit silicic)

Nhựa anion bazo yếu thường được ghép đôi với nhựa anion bazo mạnh trong hệ thống khử khoáng nước vì chúng chỉ loại bỏ các anion liên kết với axit mạnh hơn (như clorua và sunfat) và sẽ không loại bỏ axit yếu . Điều này có thể có lợi cho hệ thống xử lý nước muốn loại bỏ axit mạnh hơn trong khi giữ lại axit yếu hơn. Nhưng thông thường, nhựa anion bazo mạnh và nhựa anion bazo yếu thường được sử dụng chung để hoàn thành quá trình khử khoáng kỹ lưỡng hơn.

Chính vì sự giống và khác nhau giữa nhựa cation và nhựa anion nên để xác định loại nhựa tốt nhất cho mục đích xử lý bạn nên cân nhắc một số chỉ tiêu sau:

  • Kích thước của hạt nhựa
  • Lượng nước mà nhựa có thể giữ
  • Lượng ion mà nhựa có thể lọc ra trước khi cần được tái sinh
  • Tốc độ mà nhựa trao đổi ion cho phép nước chảy qua nó
  • Chất lượng mong muốn của nước đầu ra cuối cùng: Chỉ tiêu này đặc biệt quan trọng, là yếu tố quyết định chính để chọn lựa nhựa cation hay nhựa anion. Chẳng hạn, nếu yêu cầu độ cứng canxi magie của nước sau xử lý rất thấp thậm chí bằng 0 thì nhựa cation sẽ được lựa chọn, nhưng nếu cần khử nitrat trong nước thì nhựa anion với nhóm chức clorua là phù hợp.
  • Loại và lượng chất gây ô nhiễm trong nước nguồn.
scroll top