فرآیند تبادل یونی
در تبادل یونی
در بیان ساده، تبادل یونی دادن و دریافت یون ها بین یک ماده تبادل یونی و یک مایع فرایند است. آن را می گیرد به عنوان مایع فرایند جریان از طریق مواد تبادل یونی. یون های تلفن همراه در مواد تبادل یونی با یون در مایع روند رد و بدل. در برنامه های کاربردی تبادل یونی لا هابرا جوش است مواد تبادل یونی یک ماتریس کوپلیمر فعال تشکیل شده از دانه های متخلخل (رزین) و مایع روند در حال اتمام فاضلاب سیستم است.
در مبدل یون نمونه یونی رزین مبادله (عاملدار متخلخل و یا ژل پلیمر)، زئولیت، مونتموریلونیت، خاک رس، و هوموس خاک می باشد. مبدل یون یا مبدل کاتیون که تبادل یون های مثبت (کاتیون) و یا مبدل های آنیون که تبادل یون با بار منفی (آنیون) است. همچنین مبدل های آمفوتریک که قادر به تبادل هر دو کاتیون ها و آنیون به طور همزمان وجود دارد. با این حال، تبادل همزمان کاتیون ها و آنیون می تواند موثر تر در تخت مخلوط که شامل ترکیبی از آنیون و رزین تبادل کاتیونی، و یا عبور از راه حل درمان از طریق چندین مواد مختلف تبادل یونی انجام شده است.
در مبدل یون می تواند غیرانتخابی و یا تنظیمات اتصال برای یون یا کلاس یونهای خاص، بسته به ساختار شیمیایی آنها. این می تواند وابسته به اندازه یون، یورش خود، و یا ساختار آنها است. نمونه های معمولی از یون های است که می تواند به مبدل یون متصل عبارتند از:
* H + (پروتون) و OH- (هیدروکسید)؛
* یون تک اتمی تنها به اتهام مثل Na + و K + و
کلر
* یون تک اتمی دو متهم مانند های Ca2 + و Mg2 +،
* یون های معدنی چند اتمی مانند SO42- و PO43-؛
* پایگاه های آلی، معمولا مولکولهای حاوی گروه عاملی آمینه -NR2H +؛
* اسیدهای آلی، اغلب مولکول های حاوی -COO- (اسید کربوکسیلیک) گروه های عاملی؛
* مولکولهای زیستی است که می تواند یونیزه: اسیدهای آمینه، پپتیدها، پروتئین، و غیره
در تبادل یونی در فلز
جدایی
فرآیندهای تبادل یونی استفاده می شود برای جدا کردن و پاک کردن فلزات، از جمله جدا اورانیوم از پلوتونیوم و اکتینیدها دیگر، از جمله توریم. و لانتانیم، نئودیمیوم، ایتربیم، ساماریوم، لوتیتم، از یکدیگر و سایر لانتانیدها. دو سری از فلزات خاکی کمیاب، لانتانیدها و اکتینیدها وجود دارد. اعضای هر خانواده داشته شیمیایی مشابه و خواص فیزیکی. تبادل یونی برای سال های بسیاری تنها راه عملی برای جدا کردن عناصر خاکی کمیاب در مقادیر زیاد بود. این نرم افزار در 1940s توسط فرانک Spedding توسعه داده شد. پس از آن، استخراج با حلال عمدتا استفاده از رزین های تبادل یون به جز بالاترین خلوص محصولات جایگزین.
یک مورد بسیار مهم در روند PUREX (استخراج پلوتونیوم اورانیوم) استفاده شده است که برای جدا کردن پلوتونیوم و اورانیوم از محصولات سوخت مصرف شده از راکتور هسته ای، و قادر به دور از مواد زائد است. پس از آن، پلوتونیوم و اورانیوم برای ساخت مواد انرژی هسته ای، مانند سوخت راکتور جدید و سلاح های هسته ای در دسترس هستند.
دانه های تبادل یونی نیز یک جزء ضروری در در محل استخراج اورانیوم صافی هستند. در محل بازیابی شامل استخراج اورانیوم از آب (درجه بندی به عنوان کم 0.05٪ U3O8) از طریق گمانه. راه حل اورانیوم استخراج شده است و سپس از طریق دانه رزین فیلتر شده است. از طریق یک فرآیند تبادل یونی، دانه های رزین جذب اورانیوم از راه حل است. رزین های اورانیوم بارگذاری می شود و سپس به یک کارخانه فرآوری، که در آن U3O8 است از دانه رزین جدا شده و کیک زرد تولید شده است منتقل می شود. مهره های رزین پس از آن می توانید به مرکز تبادل یونی که در آن آنها مورد استفاده مجدد قرار می بازگردانده می شود.
در فرایند تبادل یونی نیز برای جدا کردن مجموعه های دیگر از عناصر شیمیایی بسیار مشابه، مانند زیرکونیوم و هافنیوم، که اتفاقا هم برای صنعت هسته ای بسیار مهم استفاده می شود. زیرکونیوم عملا به نوترون های آزاد، مورد استفاده در راکتورهای ساختمان شفاف است، اما هافنیم یک جذب کننده بسیار قوی نوترون، مورد استفاده در میله های کنترل راکتور است.
رزین مبادله
در رزین تبادل یونی یا پلیمر تبادل یونی یک ماتریس (یا ساختار پشتیبانی) نامحلول است به طور معمول در قالب کوچک (0.5-1 میلی متر قطر) مهره، معمولا سفید یا زرد، ساخته شده از یک بستر پلیمر آلی. مهره معمولا متخلخل، ارائه یک سطح بالا است. شکار یون با همزمان آزاد از یون های دیگر رخ می دهد. در نتیجه این فرایند به نام تبادل یونی. انواع متعددی از رزین تبادل یونی وجود دارد. ترین رزین تجاری از پلی استایرن سولفونات ساخته شده است.
در تبادل یونی رزین به طور گسترده ای در فرآیندهای مختلف جداسازی، خالص سازی، و ضد عفونی استفاده می شود. نمونه رایج ترین نرم شدن آب و تصفیه آب. در بسیاری از موارد تبادل یونی رزین در چنین فرایندهای به عنوان یک جایگزین قابل انعطاف تر به استفاده از زئولیت طبیعی یا مصنوعی معرفی شدند. همچنین، رزین های تبادل یون در فرایند تصفیه بیودیزل بسیار موثر هستند.
اگر شما هر گونه علاقه در پودر تنگستن , لطفا احساس رایگان با ما تماس بگیرید از طریق ایمیل: sales@chinatungsten.com یا با تلفن: +86 592 5129696
اطلاعات بیشتر>>