İyon Değiştirme Süreci
İyon değişimi
Basitçe belirtmek gerekirse, İyon Değişimi, bir iyon değişimli malzeme ile bir işlem sıvısı arasında iyonların verilmesi ve alınmasıdır. Proses sıvısı iyon değiştirici materyalden aktığı için gerçekleşir. İyon değiştirici materyal üzerindeki hareketli iyonlar, işlem sıvısı içinde iyonlarla değiştirilir. La Habra Kaynaklı İyon Değişimi uygulamalarında, iyon değişimli malzeme gözenekli boncuklardan (reçine) oluşan aktive edilmiş bir kopolimer matristir ve işlem sıvısı bitiş sistemi atık sudur.
Tipik iyon değiştiriciler, iyon değişim reçineleri (fonksiyonel gözenekli veya jel polimer), zeolitler, montmorillonit, kil ve toprak humusudur. İyon değiştiriciler, ya pozitif yüklü iyonları (katyonlar) değiştiren katyon değiştiricileridir ya da negatif yüklü iyonları (anyonlar) değiştiren anyon değiştiricileridir. Aynı zamanda hem katyonları hem de anyonları aynı anda değiştirebilen amfoterik eşanjörler vardır. Bununla birlikte, katyonların ve anyonların eşzamanlı değişimi, anyon ve katyon değişim reçinelerinin bir karışımını içeren karışık tabakalarda daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir veya işlenmiş çözeltiyi birkaç farklı iyon değişimli malzeme ile geçirir.
İyon değiştiricileri, kimyasal yapılarına bağlı olarak, iyonların bazı iyonları veya sınıfları için seçici olmayabilir veya bağlayıcı tercihlerine sahip olabilirler. Bu, iyonların büyüklüğüne, yüküne veya yapılarına bağlı olabilir. İyon değiştiricilere bağlanabilen tipik iyon örnekleri şunlardır::
*H+ (proton) ve OH− (hidroksit)；
*Tek yüklü monatomik iyonlar gibi Na+, K+, and Cl−
*Ca2 + ve Mg2 + gibi çift yüklü monatomik iyonlar；
*SO42- ve PO43-benzeri poliatomik inorganik iyonlar,；
*Organik bazlar, genellikle amino işlevsel grubu -NR2H + içeren moleküller;
*Organik asitler, çoğunlukla -COO- (karboksilik asit) fonksiyonel gruplar içeren moleküller;
*İyonize olabilen biyomoleküller: amino asitler, peptitler, proteinler vb.
Metal ayırmada iyon değişimi
İyon değişimi işlemleri, uranyumu plütonyumdan ve diğer aktinitlerden (toryum da dahil) ayırmak da dahil olmak üzere, metalleri ayırmak ve saflaştırmak için kullanılır; Ve lantan, neodimyum, ititerbiyum, samaryum, lutetiyum, birbirinden ve diğer lantanitlerden oluşur. İki seri nadir toprak metali, lantanidler ve aktinitler var. Her ailenin üyeleri çok benzer kimyasal ve fiziksel özelliklere sahiptir. İyon değişimi, nadir toprak elementlerini büyük miktarlarda ayırmanın tek pratik yolu uzun yıllar boyunca oldu. Bu uygulama 1940'larda Frank Spedding tarafından geliştirildi. Ardından, çözücü ekstraksiyonu çoğunlukla en yüksek saflıktaki ürünler hariç iyon değişim reçinelerinin kullanılmasına neden olmuştur.
Çok önemli bir durum, plütonyum ve uranyumun bir nükleer reaktörden harcanmış yakıt ürünlerinden ayrılması ve atık ürünlerin atılması için kullanılan PUREX süreci (plütonyum-uranyum ekstraksiyon süreci) 'dir. Ardından yeni püskürtücü yakıt ve nükleer silahlar gibi nükleer enerji malzemeleri üretmek için plütonyum ve uranyum mevcut.
İyon değiştirme boncukları, In-situ sızıntı uranyumu madenciliğinde de önemli bir bileşen oluşturmaktadır. In-situ geri kazanım, uranyum taşıyan suyun (son derece% 0,05 U3O8 olarak derecelendirilmesi) sondaj deliklerinden çıkarılmasını içerir. Çıkarılan uranyum çözeltisi daha sonra reçine boncukları vasıtasıyla filtrelenir. Bir iyon değişim süreci boyunca, reçine boncukları çözeltiden uranyum çeker. Uranyum yüklü reçineler daha sonra bir işleme tesisine taşınır, burada U3O8 reçine boncuklarından ayrılır ve sarı pasta üretilir. Reçine boncukları daha sonra iyon değişim tesisine geri gönderilir ve burada tekrar kullanılırlar.
İyon değiştirme işlemi, aynı zamanda, nükleer endüstri için çok önemli olan zirkonyum ve hafniyum gibi çok benzer kimyasal elementlerin birbirinden ayrılması için de kullanılır. Zirkonyum, reaktörlerin yapımında kullanılan serbest nötronlara pratik olarak şeffaftır, ancak hafniyum, reaktör kontrol çubuklarında kullanılan çok güçlü bir nötron emicidir.
İyon değişim reçinesi
Bir iyon değiştirici reçine veya iyon değiştirici polimer, organik bir polimer substrattan imal edilen, genellikle beyaz veya sarımsı kük (0.5-1 mm çaplı) boncuklar formundaki çözünmeyen bir matristir (veya destek yapısı). Boncuklar tipik olarak gözeneklidir, yüksek bir yüzey alanı sağlar. İyonların yakalanması diğer iyonların eşzamanlı serbest bırakılması ile oluşur; Böylece işlem iyon değişimi olarak adlandırılır. Birden fazla iyon değişim reçinesi türü vardır. En ticari reçineler polistiren sülfonattan yapılmıştır.
İyon değişimi reçineleri, farklı ayırma, saflaştırma ve dekontaminasyon işlemlerinde yaygın olarak kullanılır. En yaygın örnek su yumuşatma ve su arıtımıdır. Çoğu durumda, iyon değiştirici reçineler, doğal ya da yapay zeolitlerin kullanımına yönelik daha esnek bir alternatif olarak tanıtıldı. Ayrıca, iyon değiştirici reçineler, biyodizel filtreleme sürecinde oldukça etkilidir.
Herhangi bir ilginiz varsa Tungsten tozu, Lütfen E-posta ile bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin: sales@chinatungsten.com Veya telefonla:+86 592 5129696
Daha fazla bilgi>>