رزین تبادل یونی چیست؟

رزین تبادل یونی یعنی یون هایی که در حال یک واکنش برگشت پذیری هستند که در آن یک یون باردار با یک یون باردار مشابه دیگر به صورت الکترواستاتیک تبادل شوند.

به دام افتادن یون‌ها با آزاد شدن یون‌های دیگر همراه است، به همین دلیل به آن فرایند تبادل یون گفته می‌شود.

رزین تبادل یونی ماده‌ای است که از پلیمرهای آلی (در بیشتر موارد پلی استایرن) ساخته شده و در واقع یک بستر فیزیکی است که خود واکنش شیمیایی نمی‌دهد اما فرآیند تبادل یون را تسهیل می‌بخشد.

دانه‌های رزین تبادل یونی معمولاً بسیار کوچک و کروی شکل هستند و ظاهری شفاف و ژل مانند دارند.

پلیمرهای تشکیل دهنده رزین تبادل یونی در فرآیندی به نام پلیمریزاسیون در کنار یکدیگر تشکیل ماتریسی پلیمری می‌دهند که در آن نواحی مختلفی جهت فرآیند تبادل یون وجود دارد.

یون‌های با بار مثبت (کاتیون‌ها) و یا یون‌های با بار منفی (آنیون‌ها) توسط گروه عاملی خود به این نواحی از ماتریس پلیمری متصل شده و فرآیند تبادل یون توسط رزین صورت می‌گیرد.

رزین تبادل یونی در تصفیه آب

آب تامین شده از منابع آبی مختلف مانند چاه، رودخانه و یا سایر آبهای سطحی محتویات مختلفی دارد که بسیاری از آنها به شکل یون و با بار الکتریکی مثبت یا منفی در آب وجود دارند.

یون‌هایی مانند کلسیم و منیزیم که از عوامل سختی آب به شمار می‌روند، یون نیترات که برای سلامتی انسان مضر است و نیز سایر یون‌ها می‌توانند به راحتی توسط رزین‌های تبادل یونی تصفیه آب از آب حذف شوند.

آب حاوی یون‌های مختلف از بستر رزین عبور کرده و یون‌های با بار الکتریکی مثبت یا منفی جای خود را به یون‌های با بار الکتریکی یکسان و متصل به ماتریس پلیمری رزین تبادل یونی می‌دهند.

این جابجایی یون به گونه‌ای صورت می‌گیرد که تعادل شیمیایی در واکنش برقرار شود.

با گذشت زمان و استفاده مداوم از رزین تصفیه آب، تمام نواحی موجود برای فرآیند تبادل یونی در ماتریس پلیمری رزین اشباع شده و رزین باید احیا (Regeneration) شود.

بسته به نوع رزین، احیا توسط محلول آب و نمک، محلول اسید و یا محلول کاستیک صورت می‌گیرد.