Zeolitni postopek in postopek ionske izmenjave sta postopka mehčanja vode. Ključna razlika med zeolitom in postopkom ionske izmenjave je v tem, da zeolit uporablja mineral zeolit kot izmenjevalno smolo za katione v trdi vodi, medtem ko lahko postopek ionske izmenjave vključuje več različnih smol za ionsko izmenjavo. Poleg tega je postopek zeolita oblika ionskega izmenjevalnega postopka mehčanja trde vode.
Trda voda je voda, ki je bogata s kalcijevimi ali magnezijevimi kationi. Prisotnost teh kationov v vodi lahko povzroči težave, kot je zmanjšanje učinkovitosti skoraj katerega koli čistilnega opravila z reakcijo s toploto, kovinskimi napeljavami ali detergenti. Zato je te ione bolje odstraniti iz trde vode; imenujemo mehčanje vode. To lahko odstranimo s procesi ionske izmenjave. Postopek zeolita je eden takih postopkov.
Kaj je Zeolitni postopek?
Zeolitni postopek je postopek mehčanja trde vode s tehniko ionske izmenjave z uporabo kemične spojine zeolit. Je kemična spojina, ki vsebuje hidratiran natrijev aluminosilikat. Zaradi tega se ta postopek imenuje zeolit. Zeolit lahko reverzibilno zamenja svoje natrijeve katione s kalcijevimi in magnezijevimi ioni v procesu mehčanja vode.
Obstajata dve vrsti zeolita, in sicer naravni in sintetični zeolit. Naravna oblika je porozna, sintetična oblika pa je neporozen zeolit. Poleg tega ima sintetična oblika visoko izmenjevalno zmogljivost na enoto teže kot naravna oblika.
Slika 01: Valj, ki vsebuje zeolitno posteljo
Proces
V procesu mehčanja vode spuščamo trdo vodo skozi sloj zeolita (znotraj valja) z določeno hitrostjo. Potem se bodo kationi, ki povzročajo strjevanje vode, obdržali na zeolitnem sloju, ker se ti kationi izmenjujejo z natrijevimi kationi zeolita. Zato voda, ki prihaja iz tega valja, vsebuje natrijeve katione namesto kalcijevih in magnezijevih kationov.
Po določenem času se zeolitno ležišče izčrpa. Nato moramo ustaviti pretok vode in obdelati strugo s koncentrirano slanico (10%), da se zeolit regenerira. Ko gredico obdelamo s slanico, izpere vse kalcijeve in magnezijeve ione, tako da jih izmenja z natrijevimi ioni v slanici. Zato ta obdelava regenerira zeolit.
Kaj je proces ionske izmenjave?
Proces ionske izmenjave je postopek mehčanja vode, pri katerem uporabljamo katione ali anione za mehčanje vode. To lahko storimo z izmenjavo kationov ali anionov s kalcijevimi in magnezijevimi ioni v trdi vodi. Ta proces vključuje reverzibilno kemično reakcijo. Vendar pa lahko to tehniko uporabimo samo na razredčenih raztopinah. Oprema, ki jo uporabljamo v ta namen so ionski izmenjevalci.
Vrste
Obstajata dve vrsti;
- Kationski izmenjevalci – kot izmenjevalni material uporabite zeolit, zeleni pesek, sulfonirani premog itd.
- Anionski izmenjevalci – uporabljajo kovinske okside, sintetične smole itd.
Materiali, ki jih uporabljamo v kationskih izmenjevalcih, vključujejo šibke ali močne kisline. Močni kislinski kationski izmenjevalci vsebujejo predvsem sulfatne funkcionalne skupine. Šibki kislinski kationski izmenjevalci vsebujejo predvsem karboksilne skupine. Materiali, ki jih uporabljamo v anionskih izmenjevalcih, vključujejo šibke ali močne baze. Poleg tega obstaja več kategorij postopkov ionske izmenjave, ki vključujejo mehčanje, dekalkalizacijo in demineralizacijo. Ioni, ki so vključeni v proces izmenjave (ioni, ki se izmenjujejo s kationi kalcija in magnezija v trdi vodi), vključujejo natrijeve ione, vodikove katione, kloridne anione in hidroksilne anione.
Kakšna je razlika med zeolitom in postopkom ionske izmenjave?
Zeolitni postopek je postopek mehčanja trde vode s tehniko ionske izmenjave z uporabo kemične spojine zeolit, medtem ko je ionski izmenjevalni postopek postopek mehčanja vode, pri katerem za mehčanje vode uporabljamo katione ali anione. To je ključna razlika med zeolitom in procesom ionske izmenjave. Vendar pa je postopek zeolita oblika ionske izmenjave, ker ta proces vključuje izmenjavo natrijevih ionov v zeolitu s kalcijevimi in magnezijevimi ioni v trdi vodi. Poleg tega postopek zeolita vključuje samo izmenjavo natrijevih ionov, medtem ko postopek ionske izmenjave vključuje različne anione in katione, kot so kloridni ion, hidroksilni ion, vodikov ion in natrijev ion.
Spodnja infografika prikazuje razliko med zeolitom in procesom ionske izmenjave v obliki tabele.
Povzetek – Zeolit proti procesu ionske izmenjave
Postopek ionske izmenjave vključuje izmenjavo kalcijevih in magnezijevih ionov v trdi vodi z različnimi anioni ali kationi v izmenjevalcih. Ta postopek je pomemben za odstranjevanje trdote vode. Zeolitni postopek je tudi kategorija ionskih izmenjevalnih procesov. Razlika med zeolitom in postopkom ionske izmenjave je v tem, da zeolit uporablja mineral zeolit kot izmenjevalno smolo za katione v trdi vodi, medtem ko postopek ionske izmenjave lahko vključuje več različnih smol za ionsko izmenjavo.
