صنایع شیمیایی

رزین تبادل یونی (رزین تعویض یونی) چیست؟

رزین تبادل یونی (رزین تعویض یونی) طیف گسترده ای از ترکیبات آلی پلیمری و حاوی سایت های دارای بار مثبت یا منفی است که می تواند یون های بار مخالف را از محلول اطراف جذب کند.

این رزین ها معمولاً از یک کوپلیمر استایرن- دیوینیل بنزن (ماده ای با وزن مولکولی بالا) تشکیل شده اند ، اگرچه از ترکیبات دیگری مانند پلیمرهای اسید متاکریلیک-دیوینیل بنزن و فنل-فرمالدئید نیز استفاده می شود.  گروه های دارای بار الکتریکی معمولاً نمک های سولفونیک یا اسید کربوکسیلیک یا نمک های آمونیوم چهارتایی هستند.

پلیمرهای حاوی گروه های اسیدی به عنوان مبدل های اسیدی یا کاتیونی طبقه بندی می شوند زیرا یون های دارای بار مثبت مانند یون های هیدروژن و یون های فلزی را مبادله می کنند. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می شود.

انواع رزین تبادل یونی (رزین تعویض یونی)

رزین های تعویض یونی دو نوع هستند رزین های تبادل کاتیونی  که یونهای دارای بار مثبت مانند سدیم را با کلسیم تبادل می کنند و رزین های تبادل آنیونی  که یونهای دارای بار منفی مانند کلرید را با آرسنیک مبادله می کنند.

رزین ها معمولاً از یک چارچوب پلیمری پلی استایرن ساخته می شوند و فقط از نظر گروه های عملکردی خاص متفاوت هستند. سیستم های تبادل یونی معمولاً با کلرید سدیم بازسازی می شوند. معمولاً نمک طعام ۰.۱ N در از بین بردن حتی آنیون های به شدت جذب شده موثر است.

رزین تبادل یونی (رزین تعویض یونی) چیست؟

رزین های تعویض یونی جامدات سبک و متخلخلی هستند که معمولاً به صورت گرانول ، مهره یا ورق تهیه می شوند. هنگام غوطه ور شدن در محلول ، رزین ها محلول را جذب کرده و متورم می شوند. درجه تورم به ساختار پلیمری و غلظت یونی کل محلول بستگی دارد.

رزین هایی با ترکیبات شیمیایی و خواص فیزیکی مناسب ممکن است به دلخواه برای کاربردهای خاص تبادل یونی سنتز شوند. بنابراین آنها عمده مواد مصنوعی تبادل یونی را تشکیل می دهند که در آزمایشگاه و صنعت استفاده می شوند.

در کاربردهای صنعتی و خانگی  از رزین های تبادل یونی برای حذف نمک های کلسیم ، منیزیم ، آهن و منگنز از آب (نرم شدن آب) ، تصفیه قند و غلظت عناصر ارزشمند مانند طلا ، نقره ، و اورانیوم از کانسنگ های معدنی استفاده می شود. در تجزیه و تحلیل شیمیایی ، از این رزین ها برای جداسازی یا غلظت مواد یونی استفاده می شود و در سنتز شیمیایی ، برخی از رزین های تعویض یونی به عنوان کاتالیزورهای موثر به خصوص در واکنش های استری و هیدرولیز استفاده شده است.

رزین های تبادل الکترون، الکترون ها را از محلول اطراف می پذیرند یا اهدا می کنند و در واکنش های کاهش اکسیداسیون استفاده می شوند. مثال ها شامل پلیمرهای تهیه شده از هیدروکینون ، فنل و فرمالدئید است.

رزین تعویض یونی چیست؟
رزین تعویض یونی چیست؟

رزین تبادل یونی (رزین تعویض یونی) در تصفیه آب آشامیدنی

اخیراً از رزین های تعویض یونی به طور فزاینده ای برای تولید آب آشامیدنی استفاده می شود. رزین های تخصصی برای تصفیه آلاینده های مختلف نگران کننده از جمله پرکلرات و اورانیوم طراحی شده اند.

رزین های زیادی برای این اهداف طراحی شده است ، مانند رزین آنیون قوی پایه / قوی ، که برای حذف نیترات و پرکلرات استفاده می شود. مهره های رزینی نیز وجود دارد که می تواند برای نرم شدن آب مورد استفاده قرار بگیرد.

اثر تبادل یونی برای تصفیه آب می تواند توسط پوسته پوسته شدن مواد معدنی ، گرفتگی سطح و سایر مواردی که باعث رسوب روی رزین  می شوند، محدود شود. فرآیندهای قبل از تصفیه مانند فیلتراسیون یا افزودن مواد شیمیایی می تواند به کاهش یا جلوگیری از این مشکلات کمک کند.

رزین تبادل یونی (رزین تعویض یونی)  در داروسازی

این رزین ها نه تنها برای کاتالیز کردن واکنشهای خاص ، بلکه برای جداسازی و تصفیه مواد فعال دارویی در داروسازی نیز استفاده می شوند. از سه رزین تبادل یونی ، سدیم پلی استایرن سولفونات ، کلستیپول و کلستیرامین به عنوان مواد فعال استفاده می شود. سدیم پلی استایرن سولفونات یک رزین تبادل یونی به شدت اسیدی است و برای درمان هایپرکالمی استفاده می شود. کلستیپول یک رزین تبادل یونی ضعیف بازی است و برای درمان هایپرکلسترولمی استفاده می شود. کلستیرامین یک رزین تبادل یونی کاملاً بازی است و برای درمان هایپرکلسترولمی نیز استفاده می شود. کلستیپول و کلستیرامین به عنوان گیرنده های اسید صفراوی شناخته می شوند.

رزین های تعویض یونی همچنین به عنوان مواد افزودنی در فرمولاسیون های دارویی مانند قرص ، کپسول و سوسپانسیون استفاده می شوند. در این کاربردها ، رزین تعویض یونی می تواند چندین عملکرد از جمله پوشاندن طعم ، انتشار دارو ، تجزیه قرص ، افزایش فراهمی زیستی و بهبود ثبات شیمیایی مواد فعال مختلف داشته باشد.

قیمت خرید و فروش رزین تبادل یونی (رزین تعویض یونی)

پیش بینی می شود که بازار جهانی رزین های تعویض یونی  که در سال ۲۰۱۴ ، ۱.۵۴ میلیارد دلار تخمین زده شده بود  تا سال ۲۰۲۲ به  ۴۶/۲ میلیارد دلار برسد . تحلیلگران افزایش تقاضای انرژی هسته ای و مقررات سختگیرانه زیست محیطی را در بازار را بر این مسئله موثر می دانند. این امر به ویژه در بازارهای تولید برق و تصفیه فاضلاب و همچنین در منطقه آسیا و اقیانوسیه مشاهده می شود.

برچسب ها

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا
بستن