Proces zeolitu a proces iónovej výmeny sú procesy zmäkčovania vody. Kľúčový rozdiel medzi zeolitom a procesom iónovej výmeny je v tom, že zeolitový proces používa minerálny zeolit ako živicu na výmenu katiónov v tvrdej vode, zatiaľ čo proces iónovej výmeny môže zahŕňať niekoľko rôznych živíc na výmenu iónov. Okrem toho je zeolitový proces formou procesu iónovej výmeny zmäkčujúceho tvrdú vodu.
Tvrdá voda je voda bohatá na katióny vápnika alebo horčíka. Prítomnosť týchto katiónov vo vode môže spôsobiť ťažkosti, ako je zníženie účinnosti takmer akejkoľvek čistiacej úlohy reakciou s teplom, kovovým potrubím alebo čistiacimi prostriedkami. Preto je lepšie tieto ióny z tvrdej vody odstrániť; nazývame to zmäkčovanie vody. Toto odstránenie môžeme vykonať prostredníctvom procesov iónovej výmeny. Proces zeolitu je jedným z takýchto procesov.
Čo je to proces zeolitu?
Zeolitový proces je proces zmäkčovania tvrdej vody pomocou techniky iónovej výmeny pomocou chemickej zlúčeniny zeolit. Je to chemická zlúčenina, ktorá má hydratovaný hlinitokremičitan sodný. To vedie k pomenovaniu tohto procesu ako zeolitový proces. Zeolit dokáže reverzibilne vymieňať svoje sodné katióny s iónmi vápnika a horčíka v procese zmäkčovania vody.
Existujú dva typy zeolitu ako prírodný a syntetický zeolit. Prírodná forma je porézna a syntetická forma je neporézny zeolit. Okrem toho má syntetická forma vyššiu výmennú kapacitu na jednotku hmotnosti ako prirodzená forma.
Obrázok 01: Valec obsahujúci zeolitové lôžko
Proces
V procese zmäkčovania vody prechádzame tvrdú vodu cez vrstvu zeolitu (vo vnútri valca) pri špecifikovanej rýchlosti. Potom sa katióny, ktoré spôsobujú tvrdnutie vodou, zadržia na zeolitovom lôžku, pretože tieto katióny sa vymieňajú so sodnými katiónmi zeolitu. Preto voda vychádzajúca z tohto valca obsahuje skôr katióny sodíka než katióny vápnika a horčíka.
Po určitom čase sa zeolitové lôžko vyčerpá. Potom musíme zastaviť prietok vody a lôžko ošetriť koncentrovaným soľným roztokom (10%), aby sa zeolit regeneroval. Keď lôžko ošetríme roztokom soľanky, zmyje všetky ióny vápnika a horčíka tým, že ich nahradí iónmi sodíka v roztoku soľanky. Preto toto ošetrenie regeneruje zeolit.
Čo je proces iónovej výmeny?
Proces iónovej výmeny je proces zmäkčovania vody, pri ktorom používame katióny alebo anióny na zmäkčenie vody. Môžeme to urobiť výmenou katiónov alebo aniónov s iónmi vápnika a horčíka v tvrdej vode. Tento proces zahŕňa reverzibilnú chemickú reakciu. Túto techniku však môžeme použiť len na zriedené roztoky. Zariadenia, ktoré na tento účel používame, sú iónomeniče.
Typy
Existujú dva typy;
- Katiónové výmenníky – ako výmenný materiál používajú zeolit, zelený piesok, sulfónované uhlie atď.
- Aniónové výmenníky – používajú oxidy kovov, syntetické živice atď.
Materiály, ktoré používame v katexoch, zahŕňajú slabé alebo silné kyseliny. Silne kyslé katexy obsahujú hlavne sulfátové funkčné skupiny. Slabé kyslé katexy obsahujú hlavne karboxylové skupiny. Materiály, ktoré používame v aniónových meničoch, zahŕňajú buď slabé zásady, alebo silné zásady. Okrem toho existuje niekoľko kategórií procesov iónovej výmeny, ktoré zahŕňajú zmäkčenie, dealkalizáciu a demineralizáciu. Ióny, ktoré sa podieľajú na procese výmeny (ióny, ktoré sa vymieňajú s katiónmi vápnika a horčíka v tvrdej vode) zahŕňajú sodíkové ióny, vodíkové katióny, chloridové anióny a hydroxylové anióny.
Aký je rozdiel medzi zeolitom a procesom iónovej výmeny?
Zeolitový proces je proces zmäkčovania tvrdej vody pomocou techniky iónovej výmeny pomocou chemickej zlúčeniny zeolit, zatiaľ čo proces iónovej výmeny je proces zmäkčovania vody, pri ktorom na zmäkčenie vody používame katióny alebo anióny. Toto je kľúčový rozdiel medzi zeolitom a procesom iónovej výmeny. Proces zeolitu je však formou procesu výmeny iónov, pretože tento proces zahŕňa výmenu iónov sodíka v zeolite za ióny vápnika a horčíka v tvrdej vode. Okrem toho proces zeolitu zahŕňa výmenu iba sodných iónov, zatiaľ čo proces iónovej výmeny zahŕňa rôzne anióny a katióny, ako je chloridový ión, hydroxylový ión, vodíkový ión a sodný ión.
Nižšie uvedená infografika predstavuje rozdiel medzi zeolitom a procesom výmeny iónov v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Zeolit verzus proces iónovej výmeny
Proces iónovej výmeny zahŕňa výmenu iónov vápnika a horčíka v tvrdej vode s rôznymi aniónmi alebo katiónmi vo výmenníkoch. Tento proces je dôležitý pre odstránenie tvrdosti vody. Zeolitový proces je tiež kategóriou procesov iónovej výmeny. Rozdiel medzi zeolitom a procesom iónovej výmeny je v tom, že zeolitový proces využíva minerálny zeolit ako živicu na výmenu katiónov v tvrdej vode, zatiaľ čo proces iónovej výmeny môže zahŕňať niekoľko rôznych živíc na výmenu iónov.
