Đặc điểm nhận dạng hạt nhựa trao đổi cation
Hạt nhựa trao đổi cation là gì? Nhựa cation là hạt nhựa trao đổi ion hình cầu, có năng suất cao, được chế tạo bằng vật liệu tổng hợp có chứa Natri, là một loại hóa chất thông thường được sử dụng cho các thiết bị lọc nước công nghiệp và dân dụng.
Có rất nhiều loại hạt nhựa trao đổi ion với nhiều tính năng, tính chất lý – hoá khác nhau. Chúng cũng khác nhau về màu sắc. Vì vậy, bạn cũng đừng ngạc nhiên khi thấy hạt nhựa màu tím, màu đen. Vậy có thể nhìn màu sắc để phân biệt đặc tính của từng loại hạt nhựa hay không?
Tính chất vật lý của hạt nhựa cation
- Màu sắc: vàng, nâu, đen, thẩm. Màu sắc có thể thay đổi nhẹ từ mẻ này qua mẻ khác, nhưng kinh nghiệm cho thấy màu nhựa cation không có tác dụng đáng lưu tâm về hiệu suất
- Hình thái: nhựa trao đổi ion thường ở dạng hình tròn
- Độ nở: khi đem nhựa dạng keo ngâm vào trong nước, thể tích của nó biến đổi lớn
- Độ ẩm: là % khối lượng nước trên khối lượng nhựa ở dạng khô (độ ẩm cao), hoặc ở dạng ướt (độ ẩm thấp).
- Tính chịu nhiệt: các loại nhựa bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, vượt quá giới hạn nhựa bị nhiệt phân giải, mất tác dụng. Nhiệt độ hoạt động tốt từ 20-50oC.
- Tính dẩn điện: chất trao đổi ion ẩm dẩn điện tốt, tính dẫn điện của nó phụ thuộc vào dạng ion.
- Quy cách đóng bao: 25 lít/bao, Kích thước hạt: 0.3 – 1.2 mm. Tỷ trọng: 850 g/Lít với dung lượng trao đổi: 2.0 eq/l. Gốc ion trao đổi: Na+.
- Tính chịu mài mòn: trong vận hành các chất trao đổi ion cọ sát lẫn nhau và nở ngót, có khả năng dể vỡ vụn. Đây là một chỉ tiêu ảnh hưởng đến tính năng thực dụng của nó.
- Chịu oxy hoá: chất oxy hoá mạnh có thể làm cho nhựa bị lão hoá
Tính chất hoá học
Dung lượng trao đổi biểu thị mức độ nhiều ít của lượng ion có thể trao đổi trong một loại chất trao đổi ion. Có 2 cách biểu thị dung lượng trao đổi. Theo thể tích đlg/m3; theo khối lượng mgđl/g.
- Tổng dung lượng trao đổi: chỉ tiêu này biểu thị lượng gốc hoạt tính có trong chất trao đổi
- Dung lượng trao đổi cân bằng: biểu thị dung lượng trao đổi lớn nhất của chất trao đổi ion trong một loại dung dịch nào đó đã định, nên không phải là hằng số
- Dung lượng trao đổi làm việc: Dung lượng trao đổi được xác định dưới điều kiện vận hành thực tế.
Hạt nhựa trao đổi cation xử lý làm mềm nước như thế nào?
Trao đổi ion là một quá trình diễn ra nhanh chóng và thuận nghịch, trong đó các ion tạp chất có trong nước được thay thế bởi các ion có trong một loại hạt nhựa trao đổi ion. Các ion tạp chất có trong hạt nhựa phải được định kỳ tái sinh để khôi phục lại nó dưới dạng ban đầu.
Hạt nhựa trao đổi cation là hạt nhựa trao đổi ion dạng axit mạnh tách được các ion tạo độ cứng của nước như Ca2+, Mg2+ bằng cách thay thế chúng bằng ion Na+. Nguyên lý làm việc có thể khái quát như sau:
Làm mềm nước bằng hạt cation dựa trên tính chất của một số chất không tan hoặc hầu như không tan trong nước nhưng có khả năng trao đổi ion, khi ngâm trong nước các chất này hấp thụ cation của muối hòa tan lên bề mặt hạt và nhả vào nước một số lượng tương đương cation đã được cấy lên bề mặt hạt từ trước.
Sở dĩ cation có tính chất như vậy vì trong thành phần cấu tạo của nó có nhóm trao đổi ion hay còn gọi là nhóm hoạt tính. Lúc đầu ngâm lớp hạt cation vào dung dịch NaCl đậm đặc thì cation H+ của nhóm hoạt tính của cation sẽ tham gia vào phản ứng trao đổi với cation Na+ hòa tan trong dung dịch, kết quả ion Na+ được cấy lên toàn bộ bề mặt cation thay cho ion H+ và cationit biến thành Na-cationit.
