آنیونی بازی قوی (Strong Base Anion)

بخش مهمی از فرایند تصفیه آب مربوط به رزین‌ آنیونی بازی قوی است که در صنایع شیمیایی و در آزمایشگاه‌ها نیز از آن‌ها استفاده می‌شود. این گروه از رزین‌ها از اتصال یک کوپلیمر و یک گروه عاملی یونی ساخته می‌شوند. عملکرد آنیونی بازهای قوی بر مبنای مکانیسم تبادل یونی است؛ یعنی یون‌های هیدروکسید یا کلراید موجود در ساختار رزین با آنیون‌های محلول در آب جایگزین می‌شوند.

علاوه بر تصفیه آب، صنایع غذایی، شیمیایی و پتروشیمی از دیگر موارد کاربرد آنیونی بازهای قوی هستند. گروه عاملی این دسته از رزین‌ها توانایی بالایی در تبادل یونی داشته و حتی در محیط‌هایی با درصد قلیایی بالا عملکرد بسیار خوبی از خود نشان می‎دهند.
آشنایی با رزین آنیونی بازی قوی
یکی از مهم‌ترین و مؤثرترین انواع رزین‌های تبادل یونی، رزین آنیونی بازی قوی است. با استفاده از این ترکیب مهم انواع مختلف آنیون‌های آب و محلول‌های آبی در صنایع مختلف حذف و پاکسازی می‌شود. این نوع رزین به دلیل وجود گروه عاملی یونی قدرتمند  در محیط قلیایی عملکرد مؤثری دارد. به دلیل اهمیت خالص‌سازی آب و حذف آنیون‌های آب، کاربرد آنیونی بازهای قوی مانند رزین آنیونی امبرجت مدل CL4200 در صنایع حساس مانند نیروگاه‌ها، داروسازی و صنایع الکترونیک ضروری است.

رزین آنیونی بازهای قوی از اتصال یک کوپلیمر و یک گروه عاملی یونی تشکیل می‌شود. عملکرد آنیونی بازهای قوی درنتیجه موقعیت‌های تبادل چهارتایی آمونیوم انجام می‌شود. واکنش‌های تبادل آنیونی هم مانند واکنش‌های تبادل کاتیونی برگشت‌پذیر بوده و قابلیت احیا و فعال‌سازی دوباره دارند.

انواع رزین های آنیونی بازهای قوی
به‌طورکلی رزین‌های آنیونی بازی قوی در دو گروه قرار می‌گیرند که از نظر ساختاری تفاوت‌هایی با یکدیگر دارند. انواع رزین آنیونی بازهای قوی شامل نوع I و نوع II هستند. در ادامه تفاوت‌های آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

تفاوت در عملیات: رزین بازی قوی نوع I از نظر شیمیایی پایدارتر بوده و نوع II از نظر ظرفیت و بازدهی فرایند احیا کمی از نوع I پیشرفته‌تر است.
تفاوت در تورم: رزین آنیونی نوع I از نظر تورم، نسبت به نوع II بیشتر متورم می‌شود.
تفاوت فیزیکی: تفاوت دیگر رزین آنیونی بازی قوی I و II مربوط به موقعیت‌های تبادل گروه عاملی (تبادل چهارتایی آمونیوم) است. در ساختار نوع I سه گروه متیل و در ساختار نوع II یک گروه اتانول جایگزین یکی از گروه‌های متیل می‌شود.
تفاوت در کاربرد: کاربرد آنیونی بازهای قوی نوع I و نوع II یکی دیگر از موارد تفاوت است. در دماهای عملیاتی بسیار بالا یا وجود میزان زیادی سیلیکا در جریان آب آلوده رزین آنیونی قوی نوع I استفاده می‌شود.

رزین آنیونی بازی قوی نوع II با بازدهی کمتری نسبت به نوع I سیلیکا و سایر آنیون‌های ضعیف را حذف کرده و راحت‌تر احیا می‌شود. این نوع رزین آنیون بازی قوی تقریباً فاقد بوی آمین بوده، کمتر در معرض گرفتگی هستند و هزینه‌های عملیاتی کمتری دارند. زمانی‌که به جداسازی میزان زیادی سیلیکا نیاز نبوده و آلاینده‌های اصلی آب اسیدهای معدنی باشد کاربرد آنیونی بازهای قوی نوع II اولویت دارد.
مکانیسم عملکرد آنیونی بازهای قوی
درباره مکانیسم عملکرد آنیونی بازهای قوی باید گفت که بر مبنای تبادل یونی بوده و گروه‌های آمونیومی قرارگرفته بر روی رزین آنیون‌های خود را (مانند OH- یا Cl-) را با آنیون‌های موجود در آب یا محلول آبی مبادله می‌کنند. انواع رزین آنیونی بازی قوی مانند رزین آنیونی امبرلایت مدل IRA40 دارای گروه عاملی آمونیوم بوده و بار مثبت پایدار دارند. در فرایند تبادل یونی، گروه‌های فعال یون‌های منفی آب را جذب کرده و یون‌های کلراید یا هیدروکسید را آزاد می‌کنند.

مبنای عملکرد آنیونی بازهای قوی به اختلاف میل ترکیبی گروه‌های عاملی آنیون با یون‌های آنیونی وابسته است. یکی از ویژگی‌های بارز این گروه از آنیون‌ها عملکرد بالای آن‌ها در محیط‌های اسیدی و  PH پایین است. کاربرد آنیونی بازهای قوی برای حذف نیتریت، نیترات، سیسلیکا و فلوراید و حتی مواد آلی دارای بار منفی است که به دلیل ساختار پایدار آن‌ها ممکن می‌شود.
مقایسه آنیونی بازی قوی و آنیونی بازی ضعیف
ساختار شیمیایی منجر به عملکرد متفاوت رزین آنیونی بازی قوی و بازی ضعیف می‌شود. رزین‌های آنیون بازی قوی به‌صورت کامل در آب یونیزه شده  تمایل بیشتری برای پذیرش پروتون‌ها دارند. علاوه بر این، با کاربرد آنیونی بازهای قوی، آب به‌صورت کامل یونیزه شده؛ ولی با استفاده از آنیون بازی ضعیف تنها یونیزاسیون جزئی اتفاق می‌افتد. همچنین عملکرد آنیونی بازهای قوی به‌طور ویژه در فرایند تصفیه آب کاربرد داشته؛ ولی از نوع ضعیف برای جداسازی برخی یون‌های آب بدون جداسازی CO2 و SIO2 استفاده می‌شود.

کاربرد رزین آنیونی بازهای قوی
مهم‌ترین کاربرد آنیونی بازهای قوی مانند رزین آنیونی امبرلایت مدل IRA900cl تصفیه آب است. در این فرایند با تبادل یونی بین محلول و رزین آنیونی بازی قوی، یون کلر (در فرم کلر یا چرخه کلر) یا یون هیدروژن (در چرخه هیدروکسید یا فرم هیدروکسید) با یون موردنظر مبادله شده و جایگزین آن می‌شود. استفاده در عملیات قلیازدایی یکی دیگر از موارد کاربرد آنیونی بازهای قوی است.

در این فرایند برای حذف یون‌های کلر آب یا محلول آلوده از بستر رزین آنیونی بازی قوی نوع 2 عبور داده شده تا قلیا حذف شود. علاوه بر این، حذف نیترات از آب‌های آلوده از دیگر موارد مربوط به عملکرد آنیونی بازهای قوی است که برای این فرایند از آنیونی قوی فرم کلریدی استفاده می‌شود. به‌طور خلاصه موارد کاربرد رزین آنیونی بازی قوی عبارت‌اند از:

صنایع دارویی
صنایع الکترونیک
صنایع غذایی
حذف ترکیبات اسیدی
تصفیه فاضلاب‌های صنعتی
صنایع شیمیایی و پتروشیمی
کاربردهای آزمایشگاهی و تحلیلی
حذف ترکیبات اسیدی نیروگاه‌ها و سیستم موتورخانه
حذف سولفات، نیترات و سیلیکات و تولید آب فوق خالص

ویژگی های ساختاری و عملکردی
ظرفیت رزین یکی از شاخص‌های بسیار مهم است که نشان می‌دهد این ترکیبات چه میزان آنیون‌ها را می‌توانند حذف کنند. ظرفیت تبادل یونی رزین‌های آنیونی قوی بازی 4/1-1 میلی اکی‌والان بر میلی‌لیتر است. همچنین این گروه از رزین‌ها مقاومت بالایی در محیط‌های اسیدی و قلیایی داشته و به‌راحتی تجزیه شیمیایی نمی‌شوند. رزین‌های آنیونی بازهای قوی دارای مقاومت حرارتی بالایی بوده به‌صورتی‌که نوع 1 تا محدوده دمایی 60 درجه و نوع 2 تا دمای 80-70 درجه پایدار بوده و عملکرد مناسبی دارند.

علاوه بر این، سرعت بالای تبادل از دیگر ویژگی‌های ساختاری و مزایای این گروه از رزین‌ها بوده که به دلیل وجود گروه یونیزه فعال و ساختمان متخلخل آن است. این ویژگی موجب افزایش عملکرد آنیونی بازهای قوی شده و فرایند تبادل در کوتاه‌ترین زمان انجام می‌شود.
مزایای رزین آنیونی بازی قوی
رزین آنیونی بازی قوی دارای پایداری شیمیایی بالایی بوده و این ویژگی در محیط‌های قلیایی بیشتر به چشم می‌خورد. علاوه‌براین، این دسته از رزین‌ها دارای عملکرد سریع و سرعت بالایی در تبادل یون‌ها هستند. از دیگر مزایای کاربرد آنیونی بازی قوی، کارایی بالای آن‌ها در تولید آب فوق خالص است که در صنایع حساس مانند داروسازی اهمیت و ارزش بالایی دارد. این گروه از رزین‌ها به‌راحتی احیا شده و توانایی حذف طیف وسیعی از آنیون‌ها را دارند.

روش های احیا و نگهداری
همان‌طور که گفته شد قابلیت احیا و امکان استفاده مجدد، یکی از مزایا و ویژگی‌های مهم انواع رزین آنیونی بازی قوی مانند رزین آنیونی پرولایت مدل A4205 است. بعد از اشباع رزین و تکمیل ظرفیت یونی آن باید عملیات احیا انجام شود. فرایند احیا با دو روش انجام می‌شود. در ادامه روش‌های احیا و مراحل آن را توضیح می‌دهیم.

احیا با هیدروکسید سدیم: رایج‌ترین روش احیای رزین‌های آنیونی بازهای قوی که از محلول 604 درصد هیدروکسید سدیم استفاده می‌شود. در این فرایند باید دما کاملاً تحت کنترل باشد تا از تخریب رزین جلوگیری شود.
احیا با محلول نمکی کلرید سدیم: از این روش تنها در برخی موارد مانند حذف نیترات استفاده می‌شود. غلظت محلول کلرید سدیم باید 10-8 درصد باشد.
شستشوی معکوس: مرحله بک‌واش یا شستشوی معکوس برای جداسازی ذرات معلق، افت فشار و احیا انجام می‌شود.
ورود ماده احیا‌کننده: در ادامه احیای رزین باید ماده احیا‌کننده رقیق در غلظت و مقیاس مشخص به آب تزریق شود. باید سرعت تزریق پایین باشد تا رزین و مواد شیمیایی فرصت کافی برای برخورد داشته باشند. احیای مناسب نقش بسیار مهمی در بازگشت عملکرد آنیونی بازهای قوی دارد.
جایگزینی ماده احیاگر با آب رقیق‌کننده
شستشوی بستر با آب رقیق‌کننده

معیارهای انتخاب رزین آنیونی بازی قوی
باتوجه به اهمیت کاربرد آنیونی بازهای قوی برای انتخاب آن باید فاکتورهای مشخصی در نظر گرفت که عبارت‎‌اند از:

دمای عملیاتی
سرعت جریان و افت فشار
شرایط شیمیایی آب
نوع آنیونی که باید حذف شود
نوع سیستم

خرید آنیونی بازی قوی
به دلیل اهمیت کاربرد رزین آنیونی بازی و اهمیت عملکرد بهینه آن، باید این ماده مهم از برند معتبر با بهترین کیفیت خریداری شود. فروشگاه اینترنتی رزین چند یک فروشگاه بسیار معتبر است که با ارائه محصولاتی باکیفیت از برترین برندهای جهانی نقش مؤثری در تأمین نیازهای صنایع وابسته به این محصول دارد. برای خرید رزین آنیونی بازی قوی انتخاب فروشگاه رزین چند یک گزینه مناسب و منطقی است که می‌تواند پاسخگوی نیاز شما باشد.

رزین چند متخصص در تأمین انواع رزین‌های صنعتی
یکی از مهم‌ترین و مؤثرترین انواع رزین‌های تبادل یونی، رزین آنیونی بازی قوی است. با استفاده از این ترکیب مهم انواع مختلف آنیون‌های آب و محلول‌های آبی در صنایع مختلف حذف و پاکسازی می‌شود. رزین آنیونی بازهای قوی از اتصال یک کوپلیمر و یک گروه عاملی یونی تشکیل شده است.

عملکرد آنیونی بازهای قوی درنتیجه موقعیت‌های تبادل چهارتایی آمونیوم انجام می‌شود. تصفیه آب مهم‌ترین مورد کاربرد آنیونی بازهای قوی است و از آن در صنایع حساس مانند داروسازی، الکترونیک، نیروگاه‌ها و… استفاده می‌شود. فروشگاه اینترنتی رزین چند عرضه‌کننده بهترین نوع رزین‌های صنعتی از برندهای معتبر است و محصولاتی باکیفیت و قیمت رقابتی عرضه می‌کند. برای کسب اطلاعات بیشتر و خرید محصول از بخش تماس با ما اقدام کنید.