کاربردهای رزین های اسیدی ضعیف

به عنوان یک تبادل کننده ی یونی واقعی عمل می کنند و یونهای چند ظرفیتی را بر یونهای تک ظرفیتی ترجیح می دهند.رزین های تعویض یونی اسیدی ضعیف، کار خنثی سازی قلیا را انجام می دهند. بنابراین تا 17. فرم هیدروژنی رزین های اسیدی ضعیف، دارای نشتی زیر یک درصد برای یونهای فلزی است درحالی که فرم سدیمی آن، دارای نشتی کم تر از 0/1 درصد برای یونهای فلزی است.

رزینهای بازی ضعیف، باید قبل از رزین های اسیدی ضعیف قرار گیرند چون رزین های بازی ضعیف فقط اسیدهای آزاد معدنی را جذب می کنند (که باعث می شوند pH محلول حداقل بالاتر از 5 شود که مساعد کار رزین های اسیدی ضعیف است) در غیر این صورت باید با تزریق سود pH را به بالاتر از 5 رساند ولی pH هم نباید خیلی بازی باشد که رسوب ایجاد شود.رزین اسیدی ضعیف باید همیشه به صورت سدیمی استفاده شود مگر آنکه قلیائیت کافیباشد که هیدروژن را خنثی کند.

مراحل احیای رزین های اسیدی ضعیف: همانند رزین های معمولی دارای چهار مرحله است اما توصیه می شود که در مرحله ی تزریق اسید از هوا هم استفاده شود تا رسوبات راحت تر حل شوند و نیز مرحله ی شستشوی معکوس حداقل 10 دقیقه طول بکشد.

در مرحله ی تزریق اسید، فلزات جذب شده توسط رزین با هیدروژن تعویض می شوند که در طی آن رزین حدود 50 تا 75 درصد منقبض می شود. چون جذب اسید توسط رزین به کندی انجام می شود، توصیه می شود که زمان تماس حداقل 30 دقیقه و ترجیحاً 60 دقیقه باشد.

جهت احیای رزین کاتیونی ضعیف، از هر نوع اسید معدنی می توان استفاده کرد. استفاده از اسید کلریدریک 1 تا 2 نرمال (5 تا 10 درصد) بیشتر معمول است اما به خاطر خطر رسوبگذاری در بستر رزین، از اسیدسولفوریک کمتر از 0/2 نرمال باید استفاده کرد.برای تبدیل رزین اسیدی ضعیف به فرم سدیمی معمولا از سود 1 نرمال (4 درصد) استفاده می شود که زمان تماسی حدود 30 تا 60 دقیقه و حتی بیشتر نیاز است.

در طی این مرحله (تزریق سود) رزین خیلی گرم می شود (15 تا 30 درجه افزایش دما) و نیز رزین تا دو برابر منبسط می گردد. تزریق سود باید به سمت بالا باشد.برای احیای رزین های اسیدی ضعیف سدیمی، تزریق سود باید به سمت بالا باشد تا انبساط رزین مشکل ساز نشود. ارتفاع بستر رزین کاتیونی ضعیف نباید از 75 سانتیمتر کمتر باشد چون سرعت تبادل این رزین ها کم است از این رو دبی کمتر و ارتفاع بیشتر بستر یک مزیت محسوب می شود.

رزین کاتیونی ضعیف به فرم هیدروژنی بسیار کم یونیزه می شود. درجه یونیزاسیون آن خیلی زیاد به pH محیط (مایع) بستگی دارد؛ اما اگر رزین کاتیونی ضعیف به صورت نمک باشد می تواند به خوبی یونیزه شود و در تعویض یونی مشارکت کند به شرط آن که محیط اسیدی نشود.

به خاطر اینکه احیای رزین اسیدی ضعیف کند انجام می شود، همیشه این خطر وجود دارد که لایه های پایینی خوب احیا نشوند. از این رو پیشنهاد می شود که در زمان احیا، رزین حدود 10 تا 20 دقیقه در اسید غوطه ور باشد تا همه بستر رزین فرعیست احیا داشته باشند. پس از این مدت، بستر با شستشوی آهسته و سپس شستشوی سریع آماده سرویس شود.

pH آب ورودی به رزین اسیدی ضعیف نه می تواند اسیدی باشد (که تعویض انجام نمی شود) و نه می تواند بیشتر از 8/5 باشد (که خطر تشکیل رسوب ,(Mg(OH در بستر رزین وجود دارد).اگر از یک بستر رزین، هم رزین اسیدی قوی و هم ضعیف استفاده می شود، در زمان سرویس دهی با جریان از بالا به پایین، رزین اسیدی ضعیف باید در لایه بالاتر باشد ولی در زمان احیا باید اسید از پایین به بالا تزریق شود تا اول رزین اسیدی قوی احیا شود و سپس رزین اسیدی ضعیف.

پساب خروجی در زمان احیا با این روش تقریباً خنثی است چون راندمان احیا رزین اسیدی ضعیف تقریباً صد در درصد است. در مواقعی که برای کاهش قلیائیت آب، اسید تزریق می شود (مثل آب برج های خنک کن) می توان این آب ها را از رزین اسیدی ضعیف عبور داد تا pH آنها به صورت کنترل شده کم گردد چون رزین های اسیدی ضعیف از pH کمتر از 4 دیگر هیچ هیدروژنی تعویض هرچه نسبت سختی به قلیائیت از یک بیشتر باشد استفاده از رزین های اسیدی ضعیف توجیه اقتصادی بهتری دارد.