विनिमय क्षमता

आयनोविस के आयन एक्सचेंज और सॉर्शन गुणों की मात्रात्मक विशेषताओं के लिए, निम्न मानों का उपयोग किया जाता है: पूर्ण, गतिशील और कार्यरत विनिमय टैंक।

पूर्ण विनिमय टैंक(पीओ) एयर-ड्राई या सूजन आयनिक के द्रव्यमान की एक इकाई में आयन एक्सचेंज के लिए सक्षम कार्यात्मक समूहों की संख्या द्वारा निर्धारित और एमएम-यूक / जी या एमई-ईक्यू / एल में व्यक्त किया जाता है। यह आयनिक पासपोर्ट में संकेत दिया गया एक निरंतर मूल्य है, और इमोन की एकाग्रता या प्रकृति पर निर्भर नहीं करता है। थर्मल, रासायनिक या विकिरण प्रभाव के कारण यह भिन्न (कमी) हो सकता है। वास्तविक परिस्थितियों में, यह आयनीट मैट्रिक्स की उम्र बढ़ने के कारण समय के साथ घटता है, पूसोन आयनों (कार्बनिक, लौह, आदि) का अपरिवर्तनीय अवशोषण, जो कार्यात्मक समूहों को अवरुद्ध करता है।

संतुलन (स्थैतिक) विनिमय क्षमता पानी, पीएच और आयनीट वॉल्यूम्स के अनुपात और माप पर समाधान के अनुपात की एकाग्रता पर निर्भर करती है। तकनीकी प्रक्रियाओं की गणना करने की आवश्यकता है।

गतिशील विनिमय टैंक(रोज) - जल उपचार प्रक्रियाओं में सबसे महत्वपूर्ण संकेतक। वास्तविक परिस्थितियों में, सॉर्शन-पुनर्जन्म के चक्र में Ionet का एकाधिक उपयोग, विनिमय क्षमता पूरी तरह से उपयोग नहीं की जाती है, लेकिन केवल आंशिक रूप से।

उपयोग की डिग्री पुनर्जन्म एजेंट की पुनर्जन्म और प्रवाह दर, पानी के साथ आयनीटर के संपर्क का समय और पुनर्जन्म एजेंट के साथ, डिवाइस के लवण, पीएच, डिजाइन और हाइड्रोडायनामिक्स की एकाग्रता के साथ निर्धारित किया जाता है। इस आंकड़े से पता चलता है कि एक नियम के रूप में, एक नियम के रूप में, एक नियम के रूप में जल शोधन की प्रक्रिया को रोक दिया जाता है, जो आईओएनईटी की पूर्ण संतृप्ति से पहले होता है। इस मामले में अवशोषित आयनों की संख्या, आयनेत के क्षेत्र के अनुरूप, आयनीत की मात्रा को सौंपा गया, और प्रतिदिन होगा।

पूर्ण संतृप्ति के अनुरूप अवशोषित आयनों की संख्या, जब स्पॉक 1 है, तो राशि की राशि और एस-जैसे वक्र के ऊपर छायांकित आंकड़े के क्षेत्र के अनुरूप, को कुल गतिशील विनिमय क्षमता (पीडी) कहा जाता है । प्रकार-प्रकार जल उपचार प्रक्रियाओं में, यह आमतौर पर 0.4-0.7 से अधिक नहीं होता है।

अंजीर। एक

प्रायोगिक भाग

अभिकर्मकों और समाधान:250 सेमी की क्षमता वाले एक मापने वाले फ्लास्क में आसुत पानी में mgcl2 * 6h2o लवण

कैल्शियम नाइट्रेट (0.02 मीटर) का समाधान नमूना (1.18 ग्राम) साली सीए (एनओ 3) 2 · 4 एन 20 को भंग करके तैयार किया गया था। नमूना को भंग करने के बाद, समाधान 250 सेमी की क्षमता वाले मापने वाले फ्लास्क में आसुत पानी में पतला हो गया था।

समाधान 2 कैल्शियम नाइट्रेट (ओ .1 एम) नमूना (5.0 9 ग्राम) सीए (NO3) 2 · 4n20 के लवण को भंग करके तैयार किया गया था। नमूना को भंग करने के बाद, समाधान 250 सेमी की क्षमता वाले मापने वाले फ्लास्क में आसुत पानी में पतला हो गया था।

कॉम्प्लेक्सोन का मूल समाधान तृतीयफिक्सनल से तैयार। मानकीकरण मैग्नीशियम सल्फेट के अनुसार किया गया था।

एनएच 4 एल "ch.d.a." से तैयार बफर समाधान और nh4oh।

एमजी 2+ आयनों की अवशिष्ट एकाग्रता एरियोच्रोमा इंडिकेटर टी के साथ जटिल रूप से जटिल रूप से निर्धारित की गई थी।

सीए 2+ आयनों की अवशिष्ट एकाग्रता murcexide संकेतक के साथ consconmetrically द्वारा निर्धारित किया गया था।

प्रारंभिक और अवशिष्ट के संदर्भ में solbed एकाग्रता पाया गया था।

एक शर्बेंट का उपयोग zeolites युक्त artyhevsky अभिव्यक्ति की नस्ल द्वारा किया गया था।

सॉर्बेंट खाना बनाना।

सीएसपी अथशेव्स्की कुचलने, लुभाने, 1 - 2 - 3 मिमी के आकार के साथ ग्रेन्युल के एकत्रित अंशों को 1 - 2 - 3 मिमी के आकार के साथ एकत्रित करता है और सुखाने कैबिनेट में सूख जाता है।

स्टेटिक मोड में आयन एक्सचेंज कंटेनर। 20 सेमी द्वारा सीए 2+ आयनों वाले समाधान के साथ, एक और मामले में, एमजी 2+, एक ज्ञात एकाग्रता के साथ और

एक निश्चित पीएच मान को शर्बत के 5.0 ग्राम जोड़ा गया था, एक निर्दिष्ट समय के लिए हिल गया था और ठोस चरण को निस्पंदन द्वारा अलग किया गया था। में

कैल्शियम के संबंध में चेलेमेटोमेट्रिक टाइट्रेशन की चुनिंदकता को दृढ़ता से अल्कोहल माध्यम में दृढ़ संकल्प निर्धारित करके सुधार किया जा सकता है (मैग्नीशियम फिल्टर सीए 2+ आयनों की अवशिष्ट एकाग्रता द्वारा निर्धारित किया गया था, अन्य मामले में, एमजी 2+। सतह एकाग्रता मिली स्रोत और अवशिष्ट के संदर्भ में।

धातु क्रोमिक संकेतक - moriesid।

ईडीटीए, 0.05 मीटर समाधान; अमोनियम बफर मिश्रण पीएच \u003d 9; NaOH, 2 एम समाधान; संकेतक - एरियोच्रोम ब्लैक टी और मूरिद - ठोस (1: 100 के संदर्भ में एनएसीएल के साथ मिश्रण)।

पद्धति परिभाषा

1. विश्लेषण समाधान का नमूना टाइट्रेशन फ्लास्क, 10 सेमी 3 अमोनियम बफर मिश्रण (पीएच 9) में स्थानांतरित कर दिया गया था, आसुत पानी के 25 सेमी 3 को जोड़ा गया था, एक स्पुतुला 30 - 40 मिलीग्राम एरियोरोम की नोक पर ब्लैक टी और सूचक को पूरी तरह से भंग करने के लिए सिस्टम को बढ़ाएं। समाधान शराब-लाल का अधिग्रहण किया। ईडीटीए समाधान का टाइट्रेशन एक बुथेट से ब्यूरेट से स्पष्ट रूप से नीले रंग में रंग के रंग के लिए लगातार stirring के साथ किया गया था।

2. विश्लेषण समाधान का नमूना टाइट्रेशन के लिए फ्लास्क में स्थानांतरित किया गया था, 5 सेमी 3 2 एम NaOH समाधान, आसुत पानी के 30 सेमी 3 और 30 मिलीग्राम के एक स्पुतुला की नोक पर जोड़ें। समाधान ने लाल रंग का अधिग्रहण किया। बैंगनी रंग में रंग के संक्रमण से पहले ईडीटीए के समाधान द्वारा टाइट्रेशन किया गया था।

कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के संबंध में सांख्यिकीय स्थितियों की गणना।

मैग्नीशियम विनिमय क्षमता का निर्धारण

समकक्ष 0.02 एमओएल / एल के एक दाढ़ी एकाग्रता के साथ 20 सेमी 3 मैग्नीशियम क्लोराइड समाधान और 5.0 एस सॉर्बेंट पूर्व-सूखे 1 घंटे के लिए पूर्व-सूखे और निर्दिष्ट समय (0.5 घंटे) के लिए हिलाएं। एक और मामले में, 1 घंटे और इसी तरह। समय समाप्त होने के बाद, समाधान फ़िल्टर किया गया था। इसे छेड़छाड़ के 5 सेमी 3 का विश्लेषण करने के लिए लिया गया था और एमजी 2+ आयनों की अवशिष्ट एकाग्रता जटिलताप्रतिक विधि द्वारा निर्धारित की गई थी।

2. समकक्ष 0 के दाढ़ी एकाग्रता के साथ कैल्शियम क्लोराइड समाधान के 20 सेमी 3 तक, एल मोल / एल ने 1 घंटे के लिए 1050 सी पर सॉर्बेंट पूर्व-सूखे के 5.0 ग्राम जोड़ा और एक निर्दिष्ट समय (0.5 घंटे) के लिए हिलाया। एक और मामले में, 1 घंटे और इसी तरह। समय समाप्त होने के बाद, समाधान फ़िल्टर किया गया था। इसे छेड़छाड़ के 5 सेमी 3 का विश्लेषण करने के लिए लिया गया था और सीए 2 आयनों की अवशिष्ट एकाग्रता जटिलताप्रतिक विधि द्वारा निर्धारित की गई थी।

स्थिर परिस्थितियों में सीएसपी के एक्सचेंज टैंक पर सीएसपी और समाधान CaCl2 * 4N2O के संपर्क समय का प्रभाव।

(सी (CA2 +) EX \u003d 0.1 MOL / L; MCSP \u003d 5.0)

चरणों के संपर्क समय में वृद्धि के साथ, संतुलन एकाग्रता में वृद्धि देखी जाती है। और 3 घंटे के बाद, एक गतिशील रोलिंग संतुलन स्थापित है।

6. मानकीकरण, मेट्रोलॉजी और प्रमाणन (आईयूएस 11-12-94) पर इंटरस्टेट काउंसिल के बंद प्रोटोकॉल संख्या 5-94 की वैधता का प्रतिबंध

7. संस्करण (जनवरी 2002) संशोधन के साथ (आईयूएस 3-9 1)


यह मानक IONITES पर लागू होता है और पूर्ण आयनिक पुनर्जन्म और किसी दिए गए पुनर्जन्म एजेंट खपत के साथ गतिशील विनिमय टैंक निर्धारित करने के तरीकों को स्थापित करता है।

विधियों में आयनों की संख्या को निर्धारित करने में शामिल है, जो आयनीकृत परत के माध्यम से समाधान के निरंतर प्रवाह के साथ सूजन आयनित की मात्रा की एक इकाई द्वारा कामकाजी समाधान से अवशोषित हो जाता है।

1. नमूना विधि

1. नमूना विधि

1.1। नमूना विधि विशिष्ट उत्पादों के लिए नियामक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण को इंगित करती है।

1.2। Ionites के लिए, जिसमें नमी का द्रव्यमान 30% से कम है, नमूना लिया जाता है (100 ± 10)। सूजन के लिए, नमूना एक गिलास में 600 सेमी की क्षमता के साथ रखा जाता है और इसे संतृप्त समाधान के साथ डाला जाता है सोडियम क्लोराइड, जिसे इसकी सूजन के साथ आयनीकृत परत को कवर करने के लिए अतिरिक्त के साथ लेपित किया जाना चाहिए। 5 एच Ionis आसुत पानी से धोया जाता है।

1.3। नमी के बड़े हिस्से के साथ ionites के लिए, 30% से अधिक नमूना (150 ± 10) जी 600 सेमी के एक गिलास में एक क्षमता के साथ लिया जाता है और 200 सेमी आसुत पानी का पालन किया जाता है।

2. अभिकर्मक, समाधान, व्यंजन, उपकरण

गोस्ट 670 9 या डिमिनेरलाइज्ड के अनुसार आसुत पानी, गोस्ट 670 9 की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

गोस्ट 742, एचएच के अनुसार बेरियम क्लोराइड, 10% के द्रव्यमान अंश के साथ समाधान।

कैल्शियम 2-पानी क्लोराइड, एचएचएच, एकाग्रता समाधान (एसएएसएल \u003d 0.01 एमओएल / डीएम (0.01 एन।) और (एसएएसएल) \u003d 0.0035 एमओएल / डीएम (0.0035 एन।)।

गोस्ट 3118 के अनुसार सैलोनिक एसिड, एच.एच.एच., 5% और सांद्रता (एचसीएल) \u003d 0.5 एमओएल / डीएम (0.5 एन।), (एचसीएल) \u003d 0.1 एमओएल / डीएम (0, 1 एन। ) और (एनएसएल) \u003d 0.0035 एमओएल / डीएम (0.0035 एन।)।

गोस्ट 4204 के अनुसार सल्फ्यूरिक एसिड, एच.एच.एच., 1% के द्रव्यमान अंश के साथ समाधान, एकाग्रता (एचएसओ) \u003d 0.5 एमओएल / डीएम (0.5 एन।)।

गोस्ट 4328 के अनुसार सोडियम हाइड्रॉक्साइड, एचएच।, 2, 4, 5%, सांद्रता (NAOH) \u003d 0.5 एमओएल / डीएम (0.5 एन।), (NaOH) \u003d 0.1 एमओएल / डीएम (0.1) के द्रव्यमान के साथ समाधान n।), (NaOH) \u003d 0.0035 एमओएल / डीएम (0.0035 एन।)।

सोडियम क्लोराइड गोस्ट 4233, एच.सी., संतृप्त समाधान और एकाग्रता का एक समाधान (NACI) \u003d 0.01 एमओएल / डीएम (0.01 एन।) के अनुसार।

मिथाइल लाल और मेथिलिन नीले या मिथाइल लाल और ब्रोमन-हरे रंग के हरे रंग के मिश्रित संकेतक को गोस्ट 4919.1 के अनुसार तैयार किया जाता है।

मिथाइल ऑरेंज या मिथाइल लाल संकेतक, 0.1% के द्रव्यमान अंश के साथ एक समाधान गोस्ट 4919.1 के अनुसार तैयार किया गया है।

Phenolphthalein संकेतक, 1% के द्रव्यमान अंश के साथ शराब समाधान, गोस्ट 4919.1 के अनुसार तैयार।

गोस्ट 6755 के अनुसार अवशोषक रासायनिक नींबू सीपीआई -1 या चूने के अनुसार नैट्रॉन है।

GOST 25336 के अनुसार ट्यूब (Hlorkalcium)।

Menzur 1000 गोस्ट 1770 के अनुसार।

5770 प्रदर्शन 1-4 के अनुसार सिलेंडर 100 और 250 सेमी की क्षमता के साथ 1-4 और 500 और 1000 सेमी की क्षमता के साथ प्रदर्शन 1, 2।

600 और 1000 सेमी की क्षमता के साथ किसी भी प्रदर्शन में गोस्ट 25336 के अनुसार ग्लास या एन।

GOST 25336 के अनुसार FLASKS KN-1-250।

पिपेट्स 2-2-100, 2-2-25, 2-2-20 और 2-2-10 एनटीडी के माध्यम से।

एनटीडी प्रकार 1, 2, प्रदर्शन 1-5, सटीकता वर्ग 1, 2, 25 या 50 सेमी की क्षमता के साथ, 0.1 सेमी से अधिक की एक विभाजन मूल्य और प्रकार 1, 2, निष्पादन 6, सटीकता के एक विभाजन मूल्य के साथ कक्षा 1, 2, 0.02 सेमी से अधिक की एक विभाजन मूल्य के साथ 2 या 5 सेमी की क्षमता के साथ।

मापने वाले फ्लास्क 1, 2 गोस्ट 1770 के अनुसार, 10, 25 और 100 सेमी की क्षमता के साथ सटीकता कक्षा 1, 2।

एक नियंत्रण ग्रिड 0315K के साथ विलाप 200 मिमी के व्यास के साथ एक खोल के साथ गोस्ट 6613 के अनुसार।

सीसीसी -5000 कप गोस्ट 25336 के मुताबिक या पॉलिमरराइजेशन सामग्री से पर्याप्त रूप से चलनी को रखने के लिए पर्याप्त है।

स्थापना प्रयोगशाला (ड्राइंग देखें) में एक बोतल 1 और 6 आंतरिक व्यास (25.0 ± 1.0) मिमी के साथ एक कांच का स्तंभ होता है और पूर्ण आयनिक पुनर्जन्म और आंतरिक व्यास की स्थितियों के तहत गतिशील विनिमय क्षमता निर्धारित करने के लिए कम से कम 600 मिमी की ऊंचाई होती है (16.0 ± 0.5) मिमी और पुनर्जन्म एजेंट के निर्दिष्ट प्रवाह की शर्तों के तहत निर्धारित करने के लिए कम से कम 850 मिमी की ऊंचाई। पोर 250 पोर 250 एक्ससी के डब्ल्यूपीआईएन फ़िल्टर 7 के कॉलम के निचले हिस्से में 25336 या अन्य फ़िल्टरिंग डिवाइस के अनुसार, एसिड और क्षारों के प्रतिरोधी, 0.25 मिमी से अधिक के आयनिस अनाज को प्रसारित नहीं करते हैं और एक छोटा फ़िल्टरिंग प्रतिरोध होता है । कॉलम एक कांच ट्यूब 3 के साथ एक बोतल से जुड़ा हुआ है और एक स्क्रू क्लिप के साथ एक रबर नली 4 5. कार्बन डाइऑक्साइड को हवा से हवा से हवा से एक बोतल ट्यूब में सोडियम हाइड्रॉक्साइड के समाधान में रोकने के लिए, एक क्लोरिकलशियम ट्यूब 2 के साथ स्थापित है एचपीपी -1 अवशोषक।

प्रयोगशाला स्थापना

मेट्रोलॉजिकल विशेषताओं के साथ अन्य मापने वाले उपकरणों का उपयोग करने की अनुमति है, इसके मुकाबले इससे भी बदतर नहीं है, साथ ही गुणवत्ता अभिकर्मकों को निर्दिष्ट से कम नहीं है।

3. पूर्ण आयनिक पुनर्जन्म के साथ गतिशील विनिमय क्षमता निर्धारित करने के लिए विधि

3.1। परीक्षण के लिए तैयारी

3.1.1। परीक्षण के लिए तैयारी गोस्ट 108 9 6 के अनुसार किया जाता है और प्रशिक्षण आयन को आसुत पानी की परत के नीचे एक बंद फ्लास्क में संग्रहीत किया जाता है।

Kaotionitis Ku-2-8 एचपी ब्रांड और गोस्ट 10896 के अनुसार परीक्षण के लिए ब्रांड एबी -17-8 सीएस की आयन तैयार नहीं है।

3.1.2। एक जलीय निलंबन के रूप में फ्लास्क से आयनिक नमूना को 100 सेमी की क्षमता के साथ सिलेंडर में स्थानांतरित कर दिया जाता है और सिलेंडर के नीचे की ठोस सतह के बारे में टैप करके आयनीत की एक परत को संकोचन के लिए सील कर दिया जाता है। आयनिक्स ग्रैन्यूल के बीच हवा के बुलबुले के बाद आयन की मात्रा 100 सेमी तक समायोजित की जाती है और आसुत जल को कॉलम में आयन को सहन करने की मदद से। कॉलम से 1-2 सेमी परत छोड़कर कॉलम से अतिरिक्त पानी निकाला जाता है।

3.1.3। कॉलम में आयन को आसुत पानी से धोया जाता है, जो इसे 1.0 डीएम / एच की गति से ऊपर से नीचे से गुजरता है। साथ ही, Anionitis क्षार (फेनोल्फथलीन के अनुसार), और एसिड cation (मिथाइल नारंगी के अनुसार) से धोया जाता है।

3.1.4। हाइड्रोक्साइल रूप में अत्यधिक बाध्यकारी आयनों को जल्दी से लोड किया जाता है और पानी से धोया जाता है जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड नहीं होता है।

3.2। परिक्षण

3.2.1। आयन के गतिशील विनिमय क्षमता के निर्धारण में कई चक्र होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में लगातार तीन संचालन - संतृप्ति, पुनर्जन्म, धोने, तालिका 1 में दिखाई जाती हैं।

तालिका एक

पूर्ण आयनिक पुनर्जन्म के साथ गतिशील विनिमय क्षमता निर्धारित करने के लिए शर्तें

टिप्पणियाँ:

1. गोस्ट 4151 के अनुसार सीए आयनों की एकाग्रता निर्धारित करते समय

2. विशिष्ट भार 1 घंटे प्रति आयनी मात्रा के माध्यम से पारित समाधान की मात्रा है। उदाहरण के लिए, 5 डीएम / डीएम · एच निस्पंदन दर से मेल खाता है जिस पर यह 100 सेमी समाधान (8.3 सेमी / मिनट) 100 के बाद है Ionite के सेमी।

3. फ़िल्टरिंग दर एक निश्चित समय अंतराल के दौरान प्राप्त छिद्र मात्रा के मापने वाले सिलेंडर में मापने के लिए सेट की जाती है।


समाधान और पानी को ऊपर से नीचे तक खिलाया जाता है। एएन -1 के एनोनिटा ब्रांडों का आनंद लेते समय और ए -2 एफएन समाधान नीचे से कम हो जाते हैं।

3.2.2 संतृप्ति, पुनर्जन्म और धोने के संचालन करने से पहले, कॉलम एक उपयुक्त समाधान से भरा हुआ है। आयन पर समाधान परत (15 ± 3) सेमी होना चाहिए।

3.2.3। संतृप्ति के बाद, आयन पर कॉलम में पुनर्जन्म और धोने के बाद, 1-2 सेमी की ऊंचाई के साथ तरल की एक परत छोड़ दें।

3.2.4। आयनिक कॉलम आयनीइट के एक विशिष्ट वर्ग के लिए कामकाजी समाधान से भरा हुआ है (तालिका 1 देखें) ताकि आयन पर समाधान की परत (15 ± 3) सेमी है, और संबंधित निस्पंदन दर का चयन करें।

जब 0.1 एमओएल / डीएम की एकाग्रता एक आयन (0.1 एन।) के साथ एक कॉलम के माध्यम से पारित की जाती है, तो छिद्र को 250 सेमी की क्षमता के साथ सिलेंडरों में एकत्र किया जाता है, 0.01 एमओएल / डीएम (0.01 एन।) की एकाग्रता पर - में एक क्षमता 1000 सेमी के साथ सिलेंडर। दूसरे और बाद के संतृप्ति चक्र में फिल्ट्रेट (पहले चक्र के बाद निर्धारित) में काम करने वाले समाधान आयनों की उपस्थिति से पहले, प्रतिलिपि की सांद्रता के अनुसार 100 और 250 सेमी के हिस्सों द्वारा एकत्र किया जाता है कामकाजी समाधान।

3.2.5। छिद्र के प्रत्येक भाग से, नमूना लिया जाता है और तालिका 1 के अनुसार संतृप्ति को नियंत्रित करता है।

3.2.6। फिल्ट्रेट के हिस्से में दिखाई देने के बाद, कार्य समाधान के आयन कुल फ़िल्टर वॉल्यूम की गणना करते हैं।

3.2.7। पूर्ण गतिशील विनिमय क्षमता निर्धारित करने के लिए, समाधान समाधान समाधान की एकाग्रता के साथ छिद्र एकाग्रता को संरेखित करना जारी रखा जाता है। इस मामले में संतृप्ति नियंत्रण रंग को बदलने से पहले मिश्रित सूचक के साथ एसिड (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के समाधान के साथ नमूना के शीर्षक द्वारा किया जाता है।

3.2.8। पुनर्जन्म को पूरा करने से पहले, कॉलम में आयनसाइट नीचे से आसुत पानी के वर्तमान को विस्फोट करते हैं ताकि सभी आयनथ अनाज गति में हों। केयू -1 ब्रांड कैनेशिया का विस्फोट और ए -1 और एएन -2 एफएन के ब्रांडों के आयनों को संतृप्ति ऑपरेशन से पहले किया जाता है।

3.2.9। Ionic पुनर्जन्म तालिका 1 में निर्दिष्ट दर पर एसिड (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) के समाधान के साथ किया जाता है। छिद्रण को 250-1000 सेमी की मात्रा के साथ सिलेंडर के साथ सिलेंडर द्वारा लगातार इकट्ठा किया जाता है, जो संकेतक की 3-4 बूंदों को जोड़ता है। जब एक एसिड दिखाई देता है (सोडियम हाइड्रॉक्साइड), इसकी एकाग्रता बाद के हिस्सों में छिद्र में निर्धारित होती है। छिद्रण को नियंत्रित करने के लिए, नमूना एक पिपेट या मापनीय फ्लास्क और एसिड (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) एकाग्रता (एचएसएल, एचएसओ) \u003d 0.5 एमओएल / डीएम (0.5 एन।), (NAOH) \u003d 0.5 मोल / संकेतक की उपस्थिति में डीएम (0, 5 एन।)

3.2.10। रीजनरेटिंग समाधान की एकाग्रता के साथ छिद्र की एकाग्रता को बराबर करने के लिए एसिड समाधान (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) पारित किया जाता है।

3.2.11। पुनर्जन्म के बाद आयनिस को टेबल 1 में निर्दिष्ट गति से मिथाइल ऑरेंज (फिनोल्फथालेन) के अनुसार एक तटस्थ प्रतिक्रिया के लिए आसुत पानी से धोया जाता है। तब आयन को 1 घंटे के लिए आसुत पानी में रखा जाता है और फिल्ट्रेट चेक फिर से। यदि फ़िल्टर में तटस्थ प्रतिक्रिया नहीं है, तो आयन को फिर से धोया जाता है।

3.2.12। एक गतिशील विनिमय क्षमता की परिभाषा पूरी हो जाती है यदि अंतिम चक्र प्राप्त किए गए परिणाम प्राप्त किए जाते हैं, जिसके बीच विसंगति औसत परिणाम के 5% से अधिक नहीं होती है।

3.2.13। एबी -17-8 सीसी के आयन की गतिशील आदान-प्रदान क्षमता को पहले संतृप्ति चक्र पर दो समांतर नमूने द्वारा निर्धारित किया जाता है, फ़िल्टर में काम करने वाले समाधान आयनों की उपस्थिति से पहले। छिद्र 250 सेमी के हिस्सों द्वारा एकत्र किया जाता है। नतीजतन, दो परिभाषाओं के औसत अंकगणितीय परिणाम, जिसके बीच स्वीकार्य विसंगति औसत परिणाम के 5% से अधिक नहीं होती है।

(संशोधन, आईयूएस 3-91)।

4. किसी दिए गए पुनर्जागरण खपत के साथ गतिशील विनिमय कंटेनर निर्धारित करने के लिए विधि

4.1। परीक्षण के लिए तैयारी

4.1.1। 1.2 और 1.3 के दावों के अनुसार चुने गए आयनिस, ग्रिड एन 0315 के के साथ एक छलनी का उपयोग करके, गोस्ट 10 9 00 के अनुसार गीले रिजल्यूअल की विधि से छोटे अंशों से अलग हो जाते हैं।

4.1.2। अलग-अलग anionite एक गिलास में रखा जाता है, 500 सेमी सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान 4% के द्रव्यमान अंश के साथ उत्तेजित और उत्तेजित किया जाता है। 4 एच के बाद, हाइड्रोक्साइड समाधान सूखा हो गया है, और आयन को फिनोल्फथालेन के अनुसार थोड़ा क्षारीय प्रतिक्रिया के लिए पानी से धोया जाता है और क्लॉज 3.1.2 में संकेतित कॉलम में स्थानांतरित किया जाता है।

4.1.3। अलग किए गए cation को निलंबन से धोया जाता है और हल्के धोने के पानी की उपस्थिति से पहले दहन के साथ आसुत पानी से मठा जाता है और क्लॉज 3.1.2 के अनुसार कॉलम में स्थानांतरित किया जाता है।

4.2। परिक्षण

4.2.1। फिल्ट्रेट () में काम करने वाले समाधान आयनों की उपस्थिति से पहले आयनियों के गतिशील एक्सचेंज टैंक का निर्धारण () में कई चक्र होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में लगातार तीन संचालन - संतृप्ति, पुनर्जन्म, धोने, जिनकी शर्तें तालिका 2 में दिखाए जाते हैं। समाधान और पानी को ऊपर से नीचे तक खिलाया जाता है। Ionet स्तर के ऊपर तरल परत की ऊंचाई PP.3.2.2 और 3.2.3 में निर्दिष्ट के रूप में सेट की गई है।

तालिका 2

किसी दिए गए पुनर्जन्म उपभोग में आयन की गतिशील विनिमय क्षमता को निर्धारित करने के लिए शर्तें

टिप्पणियाँ:

1. "मोल" के तहत तिल पर ग्राम में पुनर्जन्म एजेंट () की विशिष्ट प्रवाह दर के मानक को व्यक्त करते समय आयन समकक्ष (एनए, के, सीए, एमजी, सीएल, नो, एनएसओ,) के दाढ़ी द्रव्यमान का अर्थ है Hso, सह, तो

आदि।)।

2. पुनर्जन्म एजेंट की वास्तविक प्रवाह दर निर्दिष्ट मानदंड से 5% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

3. एसए आयनों की एकाग्रता को निर्धारित करते समय गोस्ट 4151 के अनुसार, क्रोम-डार्क ब्लू के संकेतक की 2-3 बूंदों का उपयोग और ट्रिलोन-बी एकाग्रता (नाहकोन · 2 एचओ) \u003d 0.01 एमओएल / डीएम (0.01)

4. विशिष्ट भार प्रति 1 घंटे आयोनिस की मात्रा के माध्यम से पारित समाधान की मात्रा है। उदाहरण के लिए, 5 डीएम / डीएम · एच निस्पंदन दर से मेल खाता है जिस पर यह 100 सेमी समाधान (8.3 सेमी / मिनट) है Ionite के 100 सेमी।

5. निस्पंदन दर एक निश्चित समय अंतराल के दौरान प्राप्त छिद्र मात्रा के मापने वाले सिलेंडर में मापने के लिए सेट की जाती है।


Cationisitis को नुकसान से बचने के लिए, पुनर्जन्म उत्पादों से एसिड और धोने का पुनर्जन्म संचालन के बीच के अंतर को रोकने के बिना रुकने के बिना किया जाता है।

प्रत्येक बाद के चक्र को पूरा करने से पहले, आयन नीचे से पानी के प्रवाह को शाइल कर रहा है ताकि सभी आयनशिप अनाज गति में हों।

4.2.2। कॉलम में आयन के माध्यम से, पुनर्जन्म समाधान पारित किया जाता है, जिसकी मात्रा () घन सेंटीमीटर में सूत्र द्वारा गणना की जाती है

पुनर्जन्म एजेंट, जी / एमओएल (जी / जी · ईक्यू) की विशिष्ट प्रवाह दर का एक दिया गया मूल्य कहां है;

- गतिशील विनिमय टैंक; एक विशिष्ट आयनिस, एमओएल / एम (आर ईक्यू / एम) पर नियामक और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण के अनुसार चुनें; Ionites के लिए, एबी -17-8, एएन -11 और ईडीई -10 पी ग्रेडों को पहली पुनर्जन्म के लिए गतिशील विनिमय क्षमता के मूल्य में वृद्धि के लिए अनुमति दी जाती है;

- Ionita, सेमी के नमूने;

- मोर्टार, जी / डीएम पुनर्जन्म की एकाग्रता।

पुनर्जन्म समाधान की मात्रा एक सिलेंडर या बेंजुर के साथ कॉलम के आउटपुट पर मापा जाता है। फिर कॉलम डिस्कनेक्ट हो गया है, कॉलम में आयन पर समाधान का स्तर 1-2 सेमी तक कम हो गया है और इसके लिए कम बंद कर दिया गया है

4.2.3। पुनर्जन्म के बाद Ionites तालिका 2 में संकेतित दर पर एसिड (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) से अतिरिक्त से आसुत पानी से धोया जाता है।

समय-समय पर फिल्ट्रेट नमूना और टाइट्रेट्स सोडियम हाइड्रोक्साइड सॉल्यूशंस (एसिड) एकाग्रता (एनएएचओ, एचसीएल, एचएसओ) \u003d 0.1 एमओएल / डीएम (0.1 एन।) मिथाइल ऑरेंज (फेनोल्फथेलिन) की उपस्थिति में चुनें।

धो 2 द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

4.2.4। धोने के बाद, कॉलम इंपेलर से भरा हुआ है और तालिका 2 से संतृप्ति दर निर्धारित करता है।

सांद्रता के कामकाजी समाधानों के एक स्तंभ में काम करते समय 0.01 एमओएल / डीएम (0.01 एन।) क्ष्रेरेट को 0.0035 एमओएल / डीएम (0.0035 एन) की एकाग्रता पर 250 सेमी की क्षमता के साथ एक सिलेंडर में एकत्रित किया जाता है, जिसमें एक के साथ सिलेंडर का उपयोग होता है 1000 सेमी की क्षमता। दूसरे और बाद के संतृप्ति चक्र छिद्र में काम करने वाले मोर्टार आयनों की उपस्थिति से पहले (पहले चक्र के बाद निर्धारित), छेड़छाड़ क्रमशः 100 और 250 सेमी द्वारा एकत्रित किया जाता है, कामकाजी समाधान की सांद्रता।

4.2.5। छिद्र के हिस्से से संतृप्ति को नियंत्रित करने के लिए, नमूना लिया जाता है और तालिका 2 के अनुसार विश्लेषण किया जाता है। यदि विश्लेषण परिणाम दिखाता है कि संतृप्ति स्तर तालिका 2 में निर्दिष्ट मानों तक नहीं पहुंच पाया, तो पिछले सभी फ़िल्टर नमूने का विश्लेषण नहीं किया जा सकता है।

4.2.6। तालिका 2 में निर्दिष्ट रकम में काम करने वाले समाधान आयनों के छिद्र के हिस्से में दिखाई देने के बाद, संतृप्ति पूर्ण है और कुल छिद्र () और गतिशील विनिमय कंटेनर की गणना की जाती है।

4.2.7। आयन दूसरे पुनर्जन्म के अधीन है और पैराग्राफ के अनुसार तैयार किया गया है। 4.2.2 और 4.2.3।

दूसरे चक्र के लिए आवश्यक पुनर्जन्म एजेंट की गणना करते समय, क्लॉज 4.2.6 के अनुसार पहले चक्र में प्राप्त डायनामिक एक्सचेंज कंटेनर का मूल्य क्लॉज 4.2.6 के अनुसार उपयोग किया जाता है।

बाद के संतृप्ति चक्रों को पूरा करने से पहले, पुनर्जन्म की खपत की गणना पिछले चक्र में प्राप्त गतिशील विनिमय क्षमता की परिमाण की गणना की जाती है।

4.2.8। परिभाषा समाप्त होता है कि आखिरी चक्रों ने उन विसंगतियों द्वारा अनुमत परिणाम प्राप्त किए हैं, जो औसत परिणाम के 5% से अधिक नहीं होते हैं, पुनर्जन्म एजेंट की वास्तविक विशिष्ट प्रवाह दर के साथ, निर्दिष्ट मानदंड से अलग 5% से भिन्न नहीं होता है।

5. प्रसंस्करण परिणाम

5.1। डायनामिक एक्सचेंज क्षमता () एक घन मीटर (आर q / m) में जब तक ऑपरेटिंग समाधान आयनों को फ़िल्टर में दिखाई देने तक सूत्र द्वारा गणना की जाती है

जहां - कामकाजी समाधान के आयनों की उपस्थिति से पहले IONERS के माध्यम से पारित किया गया, देखें;


- Ionet की मात्रा, देखें

5.2। अवशोषित आयनों के ग्राम (ईक के जी / जी) में पुनर्जन्म एजेंट () की वास्तविक प्रवाह दर सूत्र द्वारा गणना की जाती है

मोर्टार को पुनर्जीवित करने की मात्रा कहां है, देखें;

- पुनर्जन्म समाधान, जी / डीएम की एकाग्रता;

- ऑपरेट्रेट की कुल मात्रा आयन के माध्यम से पारित की जाती है जब तक कि कामकाजी समाधान के आयन प्रकट नहीं होते हैं, देखें;

- कामकाजी समाधान, एमओएल / डीएम (एन) की एकाग्रता।

5.3। पूर्ण गतिशील विनिमय क्षमता () प्रति घन मीटर (आर ईक्यू / एम) मोल में सूत्र द्वारा गणना की जाती है

जहां - छिद्र की कुल राशि छिद्र की सांद्रता और काम करने के समाधान के बराबर करने के लिए आयन के माध्यम से पारित हुई;

- कामकाजी समाधान, एमओएल / डीएम (एन।) की एकाग्रता;

- कामकाजी समाधान (छोड़ें) के आयनों की उपस्थिति के बाद छिद्र के हिस्से की मात्रा, सीएम;

- कामकाजी समाधान (एसकेआईपी), एमओएल / डीएम (एन।) के आयनों की उपस्थिति के बाद छिद्र के हिस्सों में समाधान की एकाग्रता;

- Ionet वॉल्यूम,

5.4। परिभाषा के परिणामस्वरूप, दो बाद के चक्रों के औसत अंकगणितीय परिणामों को लिया जाता है, जिनके बीच विसंगतियां ± 5% से अधिक नहीं होती हैं, एक विश्वसनीय संभावना \u003d 0.95 के साथ।

ध्यान दें। "मोल" शब्द के तहत एक घन मीटर में आयनियों की गतिशील विनिमय क्षमता को व्यक्त करते समय, आयन समकक्ष (एनए, के, सीए, एमजी, सीएल, नं, एनएसओ, एचएसओ, सीओ, एसओ, आदि का एक दाढ़ी द्रव्यमान है। )।



दस्तावेज़ का पाठ Drilled है:
आधिकारिक संस्करण
Ionites। दृढ़ संकल्प के तरीके
विनिमय क्षमता: सत। Gostov। -
एम।: आईपीके प्रकाशन मानकों, 2002

सामान्य अवधारणाएं

सामान्य शब्दों में, आयन एक्सचेंज राल की क्षमता के तहत इसे आयनों की संख्या के रूप में समझा जाता है, जिसे एक निश्चित राल से अवशोषित किया जा सकता है। इसके अलावा, राल कैपेसिटेंस के माप की इकाई अलग हो सकती है। उदाहरण के लिए, एमएम-यूक / एमएल (एमईक्यू / एमएल), एमआर (ईक्यू / एल) या क्यूबिक फुट (केजीआर / एफटी 3) पर किलोग्राम। पदार्थ के समकक्ष द्रव्यमान को जानना, आप राल के टैंक की गणना कर सकते हैं। पदार्थ के समकक्ष द्रव्यमान को पदार्थ के दाढ़ी द्रव्यमान के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है (पदार्थ की समक्षता की संख्या के लिए सख्ती से बोलते हुए)। उदाहरण के लिए, कैल्शियम दाढ़ी वजन 40 ग्राम है। / एमओएल, और वैलेंस 2, फिर समकक्ष द्रव्यमान 20 ग्राम के बराबर है। / MOL (40/2 \u003d 20)। 1.95 ग्राम - ईक्यू / एल की विनिमय क्षमता के साथ आयन एक्सचेंज राल राल के प्रति 1 लीटर के समाधान से 1.95 एच 20 \u003d 39 ग्राम को हटाने में सक्षम है।

व्यावहारिक रूप से, राल की विनिमय क्षमता टाइट्रेशन प्रयोगशालाओं में निर्धारित की जाती है। उस कॉलम के माध्यम से जिसमें सोडा को हाइड्रोजन फॉर्म (एच-फॉर्म) में रखा गया है, सोडियम हाइड्रॉक्साइड समाधान (NAOH) पारित किया गया है। हाइड्रोजन आयनों के लिए एनए + आयनों का आदान-प्रदान किया जाता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड, जो एक आयनिक राल समूह के साथ प्रतिक्रिया में प्रवेश नहीं करता है, एसिड से साफ किया जाता है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड की प्रारंभिक एकाग्रता से बाहर निकलें, अवशिष्ट एकाग्रता कोन कंटेनर द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। आयन की विनिमय क्षमता को निर्धारित करने का एक और तरीका कैल्शियम क्लोराइड समाधान की राल परत के माध्यम से गुजर रहा है। इसी प्रकार, एक आयन एक्सचेंज राल (ओएच-फॉर्म में) का टैंक निर्धारित किया जाता है, जिसके माध्यम से एसिड समाधान पारित किया जाता है।

राल कैपेसिटेंस को एमएम-ईक्यू / एमएल (वॉल्यूम) या एमजी-ईक्यू / जी (वजन) में मापा जा सकता है। यदि एमएम-यूक / जी में व्यक्त किए गए एक कंटेनर को परिभाषित किया गया है (और शुष्क आयन का द्रव्यमान होता है), फिर, राल की आर्द्रता को जानना, एमएम-यूक / एमएल में जाना आसान है।

आकृति में, राल की विनिमय क्षमता को रेखांकित रूप से लंबवत सीधे और सीएल के बीच स्थित पीले रंग के क्षेत्र द्वारा चित्रित किया गया है। वक्र के नीचे स्थित ग्रे का क्षेत्र, शुद्ध पानी में आयनों की एकाग्रता है। चक्र की शुरुआत में, छिद्र में आयनों की एकाग्रता बहुत छोटी होती है, और फिल्टरिंग के दौरान निरंतर बनी हुई है, इस समय जब फ़िल्टरिंग फ्रंट आयन परत के अंत तक पहुंचता है, तो आयन छिद्र (में) हो रहे हैं (में चित्रा - बिंदु पी)। यह राल पुनर्जन्म के लिए एक संकेत है। आमतौर पर, फ़िल्टर पुनर्जन्म स्लीपैथ के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, उद्योग में, कठोरता आयनों की एकाग्रता जिसमें फ़िल्टर पुनर्जन्म में व्युत्पन्न होता है, 0.05 03 से कम के मूल्य तक पहुंच सकता है, और घरेलू नरम सिस्टम में - 0.5 0 से कम। एक्स - वाई सेगमेंट की लंबाई लीटर या गैलन में शुद्ध पानी की मात्रा से मेल खाती है। एएनएलबी चित्रा क्षेत्र राल के आयनों का एक पूर्ण अवशोषण है, और एएनएमबी आकृति क्षेत्र स्लीपथ की घटना तक अवशोषित आयनों की संख्या है।

टैंक के बारे में बात करते हुए, हम अक्सर सटीक रूप से काम करने का मतलब है, और एक पूर्ण एक्सचेंज कंटेनर नहीं। कार्य क्षमता एक स्थायी मूल्य नहीं है, यह कारकों के सेट पर निर्भर करता है: आयनीइट का ब्रांड, अवशोषित आयनों की एकाग्रता और प्रकार, समाधान का पीएच, शुद्ध पानी की आवश्यकताओं पर, प्रवाह दर, ऊंचाई आयनीकृत परत और अन्य आवश्यकताओं के।

जलीय घोल से आयनों के उच्च स्तर की निष्कर्षण की उपलब्धि के लिए पुनर्जन्म समाधान (लाल रेखा) की खुराक में वृद्धि की आवश्यकता होती है। हालांकि, पुनर्जन्म समाधान की एकाग्रता में वृद्धि असीम रूप से असंभव है (हरी रेखा राल कैपेसिटेंस की कमी और पुनर्जन्म समाधान की प्रवाह दर की डिग्री के बीच सैद्धांतिक निर्भरता है)। व्यावहारिक रूप से, उच्च क्षमता प्राप्त करने के लिए, रेजिन की संख्या में वृद्धि करना आवश्यक है। पहले फ़िल्टरसाइकिल के साथ, आयन एक्सचेंज गुणों में कमी की डिग्री 100% तक पहुंच सकती है, लेकिन समय के साथ यह मूल्य कम हो जाएगा। उदाहरण के लिए। जल शीतलन प्रणालियों के अधिकांश निर्माताओं को 100-125 ग्राम की एकाग्रता के साथ एनएसीएल समाधान का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। / एल कुल विनिमय कंटेनर के 50 से 55% के cation की क्षमता को बहाल करने के लिए।

कंटेनर को निर्धारित करते समय, राल (नमक, एसिड, मुख्य) के आयनिक रूप को जानना आवश्यक है। पुनर्जन्म के साथ या संचालन की प्रक्रिया में, पंप किए गए राल में परिवर्तन की मात्रा, प्रक्रिया को "श्वास" कहा जाता है जिसे "श्वास" कहा जाता है। तालिका दिखाती है कि विभिन्न प्रक्रियाओं में रेजिन कैसे व्यवहार करते हैं।

Cation और Anionics को अलग करें। प्रतिक्रियाएं जिसमें आयन तालिका में शामिल हैं।

आयन एक्सचेंज राल प्रतिक्रिया टाइट्रेशन

इसके अलावा, अंग्रेजी भाषा के साहित्य में, एसएसी प्रतीक दृढ़ता से अम्लीय cation इंगित करता है, एसबीए एक बेहद उपयोगी आयन है, डब्ल्यूएसी कमजोर अम्लीय cation है, और डब्लूबीए एक कमजोर-अनुकूल आयन है। आयन एक्सचेंज की क्षमता एक कार्यात्मक समूह की उपस्थिति से निर्धारित की जाती है, दृढ़ता से अम्लीय cations में एक सल्फो समूह - एसओ 3 एच, और कार्बोक्साइल समूह - कोह के कमजोर एसिड-एसिड केशन शामिल है। किसी भी पीएच मानों में सत्रों द्वारा दृढ़ता से अम्लीय cations का आदान-प्रदान किया जाता है, यानी, वे समाधान में मजबूत एसिड की तरह व्यवहार करते हैं। एक कमजोर एसिड-एसिड केशन कमजोर एसिड के समान होता है और केवल पीएच मानों पर आयन एक्सचेंज प्रतिक्रिया करता है। एनीओनिक्स में पांच प्रकार के कार्यात्मक समूह होते हैं: (एनएच 2, एनएच \u003d, एन?, - एन (सीएच 3) 3 ओएच, - N (ch3) 2oh4oh)। पहले तीन समूह खराब-अनुकूल गुणों का आयन देते हैं, और समूह - एन (सीएच 3) 3 ओओ, - एन (सीएच 3) 2 सी 2 एच 4 ओएच - दृढ़ता से खनन। कमजोर-अनुकूल आयनों ने मजबूत एसिड (तो, सीएल-, नहीं) के आयनों के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त की, और पीएच रेंज में 1 से 14 तक मजबूत और कमजोर (एचसीओ, एचएसआईओ) के आयनों के साथ अत्यधिक बाध्यकारी। अत्यधिक बाध्यकारी के टैंक के बारे में बोलते हुए आयन, आपको उस पर ध्यान देना चाहिए कि राल में कार्यात्मक समूह अंतर्निहित और खराब-अनुकूल एनीओनिक्स हैं। अत्यधिक बाध्यकारी आयन या उच्च तापमान की कार्रवाई के तहत उम्र बढ़ने पर, आधारभूत और कार्यात्मक समूहों के आंशिक विनाश में कमी होती है।

आयन एक्सचेंज रेजिन की भागीदारी के साथ अधिक प्रतिक्रियाओं को लीक करने पर विचार करें। प्रतिक्रिया 1 - नमक (एनए) रूप के दृढ़ता से अम्लीय cation पर पानी नरम, 2 - सीएल-फॉर्म में अत्यधिक बाध्यकारी आयनों पर नाइट्रेट आयनों को हटाने। सोडियम क्लोराइड और पोटेशियम क्लोराइड के पुनर्जन्म समाधान के रूप में आवेदन रोजमर्रा की जिंदगी, उद्योग और अपशिष्ट जल उपचार में इस प्रकार के राल के व्यापक उपयोग में योगदान देता है। Cationias भी एसिड समाधान (उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड), और आयनों द्वारा बहाल किया जा सकता है - कास्टिक सोडा (NaOH) का एक समाधान। एच और ओएच-फॉर्म में ionites desalted पानी (प्रतिक्रिया 3 और 4) की तैयारी के लिए योजनाओं में उपयोग किया जाता है। कम पीएच मानों (प्रतिक्रिया 6) पर उच्च पीएच मानों (प्रतिक्रिया 5), और एक कमजोर-अक्ष anionite पर आयन एक्सचेंज गुणों द्वारा कमजोर अम्लीय cation का संकेत दिया जाता है। प्रतिक्रिया 5 एक साथ नरम हो रहा है और पानी की क्षारीयता से कम है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक क्षारीय समाधान के साथ पुनर्जन्म के परिणामस्वरूप डब्लूबीए राल ओह फॉर्म में प्रेषित नहीं होता है, लेकिन तथाकथित एफबी फॉर्म (फ्री बेस)।

मजबूत एसिड की तुलना में कमजोर अम्लीय cationis एक उच्च विनिमय क्षमता है, वे हाइड्रोजन आयनों के लिए एक बड़े संबंध द्वारा विशेषता है, इसलिए पुनर्जनन आसान और तेजी से आगे बढ़ता है। यह महत्वपूर्ण है कि डब्ल्यूएसी के पुनर्जन्म के साथ-साथ डब्लूबीए, सोडियम क्लोराइड या पोटेशियम के समाधान का उपयोग नहीं किया जाता है। आयन एक्सचेंज राल के एक या किसी अन्य ब्रांड की पसंद कई स्थितियों पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, दो प्रकार के अत्यधिक खनन आयनिकी प्रतिष्ठित हैं: टाइप I (कार्यात्मक समूह - एन (सीएच 3) 3 ओएच) और टाइप II (-एन (सीएच 3) 2 सी 2 एच 4 ओएच)। टाइप द्वितीय एनीओनिक्स के विपरीत, प्रकार के प्रकार मैं एचएसआईओ आयनों को बेहतर ढंग से अवशोषित कर रहे हैं, लेकिन बाद में उच्च विनिमय क्षमता और बेहतर पुनर्जन्म द्वारा विशेषता है।

अंत में, हम ध्यान देते हैं कि साहित्य में, साथ ही साथ उत्पादों पर पासपोर्ट में, राल के कुल वजन और विनिमय टैंक का संकेत दिया जाता है, जिसे प्रयोगशाला में परिभाषित किया जाता है। राल की कामकाजी क्षमता निर्माता की तुलना में कम है और प्रयोगशाला स्थितियों (राल परत की ज्यामितीय विशेषताओं, विशिष्ट प्रक्रिया की स्थिति: विघटन पदार्थों की एकाग्रता, विघटित पदार्थों की एकाग्रता, पुनर्जन्म की डिग्री, पुनर्जन्म की डिग्री, पुनर्जन्म की डिग्री, पुनर्जन्म की डिग्री, पुनर्जन्म की डिग्री , आदि।)।

विजन की सामग्री का उपयोग घुलनशील घटकों, एसिड के एरोसोल और भारी धातुओं के लवणों के वेंटिलेशन अपशिष्ट गैस उत्सर्जन को साफ करने के लिए किया जाता है, जहां मुख्य रूप से गैर बुने हुए सुई चढ़ाई कैनवस के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्रगति:

वजन 2 जीआर। Kationita Vion Kn-1 (सूखी)। ब्यूरे में डालो। Cationite से भरे कॉलम के माध्यम से मूल CUCL 2 (3.6 mmol / l) को ले जाएं। इसके बाद, हम 50 मिलीलीटर टाइट्रेशन के लिए नमूना पीसते हैं। पद्धति के आधार पर (अनुच्छेद 3.1), हम नमूना की ऑप्टिकल घनत्व निर्धारित करते हैं और तांबा की एकाग्रता को ढूंढते हैं। परिणाम तालिका 3.5 में प्रस्तुत किए गए हैं।

तालिका 3.5

उन्होंने आईओएनईटी के माध्यम से पारित समाधान की मात्रा से छिद्र में तांबा की एकाग्रता की निर्भरता का एक ग्राफ बनाया।

अंजीर। 3.4।

सर्जन प्रक्रिया पूरी तरह से केशन द्वारा पहले भागों को अवशोषित करना है, और अवशोषण क्षेत्र धीरे-धीरे कॉलम के साथ आउटपुट में जा रहा है। उसके बाद, पल तब होता है जब, केशन कंटेनर के थकावट के कारण, cations कॉलम से बाहर निकलने लगते हैं। ग्राफ से, यह देखा जा सकता है कि कॉलम के आउटलेट पर तांबा की एकाग्रता धीरे-धीरे बढ़ जाती है और इसमें शून्य सांद्रता से अधिकतम तक के एस-आकार वाले वक्र का रूप होता है। यह वक्र लवण की छोटी सांद्रता के साथ फैला हुआ है।

तांबा की मात्रा की गणना की गई, जो आकृति के क्षेत्र के रूप में, एक सीमित एस-आकार वाले वक्र और प्रत्यक्ष अधिकतम एकाग्रता के रूप में कॉलम को अवशोषित करता है:

h \u003d? VI * (CMAX - CI) (3)

जहां vi \u003d 50 मिलीलीटर,

Cmax \u003d 3,6mmmol

h1 \u003d 2.20 mmol।

केशन के वॉल्यूमेट्रिक कंटेनर की गणना की:

z1 \u003d H1 / M K \u003d 2.20 / 2 \u003d 1.10 mmol / gr। Kationata।

परिणामों की चर्चा

प्रयोगात्मक कार्य के दौरान, तीन अलग-अलग cations की कुल विनिमय क्षमता (केयू -2-8, क्यू -1, वियन केएन -1) निर्धारित किया गया था। परिणाम चित्रा 3.5 में प्रस्तुत किए जाते हैं।

उद्धरण का कुल विनिमय टैंक आकृति के क्षेत्र, एक सीमित एस-आकार वाले वक्र और प्रत्यक्ष अधिकतम एकाग्रता के आनुपातिक है। जैसा कि चित्र 3.5 से देखा जा सकता है। विभिन्न आयनियों के कंटेनर पासपोर्ट में बताए गए संपत्तियों की पूरी विनिमय क्षमता से अलग और कम हैं। तो केयू -2-8 केशन की पूरी विनिमय क्षमता पासपोर्ट मूल्य के नीचे प्रयोगात्मक रूप से 28% तक पाई जाती है, क्यू -1 की पूरी विनिमय क्षमता पासपोर्ट मूल्य से 57% की तुलना में कम है, और वियन केएन -1 का उद्धरण 39% है। आयन एक्सचेंज उपकरण और फ़िल्टर की गणना और डिजाइन करते समय इन डेटा को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

आयन एक्सचेंज उन adsorbents पर आयता है जो पॉलीइलेक्ट्रोलाइट्स (आयन एक्सचेंजर्स, Ionites, आयन एक्सचेंज रेजिन) हैं।

आयन विनिमयआयन एक्सचेंजर में समकक्ष आयनीकरण विनिमय प्रक्रिया को समाधान में एक ही संकेत के अन्य आयनों कहा जाता है। आयन एक्सचेंज की प्रक्रिया उलटा है।

Ionites को cations, aniones और amphoteric ionites में विभाजित हैं।

केशनसाइट्स- उनके संरचना (निश्चित आयनों) में निश्चित नकारात्मक चार्ज किए गए समूह वाले पदार्थों वाले पदार्थ, जो मूविंग केशन (काउंटर) (काउंटर) को स्थानांतरित कर रहे हैं, जो समाधान में cations के साथ आदान-प्रदान कर सकते हैं (चित्र 81)।

अंजीर। 81. निश्चित आयनों और चलती परिसर के साथ पॉलीइलेक्ट्रोलेट मैट्रिक्स (सीएएनआईएन) का मॉडल, जहां - फिक्स्ड आयन;

- coiones, - परिषद

प्राकृतिक cations: ZeoLites, permutitis, सिलिका जेल, सेलूलोज़, साथ ही कृत्रिम: उच्च आणविक वजन ठोस अघुलनशील आयनिक पॉलिमर अक्सर सल्फो समूह, कार्बोक्साइल, फॉस्फीन-एसिड, आर्सेनिक एसिड या सेलेनियम समूह युक्त। सिंथेटिक अकार्बनिक cations, जो अक्सर aluminosilicates द्वारा उपयोग किया जाता है।

आयनिक समूहों के आयनीकरण की डिग्री के अनुसार, cations गंभीर एसिड और कमजोरी में बांटा गया है। दृढ़ता से अम्लीय cations क्षारीय, तटस्थ और अम्लीय वातावरण में बाहरी cations पर अपने मोबाइल cations का आदान-प्रदान करने में सक्षम हैं। कमजोर रूप से एसिड केशन एक्सचेंज केवल एक क्षारीय वातावरण में अन्य cations पर मुकाबला विनिमय करता है। दृढ़ता से अम्लीय दृढ़ता से अलग-अलग एसिड समूहों - सल्फोनिक एसिड के साथ cationis हैं। कमजोर एसिड में कमजोर अम्लीय एसिड समूह - फॉस्फोरस एसिड, कार्बोक्साइल, ऑक्सीफेनिल युक्त cationis शामिल हैं।

Anionites- आयन एक्सचेंजर्स जिसमें उनकी संरचना (फिक्स्ड आयनों) में सकारात्मक चार्ज आयनिक समूह होते हैं, जो आयनों (काउंटर) को स्थानांतरित कर रहे हैं, जो समाधान में मौजूद आयनों के साथ आदान-प्रदान कर सकते हैं (चित्र 82)। प्राकृतिक और सिंथेटिक एनीयनिक्स को अलग करें।

अंजीर। 82. फिक्स्ड cations और चलती काउंटर के साथ पॉलीइलेक्ट्रोलेट मैट्रिक्स (आयन) का मॉडल, जहां + निश्चित आयन हैं;

- coiones, - परिषद

सिंथेटिक एनीओनिक्स में मैक्रोमोल्यूल्स में सकारात्मक चार्ज आयनिक समूह होते हैं। कमजोर-घरेलू एनीओनिक्स अपने रचना प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक अमीनो समूहों में हैं, अत्यधिक बाध्यकारी आयनों में क्वाटरनेरी प्याज लवण और आधार (अमोनियम, पाइरिडिनियम, सल्फोनियम, फॉस्फोनियम) के समूह होते हैं। अत्यधिक बाध्यकारी आयनों ने अम्लीय, तटस्थ और क्षारीय मीडिया, कमजोर-अक्ष में आयनों को स्थानांतरित किया - केवल एक अम्लीय वातावरण में।

एम्फोटेरिक आयनसाइट्सदोनों cationic, और anionic आयनिक समूहों शामिल हैं। ये आयनस दोनों cations और आयनों को sorbites कर सकते हैं।

आयन की मात्रात्मक विशेषता है पूर्ण विनिमय टैंक(पीओ)। दृढ़ संकल्प आयनबिट - समाधान प्रणाली में बहने वाली प्रतिक्रियाओं के आधार पर एक स्थिर या गतिशील विधि द्वारा किया जा सकता है:

आरएसओ 3 - एच + नाओह → आरएसओ 3 - ना + + एच 2 ओ

आरएनएच 3 + ओह - + एचसीएल → आरएनएच 3 + सीएल - + एच 2 ओ

क्षमता आयनिक में आयनिक समूहों की संख्या से निर्धारित की जाती है और इसलिए सैद्धांतिक रूप से वहां निरंतर मूल्य होना चाहिए। हालांकि, यह व्यावहारिक रूप से कई स्थितियों पर निर्भर करता है। स्थिर विनिमय टैंक (एसईओ) और गतिशील विनिमय क्षमता (डीई) हैं। स्टेटिक एक्सचेंज क्षमता एक पूर्ण कंटेनर है जो एयर-ड्राई आयन या सूजन आयनिस की मात्रा की एक इकाई के प्रति यूनिट द्रव्यमान के प्रति आयनिक समूहों (मिलीसकुकूलन में) की कुल संख्या को दर्शाती है। प्राकृतिक आयनियों में एक छोटी स्थिर चयापचय क्षमता है, जो 0.2-0.3 एमईकेवी / जी से अधिक नहीं है। सिंथेटिक आयन एक्सचेंज रेजिन के लिए, यह 3-5 एमईकेवी / जी के भीतर है, और कभी-कभी 10.0 एमईक्यू / जी तक पहुंच जाता है।

गतिशील, या काम, विनिमय क्षमता केवल आयनगेप्स के हिस्से में लागू होती है, जो आयन एक्सचेंज में शामिल होती है जो तकनीकी स्थितियों में होती है, उदाहरण के लिए, आयनित और समाधान की एक निश्चित सापेक्ष गति पर आयन एक्सचेंज कॉलम में। गतिशील क्षमता आंदोलन की गति, कॉलम का आकार और अन्य कारकों पर निर्भर करती है और स्थिर चयापचय क्षमता से हमेशा कम होती है।

Ionites के स्थैतिक विनिमय टैंक को निर्धारित करने के लिए, विभिन्न विधियों का उपयोग किया जाता है। ये सभी विधियां किसी आयन द्वारा आयनीत की संतृप्ति में कम हो जाती हैं, फिर इसे किसी अन्य आयन और समाधान में पहले के विश्लेषण के साथ विस्थापित करती हैं। उदाहरण के लिए, cationite आसानी से एच + -फॉर्म (काउंटर हाइड्रोजन आयनों के रूप में) में अनुवाद किया जाता है, फिर सोडियम क्लोराइड समाधान के साथ कुल्ला और परिणामी खट्टा समाधान क्षार समाधान के साथ हटा दिया जाता है। क्षमता आईओएनओएन के मूड को एक एसिड के समाधान में पारित एसिड की मात्रा के अनुपात के बराबर है।

एक स्थिर विधि के साथ, एसिड या क्षार को शीर्षक दिया जाता है, जो आयन एक्सचेंज शोषण के परिणामस्वरूप समाधान में दिखाई देता है।

एक गतिशील विधि पर, यह क्रोमैटोग्राफिक कॉलम द्वारा निर्धारित किया जाता है। आयन एक्सचेंज राल से भरे स्तंभ के माध्यम से, इलेक्ट्रोलाइट समाधान पारित किया जाता है और पुराने समाधान (एल्यूएट) में अवशोषित आयन की एकाग्रता की निर्भरता पिछले समाधान (आउटपुट वक्र) की मात्रा से दर्ज की जाती है। सूत्र द्वारा गणना की गई मुद्रा

,

(337)

कहा पे वी कुल - कुल मात्रा जिसमें राल से आपूर्ति की गई एक एसिड शामिल है; से - इस समाधान में एसिड की एकाग्रता; म। - कॉलम में आयन एक्सचेंज राल का द्रव्यमान।

संतुलन विनिमय स्थिरांक स्थिर परिस्थितियों में आयनों के संतुलन वितरण पर डेटा से निर्धारित किया जा सकता है (आयन एक्सचेंज की एक संतुलन स्थिति द्रव्यमान के कानून द्वारा वर्णित है), साथ ही साथ क्षेत्र को स्थानांतरित करने की दर के लिए गतिशील विधि भी राल परत (eluent क्रोमैटोग्राफी) के साथ पदार्थ।

आयन एक्सचेंज की प्रतिक्रिया के लिए

संतुलन स्थिर बराबर है

,

(338)

जहां, - Ionet में आयनों की एकाग्रता; समाधान में आयनों की एकाग्रता।

आयनिक्स को लागू करना, आप पानी को नरम कर सकते हैं या नमकीन पानी को विलुप्त कर सकते हैं और फार्मास्युटिकल उद्देश्यों के लिए उपयुक्त हो सकते हैं। फार्मेसी में आयन एक्सचेंज शोषण का एक और उपयोग विश्लेषणात्मक उद्देश्यों के लिए एक या किसी अन्य घटक के मिश्रण से निकालने के लिए एक विधि के रूप में उपयोग करना है।

समस्याओं को हल करने के उदाहरण

1. कुछ पदार्थ की एकाग्रता के साथ एक समाधान के 60 मिलीलीटर में, 0.440 एमओएल / एल ने 3 जी वजन वाले सक्रिय कार्बन रखा। एक adsorbent के साथ समाधान एक सोखना संतुलन स्थापित करने के लिए हिल गया था, जिसके परिणामस्वरूप पदार्थ की एकाग्रता 0.350 हो गई मोल / एल। सोखना मूल्य और सोखने की डिग्री की गणना करें।

फेसला:

सोखना की गणना फॉर्मूला (325) द्वारा की जाती है:

फॉर्मूला (326) द्वारा, सोखना की डिग्री निर्धारित करें

2. दिए गए डेटा के अनुसार, कोयले की सतह पर डिमड्रोल के सोखना के लिए, लैंगमर समीकरण के ग्राफिक स्थिरांक की गणना करें:

3.8 एमओएल / एल की एकाग्रता पर dimedrol के सोखने की गणना करें।

फेसला:

Langmuir समीकरण के स्थिरांक को रेखांकित रूप से निर्धारित करने के लिए, हम इस समीकरण (327) के रैखिक आकार का उपयोग करते हैं:

गणना 1 / लेकिन अ और 1 / से:

निर्देशांक 1 / में एक अनुसूची का निर्माण लेकिन अ – 1/से(चित्र 83)।

अंजीर। 83. लैंगमुर समीकरण के स्थिरांक की ग्राफिक परिभाषा

मामले में जब बिंदु एच\u003d 0 ड्राइंग के बाहर स्थित है, उपयोग दूसरा तरीका y \u003d ax + b। सबसे पहले, सीधे (चित्र 83) पर झूठ बोलने वाले दो अंक चुनें और उनके निर्देशांक निर्धारित करें:

(·) 1 (0.15; 1,11); (·) 2 (0.30; 1.25)।

बी \u003d वाई 1 - कुल्हाड़ी 1 \u003d0.11 - 0.93 · 0.15 \u003d 0.029।

हमें वह मिलता है बी = 1/लेकिन अ ¥ \u003d 0.029 μmol / m 2, इसलिए लेकिन अ ¥ \u003d 34.48 μmol / m 2।

निरंतर सोखना संतुलन क।निम्नानुसार निर्धारित:

लैंगमुइर समीकरण (327) द्वारा 3.8 एमओएल / एल की एकाग्रता पर डिफ्रोलोल के सोखना की गणना करें:

3. एक ठोस adsorbent पर Benzoic एसिड के सोखना का अध्ययन करते समय, निम्नलिखित डेटा प्राप्त किया गया:

फेसला:

Freundlich समीकरण के स्थिरांक की गणना करने के लिए, एलजी के निर्देशांक में समीकरण (332) के रैखिक रूप का उपयोग करना आवश्यक है ( एक्स / टी।) – एलजी से Isothermary के पास भी प्रत्यक्ष है।

LG मान खोजें सी। और एलजी। एक्स / एम।रैखिकित Freundlich समीकरण में शामिल।

एलजी के निर्देशांक में एक कार्यक्रम बनाएं ( एक्स / टी।) – एलजी से(चित्र 84) .

अंजीर। 84. फ्रींडलिच समीकरण के स्थिरांक की ग्राफिक परिभाषा

चूंकि बिंदु एच\u003d 0 तस्वीर के बाहर स्थित (84), हम उपयोग करते हैं दूसरा तरीका सीधे गुणांक की परिभाषा y \u003d ax + b(देखें "परिचयात्मक ब्लॉक। प्रयोगात्मक डेटा की गणितीय प्रसंस्करण के बुनियादी सिद्धांत")। सबसे पहले, एक सीधी रेखा पर झूठ बोलने वाले दो अंक चुनें (उदाहरण के लिए, अंक 1 और 2) और उनके निर्देशांक निर्धारित करें:

(·) 1 (-2.0; -0.28); (·) 2 (-1.0; 0.14)।

फिर हम सूत्र द्वारा कोणीय गुणांक की गणना करते हैं:

बी \u003d वाई। 1 कुल्हाड़ी। 1 = -0.28 - 0.42 · (-2.0) \u003d 0.56।

Freundlich समीकरण के स्थिरांक बराबर हैं:

एलजी K \u003d b \u003d0,56; क।= 10 0,56 = 3,63;

1/n \u003d a \u003d0,42.

Freundlich समीकरण (330) का उपयोग कर 0.028 एमओएल / एल की एकाग्रता पर बेंजोइक एसिड के सोखने की गणना करें:

4. शर्त समीकरण का उपयोग करके, गैसीय नाइट्रोजन के सोखने पर डेटा के अनुसार adsorbent की विशिष्ट सतह की गणना करें:

एक घने monolayer में एक नाइट्रोजन अणु द्वारा कब्जा कर लिया गया क्षेत्र 0.08 एनएम 2 है, एक नाइट्रोजन घनत्व 1.25 किलो / मीटर 3 है।

फेसला:

रैखिक रूप में शर्त के पॉलिमोल्युलर शोषण के समीकरण में फॉर्म (333) है

एक ग्राफ बनाने के लिए, मान निर्धारित करें:

निर्देशांक में एक अनुसूची का निर्माण - पी / पी एस (चित्र 85)।

का उपयोग करते हुए पहली विधि ("परिचयात्मक ब्लॉक देखें। प्रयोगात्मक डेटा की गणितीय प्रसंस्करण की मूल बातें") प्रत्यक्ष गुणांक की परिभाषा y \u003d ax + b। हम गुणांक के मूल्य को परिभाषित करते हैं बीएक प्रत्यक्ष पर झूठ बोलने वाले बिंदु के रूप में, जो ABSCISSA 0 के बराबर है ( एच= 0): बी \u003d 5. सीधे बिंदु का चयन करें और इसके निर्देशांक निर्धारित करें:

(·) 1 (0.2; 309)।

फिर हम कोणीय गुणांक की गणना:

अंजीर। 85. शर्त isotherm के पॉलिमोल्युलर शोषण के स्थिरांक की ग्राफिक परिभाषा

Polymolecular सोखना शर्त के Isotherm के स्थिरांक समीकरण बराबर हैं:

; .

समीकरणों की प्रणाली को हल करना, प्राप्त करें लेकिन अ ∞ \u003d 6.6 · 10 -8 मीटर 3 / किग्रा।

सोखना के सीमा मूल्य की गणना करने के लिए, हम लेंगे लेकिन अ ∞ 1 मोल से:

.

Adsorbent की विशिष्ट सतह का मूल्य फॉर्मूला (32 9) द्वारा पाया जाता है:

5. N + -form वजन में polystyrene sulfocathionitis एक प्रारंभिक एकाग्रता के साथ केसीएल के समाधान में 1 जी पेश किया गया था से 0 \u003d 100 EQ / M 3 वॉल्यूम वी\u003d 50 मिलीलीटर और मिश्रण को एक संतुलन राज्य में रखा गया था। आयनेट में पोटेशियम की संतुलन एकाग्रता की गणना करें, यदि आयन एक्सचेंज संतुलन \u003d 2.5 की निरंतरता है, और cation का कुल विनिमय टैंक पीओ \u003d 5 मोल-यूक / किग्रा है।

फेसला:

आयन एक्सचेंज के निरंतर निर्धारित करने के लिए, समीकरण (338) का उपयोग करें। राल में, एच + आयन आयनों की समकक्ष संख्या पर विनिमय करते हैं क।

एच + -फॉर्म में सल्फोसाथियोनिटिस का द्रव्यमान सूत्र (337) द्वारा निर्धारित किया जाता है:

IT में आयन की कुल संख्या के बराबर है:

इसमें आयन का द्रव्यमान भी सूत्र (337) द्वारा निर्धारित किया जाता है: