جزئیات مقالات      مقالات » پایداری شیمیایی و دمایی رزین

پایداری شیمیایی و دمایی رزین


پایداری شیمیایی رزین تبادل یونی :

شواهد تجربی حاکی از آن است که امکان حل شدن به میزان بسیار کم، در حدود زیر میکروگرم از رزین ها، به شکل آزاد شدن منومرها و تخریب کوپلیمرها وجود دارد که این موضوع برای کاربردهایی مانند تولید آب بدون یون و به ویژه در صنایع داروسازی و نیز آب شرب اهمیت دارد.

اما این امر نمی تواند از اهمیت کاربرد رزین ها بکاهد به ویژه آنکه رزین های تعویض یونی جدید در شرایط دمایی معمولی از پایداری شیمیایی فوق العاده ای برخوردارند به طوری که در همه حلال های آلی و محلول های الکترولیت نامحلول هستند.

دو استثنای اصلی عبارتند از تخریب دانه های رزین تبادل یونی در اثر تماس مداوم با تشعشات هسته ای و نیز اکسیدهای شیمیایی قوی چون اسید نیتریک، اسید کرومیک شش ظرفیتی، یونهای کلرات پنج ظرفیتی و هالوژنها.

توجه داشته باشید که حتی اکسیژن در حد اشباع نیز می تواند در حضور کاتیون فلزات واسطه، باعث شروع ناپایداری شیمیایی رزین شود هرچند که در دماهای معمولی، بسیار کند انجام می شود.




***توجه: تحت هیچ شرایطی رزین های آنیونی نباید در تماس با اسید نیتریکت غلیظ قرار گیرند چون منجر به انفجار میگردد. ***




تماس رزین آنیونی با اسید نیتریک رقیق مجاز است اما باید مطمئن بود که اولا اسید نیتریک تغلیظ نمی شود و ثانیاً محیط بسته نباشد تا امکان افزایش فشار فراهم نشود ولی بهر حال کار با اسید نیتریک رقیق نیز نباید در دمای بالا باشد.

در مورد رزین های کاتیونی کار با اسید نیتریک مجاز است ولی غلظت های بالای اسید نیتریک (بیش از سه نرمال) می تواند باعث تخریب تدریجی شبکه رزین شود. عمر مفید و ظرفیت رزین های کاتیونی و نیز رزین های آنیونی ضعیف بیشتر تحت تأثیر فشارهای مکانیکی و نیز آلودگی رزین است؛ اما وضع برای رزین های آنیونی قوی فرق می کند چون آمین درجه چهار در این رزین ها ذاتاً ناپایدار است به طوری که یک رزین آنیونی قوی چه از نوع ۱ و یا نوع ۲ به طور متوسط در هر سال حدود ۵ تا ۱۰٪ ظرفیت خود را از دست می دهد.

به طور کلی رزین های آنیونی قوی نسبت به رزین های کاتیونی و آنیونی ضعیف، ناپایدارترند. فرم هیدروکسیدی رزین آنیونی قوی ناپایدار است از این رو توصیه می شود که اگر قرار است رزین آنیونی برای مدتی ذخیره شود به صورت مرطوب و فرم استاندارد آن نگهداری شود یعنی، رزین های کاتیونی به صورت هیدروژنی یا سدیمی و رزین های آنیونی به صورت کلراید باشند.


پایداری گرمایی رزین تبادل یونی :


محدوده دمایی مجاز برای رزین ها تبادل یونی توسط سازندگان آنها اعلام می شود و معمولا ماکزیمم دمای مجاز برای رزین های کاتیونی قوی یا ضعیف ۱۲۰C است اما ماکزیمم دمای مجاز برای رزین های آنیونی به نوع رزین و نوع یون متحرک در داخل شبکه بستگی دارد.

رزین های آنیونی قوی به دما حساس ترند. اگر رزین آنیونی قوی از نوع ۱ باشد، دمای ماکزیمم برای فرم کلراید ۸۰C و فرم هیدروکسید C ۴۰ است به شرط آنکه شبکه رزین از استایرن و دی وینیل بنزن باشد. گاهی رزین آنیونی قوی نوع ۱ را از آکریلیک و دیوینیل بنزن سنتز می کنند.

برای این نوع رزین های تعویض یونی ، فرم کلراید دارای دمای مجاز ماکزیمم ۷۵C و به فرم هیدروکسید C ۳۵ است. در مورد رزین های آنیونی ضعیف اگر شبکه آنها از سنتز استیرن و دی وینیلی بنزن باشد. دمای مجاز ماکزیمم C ۱۰۰ و اگر از سنتز آکریلیک و دی وینیل بنزن باشد دمای ماکزیمم مجاز C ۶۰ است.

افزایش دما به بیش از حد مجاز، باعث تشدید افت ظرفیت تبادل یونی رزین ها می شود و از این نظر رزین های آنیونی آکریلیکی ناپایدارتر از رزین های آنیونی استیرنی میباشند. توجه داشته باشید که ناپایداری ناشی از گرما با شوک گرمایی فرق دارد.

در شوک گرمایی، رزین به طور سیکلی در معرض دماهای زیاد قرار میگیرد.

در این حالت، تنش فیزیکی در داخلی دانه های رزین، منجر به خرد شدن ذرات ریز می شود. به طور کلی می توان گفت که رزین های کاتیونی از پایداری گرمایی خوبی برخوردارند و رزین های آنیونی قوی به ویژه نوع ۲ آن ناپایدارتر بوده و به مرور زمان ظرفیت خود را از دست می دهند به طوری که پس از شش سال، ظرفیت آنها به کمتر از نصف کاهش می یابد . 



 
   
خانه اصلی::درباره ما::محصولات::ارتباط با ما