Zeoliittiprosessi ja ioninvaihtoprosessi ovat vettä pehmentäviä prosesseja. Keskeinen ero zeoliitin ja ioninvaihtoprosessin välillä on se, että zeoliittiprosessissa käytetään mineraalizeoliittia kovan veden kationien vaihtohartsina, kun taas ioninvaihtoprosessi voi sisältää useita erilaisia hartseja ioninvaihtoon. Lisäksi zeoliittiprosessi on eräänlainen ioninvaihtoprosessi kovan veden pehmentämiseksi.
Kova vesi on vettä, jossa on runsaasti kalsium- tai magnesiumkationeja. Näiden kationien läsnäolo vedessä voi aiheuttaa vaikeuksia, kuten heikentää lähes minkä tahansa puhdistustehtävän tehokkuutta reagoimalla lämmön, metallisten putkien tai pesuaineiden kanssa. Siksi on parempi poistaa nämä ionit kovasta vedestä; kutsumme sitä vedenpehmennykseksi. Voimme tehdä tämän poiston ioninvaihtoprosesseilla. Zeoliittiprosessi on yksi tällainen prosessi.
Mikä on zeoliittiprosessi?
Zeoliittiprosessi on prosessi kovan veden pehmentämiseksi ioninvaihtotekniikalla käyttämällä kemiallista zeoliittiyhdistettä. Se on kemiallinen yhdiste, jossa on hydratoitua natriumaluminosilikaattia. Tämä johtaa tämän prosessin nimeämiseen zeoliittiprosessiksi. Zeoliitti voi vaihtaa natriumkationinsa palautuvasti kalsium- ja magnesiumioneihin vedenpehmennysprosessissa.
Zeoliittia on kahta tyyppiä luonnollisena ja synteettisenä zeoliittina. Luonnollinen muoto on huokoinen ja synteettinen muoto on ei-huokoinen zeoliitti. Lisäksi synteettisellä muodolla on korkea vaihtokapasiteetti painoyksikköä kohti kuin luonnollisella muodolla.
Kuva 01: Sylinteri, joka sisältää zeoliittikerroksen
Prosessointi
Vedenpehmennysprosessissa johdamme kovaa vettä zeoliittikerroksen läpi (sylinterin sisällä) määrätyllä nopeudella. Sitten kationit, jotka aiheuttavat veden kovettumisen, jäävät zeoliittipedille, koska nämä kationit vaihtuvat zeoliitin natriumkationien kanssa. Tästä syystä tästä sylinteristä tuleva vesi sisältää natriumkationeja kalsium- ja magnesiumkationien sijaan.
Jonkin ajan kuluttua zeoliittikerros tyhjenee. Sitten meidän on pysäytettävä veden virtaus ja käsiteltävä kerros väkevällä suolaliuoksella (10 %) zeoliitin regeneroimiseksi. Kun käsittelemme sänkyä suolaliuoksella, se huuhtelee pois kaikki kalsium- ja magnesiumionit vaihtamalla ne natriumioneilla suolaliuoksessa. Siksi tämä käsittely regeneroi zeoliitin.
Mikä on ioninvaihtoprosessi?
Ioninvaihtoprosessi on veden pehmennysprosessi, jossa käytämme kationeja tai anioneja veden pehmentämiseen. Voimme tehdä tämän vaihtamalla kationeja tai anioneja kovan veden kalsium- ja magnesiumionien kanssa. Tämä prosessi sisältää palautuvan kemiallisen reaktion. Voimme kuitenkin käyttää tätä tekniikkaa vain laimeissa liuoksissa. Käytämme tähän tarkoitukseen ioninvaihtimia.
Tyypit
On olemassa kahta tyyppiä;
- Kationinvaihtimet – käytä vaihtomateriaalina zeoliittia, viherhiekkaa, sulfonoitua hiiltä jne.
- Anioninvaihtimet – käyttää metallioksideja, synteettisiä hartseja jne.
Kationinvaihtimissa käyttämiämme materiaaleja ovat joko heikkoja happoja tai vahvoja happoja. Vahvat happamat kationinvaihtajat sisältävät pääasiassa funktionaalisia sulfaattiryhmiä. Heikot happamat kationinvaihtajat sisältävät pääasiassa karboksyyliryhmiä. Anioninvaihtimissa käyttämiämme materiaaleja ovat joko heikkoja emäksiä tai vahvoja emäksiä. Lisäksi on olemassa useita ioninvaihtoprosessien luokkia, jotka sisältävät pehmennyksen, dealkalisoinnin ja demineralisoinnin. Vaihtoprosessissa mukana olevia ioneja (ioneja, jotka vaihtavat kalsium- ja magnesiumkationien kanssa kovalla vedessä) ovat natriumionit, vetykationit, kloridianionit ja hydroksyylianionit.
Mitä eroa on zeoliitilla ja ioninvaihtoprosessilla?
Zeoliittiprosessi on prosessi, jossa kovaa vettä pehmennetään ioninvaihtotekniikalla käyttämällä kemiallista zeoliittiyhdistettä, kun taas ioninvaihtoprosessi on veden pehmennysprosessi, jossa käytämme kationeja tai anioneja veden pehmentämiseen. Tämä on avainero zeoliitin ja ioninvaihtoprosessin välillä. Zeoliittiprosessi on kuitenkin eräänlainen ioninvaihtoprosessi, koska tässä prosessissa zeoliitissa olevat natrium-ionit vaihdetaan kovan veden kalsium- ja magnesium-ioneilla. Lisäksi zeoliittiprosessiin liittyy vain natriumionien vaihto, kun taas ioninvaihtoprosessissa käytetään erilaisia anioneja ja kationeja, kuten kloridi-ioni, hydroksyyli-ioni, vety-ioni ja natrium-ioni.
Alla oleva infografiikka esittää zeoliitin ja ioninvaihtoprosessin välisen eron taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Zeoliitti vs ioninvaihtoprosessi
Ioninvaihtoprosessi sisältää kalsium- ja magnesium-ionien vaihdon kovassa vedessä eri anionien tai kationien kanssa vaihtimissa. Tämä prosessi on tärkeä kovuuden poistamiseksi vedestä. Zeoliittiprosessi on myös ioninvaihtoprosessien luokka. Ero zeoliitin ja ioninvaihtoprosessin välillä on se, että zeoliittiprosessissa käytetään mineraalizeoliittia kovassa vedessä olevien kationien vaihtohartsiin, kun taas ioninvaihtoprosessi voi sisältää useita erilaisia hartseja ioninvaihtoa varten.
