الملتقى الهندسي العراقي ::: منتدى المهندس العراقي
Find us on Facebook : facebook.com/webiqi
  • معماري
  • مدني
  • كهرباء
  • كيميائي
  • حاسبات

العودة   الملتقى الهندسي العراقي ::: منتدى المهندس العراقي > منتدى الأقسام الهندسية العامة > قسم الهندسة الكيميائية


المبادلات الايونية

قسم الهندسة الكيميائية


إضافة رد
 
أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
  #1  
قديم 11-11-2009, 11:18 PM
الصورة الرمزية Al-Asd.Al-muhajir
Al-Asd.Al-muhajir Al-Asd.Al-muhajir غير متواجد حالياً
الموؤسس وصاحب الامتياز
 
تاريخ التسجيل: Sep 2008
العمر: 26
المشاركات: 10,140
افكــر
مقالات المدونة: 2
قوة السمعة: 16
Al-Asd.Al-muhajir is on a distinguished road
Flash المبادلات الايونية

المبادلات الأيونية هي عبارة عن عملية تعتمد على الإمتزاز
adsorption process وتستخدم للتبادل العكسي
reversible interchange للايونات ذات الشحنات المتشابه
same charge بين كل من
sodid ion-exchange medium والمحلول المراد إمتزاز الايوناتمنه
وأول ما استخدمت هذه التقنية استخدمت لعلاج عسر الماء وذلك بإبدالايونات الكالسيوم Ca+2 والمغنسيوم Mg+2 بايونات الصوديوم، بحيث أن Na2R تمثل ion-exchange medium والـ R تمثل شق
البوليمرالسالب الشحنة

Ca+2 + 2NaR CaR2 + 2Na+2

Mg+2 + 2NaR MgR2 + 2Na+2


عندما يتم استخدام أو استهلاك كل المبادلاتexchangeفانه يمكن تجديد نشاطها وفعاليتها regenerated بواسطةغسلها flushing بمحلول ملحي من كلوريد الصوديوم NaCl تركيزه 5 – 10 %.

CaR2 + 2Na+ Ca+2 + 2NaR

MgR2 + 2Na+ Mg+2 + 2NaR

الايونات المستخدمة لإزالة العسر من الماء softening تعتمدتفاعلاتها على down flow fixed bed reactor، حبيبات الراتنجات granular resin توضعمحصورة في حوض من الحديد
enclosed metal tank نوعاً ما يكون شبيه لمنظمات سرعةالغاز pressurized rapid في مخططات الفلاتر الرملية
sand filter in design. بحيثيكون عمق الطبقة
depth of the bed ما بين 0.8 and 2.0 m وذلك لتجنب الدورات الصغيرللمياه short-circuiting water عند معدل جريان للماء يكون اقل من1 m3 min-1 m-3 للوسط medium. ما إن يحدث تدني لفعالية أو كفاءة once performance fall طبقاتالراتنجات فان الأمر يحتاج لغسيل عكسي أو رجعي backwashed بماء نظيف خالي من ايوناتالعسر لإزالة الأجسام الصلبة solid ومن ثم تتم القيام بعملية regenerated. المياهالمستخدمة لعملية إزالة العسرsoftening يجب أن تكون ذات عُكارة منخفضة low turbidity وخالية تماماً من أي عضويات لأنها سوف تتحول إلى أجسام ممتزة adsorbed فيالوسط أو البيئة medium ومن ثم يصبح inactivating sites.
تصنع معظم أوساط المبادلات exchange media من حبيبات أو راتنجات البوليمر polymer resins على الرغم من أنهاتوجد في الطبيعة على هيئة الزايولت zeolites والذي يكون عبارة عن أمينو سليكاتالصوديوم sodium-alumino-silicates وأيضاً يمكن استخدم مواد طبيعية أخرى مثال لها
(analcites, clioptilolite and montmorillonite).
فالمبادلات الراتنجية متوفرلإزالة مدي كبير wide range من الكاتيونات والأنيونات. الكاتيونات عادة ما تتحولإلى ايونات Na+ أو H+ بينما يتحول الأنيون إلى ايونات OH-. كما يوضح في العملياتالكيميائية أدناه:
Hydrogen cations exchange media

2HR + Ca+2 CaR2 + 2H+
تجدد بواسطة إضافةحمض الكبريتيك تركيزه2-10%
CaR2 + 2H+ 2HR + Ca+2
Hydroxide anion exchange media:

2ROH + SO4-2 R2SO4 + 2OH-
Regeneration is by 5-10% sodium hydroxide:

R2SO4 2OH- 2ROH + SO4-2
While water softening remains the largest application of ion-exchange،

ويتم تطبيق هذه العمليةأيضاً لإزالة بعض الكاتيونات مثل الكروميوم، الباريوم، الإسترانيوم والراديوم. وكذلك بعض الأنيونات مثل النترات، الفلورايد، السيانيد والهيومايد humates. الراتنجات المختلفة لها ضروب مختلفة من الإلفة (قوة تحمل ذرات الأجسام المختلفة فيطبيعتها على الاتحاد لتشكل مركباً ما) affinity وتكون هذه الإلفة على أساس ذات صلةبتراكيز الايونات.

تقاس سعة المبادلات الأيونية للراتنج بواسطة عدد الشحناتالتي يمكن استبدلها replace لكل وحدة حجم، والتي يمكن التعبير عنها *****alent (eq m-3). وعملياً يتم باستخدام عمود بسيط محتوي على حجم معلوم من الوسط الناقل known volume of medium. وكمية المبادلات الأنيوينة الكلية تناسب مع عدد شحنات الوسطالناقل المستهلكة أو المستنفدة exhausted شحنات الوسط الناقل. حيث تكون سعة راتنجاتالمبادلات الانيونية المستخدمة لإزالة العسر من الماء عادةً ما بين
100 – 1500 eq m-3.


تقسم المبادلات الايونية حسب طبيعة الايونالمستبدل الى :-
-1 راتنج تبادل موجبCat Ion Exchange Resin ويشمل
نوعين من المبادلات
*المبادل الايوني الحامضي الموجب الضعيف Weak Cation
* المبادل الايوني الحامضي الموجب القوي Cation Strong
2-راتنج تبادل سالب An Ion Exchange Resin) ويشمل
نوعين من المبادلات
*المبادل الايوني القاعدي السالب الضعيف Weak Anion
*المبادل الايوني القاعدي السالب القوي Strong Anion


-1 المبادل الايوني الحامضي الموجب الضعيف


يحتوي على مجموعة كاربوكسيليه (+COO-H) ان هذا المبادل له القابلية على ازاله الايونات الموجبه المرتبطة مع البيكاربونات ((Hco3-والكاربونات( (Co3والهايدروكسيدات (-) (OHاي يزيل العسره المؤقته فقط(بيكاربونات الكالسوم والمغنسيوم))و يتم اعاده الحيويه باستخدام حامض H2SO4 بتركيز قليل اما في حاله ازدياد التركيز فان الرزن سوف يتلف


-2 المبادل الايوني الحامضي الموجب القوي

يحتوي على مجموعةالسلفونات (+SO3-H) ان هذا المبادل له القابليه على ازاله جميع الايونات الموجبة في الماء( اي يزيل العسره الدائميه( كلوريدات والكبريتات) اضافه الى ازالة العسره المؤقته
يتم اعاده الحيويه باستخدام حامض(H2SO4)

-3 المبادل الايوني القاعدي السالب الضعيف
يحتوي على مجموعة الامينات الثلاثيه 2(CH3) (R-N) في هذا النوع يتم ازالة جميع الايونات السالبه الموجودة في الاحماض القوية فقط وهي ((HCL,H2SO4,HNO3 والداله الحامضيه تزداد بسبب وجود OH و يتم اعادة الحيويه بواسطة NaOH .


- 4 المبادل الايوني القاعدي السالب القوي
يحتوي على مجموعة امونيوم رباعي العناصر{N(CH3)2CH2CH2OH} ان هذا المبادل له القابلية على ازالة الايونات السالة الموجودة في الحوامض القوية والضعيفة وهي {HCL,H2SO4,HNO3,H2SiO2,H2CO3}ويتم كذلك ازالة السليكا
** تكون انتقائية الرزن resin الموجب الايونات الموجبه حسب عدد التكافؤ الاعلى ثم الاقل اما في حالة تساوي عدد التكافؤ فتكون الانتقائيه اعتمادا على الوزن الايوني ion wight الاعلى ثم الاقلCa>Mg>K>Na)) وتنطبق نفس الخاصيه على الرزن السالب لكنه في حالة تساوي عدد التكافؤ يكون الانتقاء على الوزن الايوني الاقل ثم الاعلى(SO4> CL> HCO3> SiO2)
...
منقول للفائدة
__________________
رد مع اقتباس
  #2  
قديم 01-02-2012, 06:07 PM
ibo_66722 ibo_66722 غير متواجد حالياً
مهندس جديد
 
تاريخ التسجيل: Apr 2011
العمر: 29
المشاركات: 3
عباده
قوة السمعة: 0
ibo_66722 is on a distinguished road
افتراضي رد: المبادلات الايونية

goooooooood
رد مع اقتباس
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)

أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع


in Baghdad +3 GMT الساعة الآن 03:53 PM.


! :: المواضيع التي تنشر من قبل العضو او المشرف لا تعبر بالضرورة عن راي الادارة العامة للملتقى الهندسي العراقي بل تعبر عن وجهة نظر كاتبها :: !
Powered by vBulletin® Version 3.8.7 Copyright ©2000 - 2014, vBulletin Solutions, Inc.
جميع الحقوق محفوظة للملتقى الهندسي العراقي