Thông số hạt nhựa trao đổi ion cho biết điều gì, phân tích thông số nhựa
Thông số dạng ion
Hầu hết các hạt nhựa trao đổi ion luôn đề cập đến dạng ion vì các giá trị khác nhau tùy theo các ion trong hạt nhựa. Điều này đặc biệt áp dụng cho các thuộc tính sau:
- Sức chứa
- Độ ẩm
- Tỷ trọng
- Và ở mức độ thấp hơn với size hạt .
Ví dụ nhựa, Amberjet 4400 có tổng công suất khoảng 1,5 eq / L ở dạng Cl – và 1,2 eq / L ở dạng OH – . Sự khác biệt chỉ là do sưng nhựa: nó phồng lên tới 30% giữa dạng Cl – và OH – . Số lượng các nhóm hoạt động trong một mẫu nhựa rõ ràng là không đổi, do đó khi nhựa phồng lên, mật độ của các nhóm hoạt động này giảm và dung lượng thể tích là thước đo mật độ của các nhóm hoạt động này.
Ví dụ: Thông số của hạt nhựa Amberlite IRA 96
Loại nhựa
Amberlite IRA96
Số lô 6210AA55 Dung lượng âm lượng [ dạng cơ sở không lấy phí ] 1,36 eq / L Trọng lượng khô [ cơ sở không lấy phí ] 5,16 eq / kg Chất khô [ cơ sở không tính tiền ] 264 g / L Năng lực cơ bản can đảm và mạnh mẽ 8,6 % Khả năng giữ ẩm [ cơ sở không lấy phí ] 61,8 % Hạt hoàn hảo nhất 98 % Toàn hạt 99 % Trọng lượng riêng [ cơ sở tự do ] 1,04 Kích thước hạt
Đường kính 0,68 mm Hệ số giống hệt 1,34 Kích thước trung bình 0,67 mm Kích thước hiệu suất cao 0,53 mm Hạt thô trên 1,18 mm 0,2 % Kích thước hạt
Bộ sàng
Theo truyền thống cuội nguồn, sự phân bổ kích cỡ hạt của nhựa được đo bằng cách sử dụng một bộ sàng. Thể tích trên phần nhựa còn lại trên mỗi sàng được đo trong một xi lanh thủy tinh. Nó đã được tìm thấy trong thực tiễn để biểu lộ tác dụng theo tỷ suất Phần Trăm tích góp trải qua một lần mở sàng cho trước .
Ngày nay, phép đo hạt được đo bằng những bộ đếm hạt được link với máy tính và thống kê giám sát tổng thể những tham số kích cỡ hạt. Các thành phần của phân bổ kích cỡ hạt là :
- Đường kính
- Hệ số giống hệt
- Kích thước hiệu suất cao
- Kích thước trung bình
- Số lượng hạt mịn
- Số lượng hạt lớn
Chúng tôi sẽ xem xét từng thuộc tính này .
Đo kích thước hạt
Ví dụ về nghiên cứu và phân tích truyền thống cuội nguồn đo thể tích nhựa được giữ lại trên mỗi sàng :
mm
% giữ lại trên sàng
% qua rây
1,25 0,8 99,2 1,00 2.0 97,2 0,80 14.9 82.3 0,63 33,2 49.1 0,50 32,5 16.6 0,40 14.1 2,5 0,315 2.0 0,5 Hoàn thiện hơn 0,5
- Kích thước hiệu suất cao là giá trị của lỗ sàng trải qua đó đúng mực 10 % mẫu nhựa đi qua. Nó được viết tắt là “ d 10 “ .
- Hệ số giống hệt được xác định là : UC = d 60 / d 10
Hệ số này đo “ chiều rộng ” của phân bổ và được phản ánh trong chiều rộng của đường cong chuông Gaussian. Nếu toàn bộ những hạt có cùng kích cỡ, nó sẽ bằng 1,0. Nhựa Amberjet có UC từ 1,05 đến 1,20, Ambersep và SB loại 1,15 đến 1,30, RF loại 1,20 đến 1,50, loại tiêu chuẩn 1,3 đến 1,7 .- Kích thước trung bình được viết tắt là HMS là một biểu thức toán học được tính từ hàm phân phối. Xem công thức bên phải. HMS rất có ích cho những xem xét về mặt kim chỉ nan tương quan đến đặc thù thủy lực và động học của nhựa. Đối với những mục tiêu trong thực tiễn, giá trị của HMS gần với đường kính trung bình, nhưng nhỏ hơn một chút ít. Cả hai giá trị này gần như giống hệt nhau cho những loại nhựa có size hạt đồng đều .
Đối với những loại nhựa có size hạt đồng đều, đường kính trung bình, size trung bình và size hiệu suất cao là gần giống nhau. Chúng sẽ giống hệt nhau cho những loại nhựa trọn vẹn giống hệt, nghĩa là có thông số giống hệt bằng 1,00 .
Ý nghĩa của kích cỡ hạt :
- Hạt nhựa mịn : Động học tốt và áp suất cao
- Hạt nhựa thô : Giảm giáp và không có yếu tố bị tắc
Việc xem xét kích cỡ hạt là rất quan trọng so với những ứng dụng : Hỗn hợp hạt nhựa, những lớp nhựa phân tầng, rửa ngược, sắc ký .
Sự lựa chọn size hạt là sự xem xét : Hạt mịn mang lại hiệu suất cao hơn nhưng gây ra tổn thất đầu và và cặn quá cao hoàn toàn có thể tạo ra ùn tắc vòi phun. Trong khi hạt thô thường nhạy cảm hơn với năng lực thẩm thấu và có động học chậm hơn do đó năng lực hoạt động giải trí thấp hơn. Đối với tổng thể những ứng dụng nhu yếu tách những loại nhựa khác nhau trong cùng một cột, việc lựa chọn size hạt tương thích và rất quan trọng .Khả năng trao đổi ion
Tổng công suất là số lượng nhóm hoạt động tức là số lượng các ion đơn trị có thể trao đổi. Cả 2 giá trị khối lượng và trọng lượng khô phải được báo cáo
Năng lực điều hành là số lượng ion trao đổi thực sự diễn ra trong một chu kỳ
Tổng hiệu suất của nhựa mới được đo để trấn áp chất lượng. Công suất được biểu lộ bằng eq / l nhựa hoặc eq / kg nhựa khô .
Khả năng khối lượng khô cho biết nhựa có được hoạt động giải trí đúng hay không, không phân biệt hàm lượng nước .
Mặc dù tổng hiệu suất cao thường được mong ước nhưng không phải toàn bộ những vị trí trao đổi đều được sử dụng trong một quy trình trao đổi ion hoàn hảo .Độ ẩm
Độ ẩm có tương quan đến độ xốp và dạng ion. Độ ẩm được bộc lộ bằng Xác Suất khối lượng nhựa ẩm ở dạng ion nhất đinh. Dưới đây là tác động ảnh hưởng của độ xốp đến hiệu suất nhựa :
Độ ẩm cao :
- Trao đổi nhanh
- Tính chất hấp phụ tốt
- Tổng hiệu suất thấp
Độ ẩm thấp :
- Tổng hiệu suất cao
- Khó tái sinh
- Không vô hiệu những ion lớn
- Xu hướng bị lỗi
Khoảng 50% khối lượng của toàn bộ những loại nhựa trao đổi ion là nước, trừ khi chúng được sấy khô hoặc nước được sửa chữa thay thế bằng dung môi hữu cơ. Nước bao quanh những nhóm hoạt động giải trí và lấp đầy những lỗ rỗng trong ma trận nhựa .
Một loại nhựa trao đổi ion có nhiệt độ cao có ít chất khô hơn do đó những nhóm ít hoạt động giải trí hơn và hiệu suất ít hơn nhưng giúp những ion lớn thuận tiện kết nối vào cấu trúc của nó .
Đối với nhựa gel, lượng nước tỷ suất nghịch với mức độ link ngang của ma trận. Điều này không đúng so với những loại nhựa macropious chính do macroporosity của chúng hoàn toàn có thể được đổi khác như một tham số độc lập với link chéo .
Thông thường nhựa trao đổi ion có độ ẩm thấp có vận tốc trao đổi chậm hơn và dễ bị bẩn hơn so với nhựa có nhiệt độ cao .Trọng lượng riêng (mật độ hạt)
Mật độ hạt nhựa trao đổi ion là quan trọng so với việc tách những lớp nhựa hỗn hợp, những tầng nhựa, lớp nhựa nổi và rửa ngược .
Trọng lượng riêng là một thông số kỹ thuật quan trọng để quản lý và vận hành mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý nước bằng trao đổi ion. Điều này đặc biệt quan trọng quan trọng so với tổng thể những quy trình tiến độ tương quan đến việc trộn hoặc tách 2 hoặc 3 loại nhựa trong cùng 1 cột và để kiểm soát và điều chỉnh vận tốc dòng chảy ngược của nhựa .
Trọng lượng riêng biến hóa theo dạng ion của nhựa. Thành phần ion của nhựa biến hóa mọi lúc trong một chu kỳ luân hồi do đó rất khó để giám sát khối lượng riêng đúng chuẩn .
Dưới đây là một số ít giá trị nổi bật
Loại nhựa
Dạng ion
Khoảng trọng lượng riêng
Phổ biến
WAC H 1,16 đến 1,19 1,18 WAC Ca 1,28 đến 1,34 1,32 SAC H 1,18 đến 1,22 1,20 SAC Na 1,26 đến 1,32
1,28 SAC Ca 1,28 đến 1,33 1,31 WBA 1,02 đến 1,05 1,04 WBA Cl 1,05 đến 1,09 1,06 WBA SO4 1,08 đến 1,13 1.11 SBA OH 1,06 đến 1,09 1,07 SBA Cl 1,07 đến 1,10 1,08 SBA SO4 1,10 đến 1,14 1,12 Mật độ khối và trọng lượng vận chuyển
Mật độ khối của nhựa trao đổi ion thường được biểu lộ bằng khối lượng của một lít nhựa. Vì có sự biến hóa nhỏ của tỷ lệ khối từ lô này sang lô khác, một giá trị tiêu chuẩn được gọi là khối lượng luân chuyển được sử dụng để đóng gói nhựa trong xí nghiệp sản xuất sản xuất .
Sự biến hóa của tỷ lệ khối đa phần là do nước dư trong nhựa sau khi vô hiệu nước kẽ trên vành đai thoát nước ngay trước khi đóng gói .Ví dụ :
Giả sử các giá trị mật độ khối cho một loại nhựa nhất định có phạm vi từ 720 đến 780 g / L. Đặt trọng lượng vận chuyển ở mức 770 g / L sẽ có kết quả như sau:
- Mỗi túi 25 L sẽ chứa 0,770 x 25 = 19,25 kg nhựa .
- Nếu lô nhựa có tỷ lệ khối 720 g / L, là 1.389 L / kg, người mua sẽ nhận được nhựa 19,25 x 1,389 = 26,7 L trong túi 25 L .
- Nếu lô nhựa có tỷ lệ khối 780 g / L, là 1.282 L / kg, người mua sẽ nhận được nhựa 19,25 x 1,282 = 24,7 L trong túi 25 L .
Nếu tỷ lệ khối lượng ở mức tối đa, nhà phân phối nhựa chỉ giảm xuống một chút ít, trong khi nếu tỷ lệ thấp hơn khối lượng luân chuyển, anh ta đang luân chuyển 1 số ít nhựa, thế cho nên người mua sẽ nhận được tối thiểu số lượng đặt hàng với 83 % những trường hợp. Nếu khối lượng luân chuyển đã được đặt ở giữa khoanh vùng phạm vi, người mua sẽ nhận được ít nhựa hơn so với đặt hàng trong 50 % những trường hợp .
Khía cạnh quang học
Khía cạnh quang học của một loại nhựa là số lượng hạt và mảnh vỡ, là một phần quan trọng của trấn áp chất lượng nhựa trong sản xuất. Hạt nhựa trao đổi tốt nhất là không bị nứt và không bị vỡ .
Khía cạnh quang học hoàn toàn có thể phân phối thông tin có giá trị về những yếu tố quản lý và vận hành .
Ví dụ trong một mẫu hạt nhựa được sử dụng, những giá trị sau được báo cáo giải trình :
PBC ( số hạt hoàn hảo nhất ) 65 % WBC ( số hạt hàng loạt ) 94 % Điều này có nghĩa là mẫu có :
- 65 % hạt tuyệt đối
- 29 % hạt nứt
- 6 % mảnh
Dạng ion và thay đổi thể tích
Nhựa trao đổi ion biến hóa thể tích theo những ion được gắn trên chúng. Ví dụ một loại nhựa trao đổi anion bazo mạnh hoàn toàn có thể phồng lên hơn 25 % nếu nó được quy đổi trọn vẹn từ dạng clorua sang dạng hydroxit .
Dưới đây là những dạng ion thông dụng nhất của nhựa trao đổi ion và sự đổi khác thể tích của chúng
Loại nhựa
Dạng ion như được cung cấp
Tổng thay đổi thể tích
Từ … Tới
Thí dụ
SAC Na, H 6 đến 10 % Na đến H Amberjet 1000 SBA Cl, OH, SO 4 15 đến 30 %
6 đến 10 %Cl đến OH
Cl đến SO 4Amberjet 4200 WBA Cơ sở không lấy phí ( FB ) 10 đến 25 % FB để Cl Amberlite IRA96 WAC H 15 đến 40 %
60 đến 100 %H đến ( Ca + Mg )
H đến NaHổ phách IRC Dữ liệu đúng mực hơn về biến hóa thể tích nhựa thường được công bố trong những thông số kỹ thuật được công bố bởi những đơn vị sản xuất nhựa .
Sở dĩ có sự đổi khác thể tích nhựa trao đổi ion là do trạng thái hydrat hóa khác nhau của những ion trong nhựa. Ví dụ nhựa yếu hầu hết không được phân ly ở dạng tái sinh do đó không có những ion tự do trong hạt hạt nhựa. Tuy nhiên khi chúng đã trao đổi ion, những ion này được hydrat hóa :
Nhựa trao đổi ion hiếm khi được quy đổi trọn vẹn từ 100 % được tái sinh thành 100 % hết sạch do đó sự biến hóa khối lượng tối đa theo kim chỉ nan không đạt được. Tuy nhiên một sự đổi khác thể tích diễn ra trong quy trình hoạt động giải trí và hoàn toàn có thể nhìn thấy nếu xe mặt phẳng những lớp nhựa trong một cột trước và sau khi tái sinh
Ổn định
Nhựa trao đổi ion phải chịu được những dạng stress khác nhau trong hoạt động giải trí :
- Căng thẳng vật lý trong trường hợp chuyển nhựa hoặc giảm áp suất cao
- Căng thẳng thẩm do biến hóa thể tích
- Ứng suất nhiệt trong trường hợp nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ đổi khác
- Các chất hữu cơ
Tính chọn lọc
Hệ số tinh lọc của nhựa được xác định trong phản ứng trao đổi ion. Ái lực của nhựa so với một ion bị chi phối bởi size của dạng ngậm nước cũng như điện tích của nó. Ion càng lớn, hạt nhựa càng phải lan rộng ra để chứa nó trong cấu trúc. Sự co và giãn bị chống lại bởi những link ngang hạn chế, do đó những ion lớn yên cầu một lực lớn hơn để xuyên qua nhựa so với những link nhỏ. Các ion có điện tích cao hơn có ái lực cao hơn với nhóm chức của nhựa trao đổi ion nhất định .
Mặc dù đường kính ion thực tiễn của mỗi ion tăng khi tất cả chúng ta tăng số nguyên tử, số lượng phân tử nước bị lôi cuốn khi khối cầu hydrat hóa giảm khi số nguyên tử tăng. Điều này có nghĩa là tỷ lệ điện tích tăng theo số nguyên tử .
Ion
Đường kính ngậm nước (Å)
Đường kính trần (Å)
Kiềm ( đơn trị ) Li + 3,82 0,60 Na + 3,60 0,95 K + 3,31 1,33 Rb + 3,28 1,48 Cs + 3,27 1,69 Kiềm ( hóa trị hai ) Be + + 4,59 0,31 Mg + + 4,26 0,65 Ca + + 4.11 0,99 Sr + + 4.10 1,13 Ba + + 4.05 1,35 Kích thước ion hydrat Trong số các ion kim loại kiềm, do đó, Caesium là chất chọn lọc nhất và lithium là ít chọn lọc nhất.
Đối với nhựa carboxylic và chelating, tính năng trên không được vận dụng, vì những ion hóa trị hai được tạo phức và không còn ngậm nước. Mặt khác, sự phức tạp làm tăng đáng kể độ tinh lọc nhựa. Xem trang về cấu trúc nhựa .
Kích thước lỗ của nhựa loại gel là khoảng chừng 10 đến 20, có nghĩa là lỗ chân lông hoàn toàn có thể chứa những ion vô cơ thuận tiện. Các loại nhựa có mức độ link chéo cao hơn có độ đàn hồi ít hơn và lỗ chân lông nhỏ hơn một chút ít. Nhựa Macropious có – ngoài những lỗ gel nhỏ – lỗ chân lông lớn hơn nhiều ( 200 đến 1000 trở lên ), hoàn toàn có thể chứa những ion hữu cơ lớn .
Bài viết :
Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Mua Bán Đồ Cũ
