Ионообменные смолы для водяных фильтров: зачем нужны и какие бывают

Ионообменные смолы выпускаются в виде гранул желтоватого цвета, различного размера и плотности и внешне напоминают рыбную икру. Используются для умягчения питьевой и технической воды, а также для очистки сточных вод.

По химической природе ионообменные смолы – полимеры, относящиеся к классу ионитов, соединений с высокой молекулярной массой, которые несут группы, способные к многократному обмену. Полимерные цепочки как будто сплетены из нитей с шариками на свободных концах. Шарик – функциональная группа, ион металла или кислотный остаток. 

Перед первым применением смола насыщенна группами с ионами натрия и хлорид-ионами. Кальций и магний из воды с повышенной степенью жёсткости замещаются натрием из ионообменника. В результате происходит умягчение воды. Для регенерации через фильтр пропускается раствор поваренной соли и кальций с магнием уходят, а на их место присоединяется натрий. 

Концентрация нитратов также снижается ионообменными смолами, в которых встроенный в полимер хлорид-ион переходит в воду, а нитрат присоединяется к полимерной цепочке. Восстановление происходит после цикла с промыванием соляным раствором.

Количество циклов регенерации в продукции различных производителей может быть различным. Как правило одной засыпки в фильтр хватает на год или более. 

Виды ионообменных смол

В зависимости от того, какая функциональная группа удаляется при фильтрации выделяют:

1. катиониты (уходит ион металла);
2. аниониты (уходит кислотный остаток).

Катиониты выполняют свою работу при рН равному 7 и более, аниониты функционируют при рН от 1 до 6.

По структуре ионообменные смолы, как катиониты, так и аниониты, разделяются на:

• гелевые; 
• пористые;
• промежуточные.

Гелевые гранулы гладкие, на их поверхности отсутствуют поры. Ионозамещение происходит только после увеличения смолы в объёме, когда она начинает быть похожа своей структурой на гель.

Поверхность пористых, как можно догадаться из названия, полностью покрыта порами. Углубления и впадины увеличивают площадь и позволяют происходить ионообменным реакциям. 

Промежуточные структуры несут в себе совмещённые качества пористых и гелевых ионообменников.

Каждый вид имеет свои достоинства:

1. гелевые обладают высокой обменной ёмкостью;
2. пористые – стойкостью к воздействию химикатов и высоких температур, позволяющей очищать воду в любых условиях.

Продукция одного вида разделяется по уровню ёмкости. Показатель характеризуется отношением количества ионов в исходной среде на единицу массы или объёма смолы. При сравнении по данному показателю выделяют три вида ёмкости:

• рабочая;
• объёмная;
• весовая.

Объёмная и весовая определяется на производстве и вписывается в сопроводительные документы продуктов.

Рабочая ёмкость не может быть измерена точно, поскольку нужно учитывать слишком много факторов. В процессе эксплуатации ионы рабочей среды полностью замещаются примесями, и рабочая ёмкость подлежит восстановлению. 

Компания «Аквабосс» – часть холдинга «Аквафор», предлагает купить ионообменные смолы и прочие сорбенты для очистки воды. В каталоге представлены катиониты и аниониты с различной степенью пористости и фракционного состава. Оставьте заявку на подбор в краткой или развёрнутой форме и с вами свяжутся менеджеры для обсуждения вопроса.