رزین آنیونی یک رزین تبادل یونی بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف است. از رزین های آنیونی بیشتر در تصفیه آب و به عنوان نوعی کاتالیزگر استفاده می شود. این رزین ها بعد از استفاده از طریق فرآینده های شیمیایی بازیابی می شوند.
رزین های تبادل یونی جامدات نامحلولی هستند که کاتیون ها و آنیون های قابل تعویض را حمل می کنند. این رزین های مصنوعی از دو بخش به عنوان ساختار تشکیل می شوند. اولین آنها یک شبکه هیدروکربنی سه بعدی (پلیمر) و بخش دیگر گروه های اسیدی یا بازی قابل یونیزاسیون را تشکیل می دهد که توسط پیوندهای شیمیایی به هیدروکربن پیوند می خورند.
سه گروه اصلی رزین تبادل یونی وجود دارد که عبارتند از:
رزین کاتیونی: این ها مبدل های کاتیونی هستند که می توانند با گروه های عاملی کاتیون ها در محیط آبی واکنش دهند.
رزین آنیونی: اصلاح کننده های آنیونی که می توانند گروه های عاملی را با آنیون های محیط آبی واکنش دهند.
رزین های بستر مخلوط: برخی از مواد توانایی تبادل آنیون ها و کاتیون ها را دارند و به آنها مبدل های یونی آمفوتریک می گویند.
رزین های تبادل یونی به طور کلی در سیستم های تصفیه آب برای نرم کردن آب (حذف سختی) و تصفیه آب (دیونیزه کردن) استفاده می شود. بیشتر رزین های مورد استفاده در فرآیندهای نرم کردن آب، رزین های کاتیونی هستند. رزین کاتیونی یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب را توسط یون سدیم از آب در طول شستشوی معکوس سیستم های نرم کننده آب جابجا می کند. بنابراین، یون های رسوب ساز حذف می شوند. هنگامی که رزین اشباع شد، آن را با نمک شسته و دوباره بازیابی می کنند.
حذف یون های محلول از آب فرآیندهای صنعتی و آب تغذیه دیگ بخار یک چالش رایج برای تاسیسات در صنایع فرآیند شیمیایی است. رزین های تبادل یونی آب مورد نیاز این صنایع را تصفیه می کنند.
رزین های آنیونی عموماً از پلیمرهای آلی پیوندی متقابل تشکیل شده اند که به شکل دانه های کوچک معمولاً بین 0.25 تا 1.25 میلی متر در بازار یافت می شوند. رایج ترین ماده رزین آنیونی پلی استایرن با پیوندهای عرضی دی وینیل بنزن است. این نوع رزین در اکثر کاربردهای رزین های تبادل یونی استفاده می شود. اگرچه اجزای اصلی رزین های تبادل یونی اغلب یکسان هستند، اما رزین ها به روش های مختلفی اصلاح شده اند تا نیازهای کاربردهای خاص را برآورده کنند و عمر طولانی تری داشته باشند.
گروه های عاملی رزین های تبادل یونی، می توانند منفی یا مثبت باشند و یون های بار مخالف را از طریق برهمکنش های الکترواستاتیکی جذب کنند. به عنوان مثال یک گروه عاملی رایج که در رزین های کاتیونی یافت می شود، آنیون سولفونات (SO 3- ) است. یک محلول ضد یون حاوی کاتیون های سدیم (Na+ ) روی رزین اعمال می شود. یون‌های Na+ با جاذبه الکترواستاتیکی به آنیون‌های SO- 3متصل می شوند.
رزین آنیونی کاربردهای بسیار زیادی دارد. از این رزین ها در صنایع مختلف استفاده می شود. مهمترین کاربرد رزین های آنیونی در تصفیه و از بین بردن سختی آب است. از رزین های آنیونی در صنایع غذایی و نیروگاه های هسته ای نیز استفاده می شود. سایر کاربرد رزین های آنیونی عبارتند از:
این رزین ها در فرآیند تولید بیودیزل (FAME)، در مرحله تصفیه، برای حذف گلیسیرین آزاد و رطوبت استفاده می شوند. سایر فرآیندهایی که در آنها از رزین های تبادل یونی استفاده می شود شامل ستون های کروماتوگرافی، تولید فنل، تولید کلر و سودا، خالص سازی پراکسید هیدروژن، حذف آلدئیدها، استخراج اورانیوم و بازیافت فلز (بازیابی جالب طلا در جواهرات) است.
همانطور که مشاهده می شود، رزین های تبادل یونی مواد بسیار متنوعی هستند که کاربردهای متعدد و بسیار متنوعی دارند و در فرآیندهای متعدد به ما کمک زیادی می کنند و نبود آنها بسیاری از صنایع را به دردسر خواهد انداخت.
