رزینهایی که پایه آنیونی دارند و قوی هستند که اصطلاحا به آنها رزین آنیونی قوی (SBA) میگویند. این نوع رزین‌ها چه ویژگیهایی دارند؟
رزینهای سختی گیر پایه آنیونی قوی (SBA) در سه نوع متفاوت با درجه بندی‌های نوع 1، نوع 2 و یا نوع سوم با نام اکریلیک یا منفذ دار تولید و به بازار ارائه می‌شوند. هر نوع رزین SBA مجموعه ای منحصر به فرد از مزایا و محدودیتها را ارائه میدهد که باید با سیستم مورد نظر نصب شده در محل مطابقت داشته باشد.
رزینهای SBA معمولاً برای دمینرالیزاسیون، دکلالیزه کردن و سیلیس زدایی و همچنین حذف پارامتری به نام کربن آلی (TOC) یا سایر مواد آلی بسته به نوع رزین استفاده می شوند. رزینهای SBA نوع 1 برای حذف فاکتورهایی مانند نیترات‌ها (NO3-)، سولفاتها (SO3-) و پرکلرات (ClO4-)به کار گرفته می شوند. همچینن این نوع اول را برای املاح‌زدایی کلی و سیلیس‌زدایی در مواردی که باقیماندن سطوح پایین سیلیس پس از سختی گیری در آب مشکلی ندارد، می توان استفاده کرد.
رزینهای SBA نوع 2 برای کاربردهایی استفاده می‌شوند که در آن حذف کامل آنیون‌ها مورد نظر است، بخصوص در شرایطی که استفاده کمتر از کاستیک ترجیح داده شود و یا سطوح پایین سیلیس باقیمانده در آب خارج شده از سختی گیر برای عملیات بعدی مهم نباشد.
ولی به صورت کلی، رزینهای SBA به اندازه کافی قوی هستند که اسیدهای قوی و ضعیف را حذف کنند (از جمله اسیدهای کربنیک و سیلیسیک).
رزینهایی که پایه آنیونی دارند و ضعیف هستند، اصطلاحا به آنها رزین آنیونی ضعیف (WBA) می گویند. رزین آنیونی ضعیف چه ویژگیهایی دارد؟
رزینهای آنیونی پایه ضعیف (WBA) تنها نوع اصلی رزینهای نوع XI هستند که یونهای قابل شارژ ندارند. این رزین‌ها اسیدیته معدنی آزاد (Cl و SO4) را جذب می کنند. رزینهای WBA دارای گروههای عاملی آمینی هستند و معمولاً با هیدروکسید سدیم (NaOH)، آمونیاک (NH3) یا کربنات سدیم (Na2CO3) بازسازی می شوند. گروه آمینی، مشتق‌های آمونیاکی هستند و دسته وسیعی از مواد آلی نیتروژن دار را تشکیل می‌دهند که در آنها، اتم نیتروژن به یک یا دو یا سه گروه آلکیل یا آریل متصل می‌باشد که به ترتیب آمین نوع اول، آمین نوع دوم یا آمین نوع سوم ایجاد می‌گردد.
رزینهای WBA برای املاح زدایی نسبی (با مقدار کم) استفاده می شود. در کارخانه‌های بزرگ‌تر، بخشهای رزین WBA ممکن است با واحدهای دربرگیرنده SBA برای کاربردهای معدنی‌زدایی (که در بالا تعریف شد) ترکیب شوند، و رزینهای WBA نیز به‌عنوان سدهای کربن آلی کلی (TOC) جلوتر از بخشهای SBA نصب و به کار گرفته شوند. WBA همچنین برای کاربردهای جذب مواد اسیدی با متد حذف کلرید، سولفات، نیترات و سایر آنیون‌های مرتبط با اسیدهای قوی استفاده می‌شود، اگرچه برای حذف اسیدهای ضعیف مانند سیلیس (SiO2) و دی اکسید کربن (CO2)، رزین آنیونی ضعیف موثر نیست.
رزین سختی گیر یک نوع رزین پایه اپوکسی است که به دلیل داشتن خصوصیات مکانیکی بسیار بالا، مقاومت شیمیایی و حرارتی مناسب، محبوبیت بسیاری در بین صنایع مختلف پیدا کرده است. این نوع رزین از دو قسمت تشکیل شده است، یک قسمت اپوکسی و یک قسمت سخت کننده. در هنگام ترکیب این دو قسمت با هم، واکنش شیمیایی اتفاق می‌افتد که باعث شدن آنها به یک ماده جامد و ماندگار می‌شود. به دلیل مقاومت بالایی که دارد، رزین سختی گیر به عنوان یک روش برای تقویت و چسباندن مواد در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا، الکترونیک، صنایع ساختمانی و صنایع دریایی استفاده می‌شود
آبهای مصرفی به طور معمول دارای ناخالصی، املاح معدنی و نمک هستند. بیشترین ناخالصی موجود در آبهای مصرفی یونهای کلسیم و منیزیم می‌باشند. افزایش ناخالصی‌ها و املاح در داخل آب برای آشامیدن و مصرفهای صنعتی و بهداشتی مناسب نیست و کارایی و بازدهی تجهیزات صنعتی را کاهش میدهد. سختی آب همچنین باعث افزایش مصرف انرژی می‌شود.
سختی آب به دو نوع سختی موقت آب و سختی دائم آب تقسیم می‌شود. سختی موقت آب معمولا بر اثر حرارت و گرما ایجاد می‌شود (مانند جرم داخلی سماورها) و به راحتی نیز از بین می رود.
سختی دائم آب متشکل از سولفاتها و نیتراتهای چند ظرفیتی است و با حرارت از بین می رود. واحد سختی آب ppm و یا میلی گرم بر لیتر است.
همچنین رزین سختی گیر به دلیل داشتن خصوصیات الکتریکی مناسب، برای ساخت قطعات الکترونیکی و اتصالات استفاده می‌شود. در صنایع هوافضا، از رزین سختی گیر برای ساخت قطعاتی استفاده می‌شود که باید مقاومت بالا در برابر شوک و لرزش داشته باشند. همچنین در صنایع خودروسازی، از رزین سختی گیر برای تولید قطعاتی مانند کاسه چرخ و بدنه خودرو استفاده می‌شود.
از مزایای رزین سختی گیر، می‌توان به مقاومت بالا در برابر شکستگی، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی اشاره کرد. همچنین این نوع رزین به دلیل قابلیت پذیرش رنگ و طعم، برای ساخت محصولاتی مانند جواهرات مصنوعی و لوازم آرایشی نیز استفاده می‌شود.
با توجه به ویژگی‌های بالای رزین سختی گیر، محصولات تولید شده با استفاده از این نوع رزین، مقاومت و دوام بالایی دارند و می‌توانند برای مدت طولانی زمان مورد استفاده قرار بگیرند. با این حال، به دلیل مواد شیمیایی استفاده شده در تولید رزین سختی گیر، لازم است در هنگام استفاده از آن، از محیط‌هایی که می‌توانند باعث تحریک یا آلودگی آن شوند، پرهیز کرد
موادی ژل مانند، ریز و متخلخل از مواد اولیه پلیمری پلی استایرن هستند که همچون اهنربا در مصارف خانگی بمنظور حذف نمکهای کلسیم، منیزیم، آهن و منگنز از آب (نرم کردن یا تصفیه آب) و در مصارف صنعتی برای تصفیه قند، لجن گیری عناصر با ارزش مانند طلا، نقره یا فیلتراسیون اورانیوم از سنگ معدنی و… استفاده می شوند.
با استفاده از تبادل یونی کلسیم و منیزیم موجود در آب را گرفته و با یون سدیم جایگزین می‌کنند. رایج‌ترین رزین سختی گیر که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد آنیونی و کاتیونی می‌باشد که در یونهای آنیونی، یون‌ها با بار منفی را جذب می‌کنند و در یونهای کاتیونی، یون‌ها با بار مثبت را جذب می‌کنند.
همچنین برای استفاده از رزین سختی گیر، نیاز به شرایط خاصی مانند دمای مناسب و میزان دقیقی از قسمت‌های رزین و سخت‌کننده است. در ضمن، برای ایمنی در هنگام استفاده از رزین سختی گیر، لازم است از وسایل حفاظتی مانند دستکش، ماسک و عینک ایمنی استفاده شود.
در کل، رزین سختی گیر به دلیل ویژگی‌های بالایی که دارد، به عنوان یک ماده جایگزین برای مواد دیگر در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، پژوهشگران به دنبال بهبود ویژگی‌های این نوع رزین هستند تا بتوان از آن در صنایع جدیدی نیز استفاده کرد
برای از بین بردن سختی آب با روش تبادل یونی از رزین سختی گیر استفاده می‌شود که به آن زئولیت سدیمی نیز گفته می‌شود. این رزین‌ها کروی شکل و پلاستیکی هستند و تشکیل شده از پلیمرهای آلی می‌باشند. این محصول کلسیم، منیزیم و املاح معدنی موجود را از طریق تبادل یونی از بین می برد و سختی آب را کاهش میدهد. یونهای کلسیم و منیزیم با یونهای سدیم و پتاسیم جایگزین می‌شوند و آب از این طریق سختی گیری می‌شود.
در واقع اصلی‌ترین کاربرد رزین نبادل یونی در تصفیه آب و عملیات جدا سازی املاح و رسوب زدایی می‌باشد.
