Для количественной оценки ионитов используют такой показатель как емкость обмена в мг*экв/г или в мг*экв/л. Он показывает, сколько ионов способен заменить ионообменный материал в пересчете на единицу его массы или объема. В случае с катионитами считается емкость по положительно заряженным ионам, с анионитами — по отрицательным. К материалам, обладающим амфотерными свойствами, применяют сразу обе разновидности емкостей в зависимости от условий, в которых они используются.
Теоретическое и практическое значение
Теоретически можно точно рассчитать обменную емкость любого ионита. Для этого достаточно значить число функциональных групп и их содержание в материале. Однако на практике ионообменная емкость определяется степенью его насыщения. Это обусловлено тем, что на определенном этапе количество проскоков достигает предельно допустимого уровня, при котором существенно снижается качество водоочистки.
Зависимость величины емкости
На емкость сильнокислотных и сильноосновных ионитов не влияют ни природа материала, ни концентрация раствора, ни его pH. Однако вследствие ситового эффекта противоионы большого размера могут не попадать в узкие поры материала. Особенно часто это случается при необходимости связать ионы органических веществ. При обмене ионами неорганических веществ наблюдается зависимость емкости от температуры раствора.
Обменная емкость постепенно снижается. Каким бы эффективным ни был процесс регенерации, со временем захваченные противоионы занимают мельчайшие поры ионита таким образом, что невозможно их извлечение обратным процессом при регенерации.
Напротив, слабоосновные и слабокислотные ионообменные материалы, проявляют свою емкость по-разному в зависимости от концентрации противоионов, их природы и pH раствора. Особое влияние оказывает pH — уже при изменении среды на 1-2 единицы в ту или иную сторону меняется значение степени диссоциации функциональных групп. В материалах с разными свойствами, обусловленными содержанием катионитов и ионитов, общая емкость меняется в более широком диапазоне. Это характерно преимущественно для почвы, глины и алюмосиликатов — при низком или высоком pH разлагается алюмосиликатная основа таких веществ. Поэтому при описании возможностей ионного обмена той же почвы говорят о конкретных значениях pH.
Для амфотерных ионитов также наблюдается явная зависимости обменной емкости при изменении pH раствора. Такие материалы содержат основные и кислотные функциональные группы, поэтому при повышении pH растет катионообменная емкость, при понижении — анионообменная. Это характерно для материалов со слабо диссоциирующими функциональными группами.
Какой емкости должен быть катионит, применяемый для умягчения воды? Мы рекомендуем использовать смолы, в которых обменная емкость не ниже 1900 мг*экв/л. Это позволит реже регенерировать станцию и добиться продолжительного срока службы ионита. Посмотреть все доступные варианты загрузок с ионообменной смолой можно в нашем разделе комплектующих к станциям водоочистки. Консультируем по выбору необходимого товара в чате или по телефону. Доставляем заказ по всей Беларуси.