Катионит

Полифункциональный ионит. Это самый распространенный вид ионообменной смолы для водоподготовки.

Внешний вид

По внешнему виду катионит больше всего напоминает зерна пшена правильной круглой формы, но только чуть меньше в диаметре. Классический размер гранул отсеивается в диапазоне от 0,29 мм до 1,29 мм. Это самый эффективный размер для водоподготовки, так как рабочей поверхностью катионообменных смол является внешняя оболочка гранулы на которой сосредоточены ионы обмена, соответственно нужно было определить оптимальное соотношение массы к поверхности и сопоставить с производственными возможностями.

Цвет катионита, заявленный ГОСТом определяется в гамме от желтого до темно-коричневого цвета. Стоит добавить, что у отечественных ионообменных смол это как правило светло-желтый или желтый цвет с полупрозрачной структурой. На солнечном свету на воздухе гранулы просвечиваются, при помещении в воду - темнеют. Поверхность зерна прочная, ровная и гладкая, без трещин и зазубрин. Новые гранулы имеют определенную влажность, примерно 50%, уточнить можно в паспорте, это относится скорее к содержанию влаги внутри гранулы, но и внешняя влага тоже помогает гранулам не рассыпаться по поверхности. Можно даже слепить небольшую пирамидку.

Классификация катионитов

Катионообменные смолы являются синтетическими органическими ионитами. Существуют еще и неорганические (природные), но применение их - это тупиковый путь развития в современной водоподготовке. Органические моно молекулы стирола и дивинилбензола составляют матрицу, к которой прививаются химическим путем фиксированные ионы (ионогенные группы). Кислотный тип ионогенных групп -СООН; -SО3Н; -РО4Н2 и определяет заряд ионита, а характер обмениваемых ионов как катионов.

Можно приводить различные деления видов, сосредоточимся лишь на важных с точки зрения распространения и областей применения этого вида ионообменной смолы.

Сильнокислотные и слабокислотные катиониты. В классике сильнокислотный может удалять жесткость (ионы жесткости) в водных растворах при любых значениях pH, но эффективно работают при показателях 2-14pH. Самые распространенные - сильнокислотные: это КУ-2-8 для технических водных растворов и КУ-2-8чС для питьевой воды. Слабокислотные работают в щелочной среде с показателями 7-14pH, но на практике при определенных условиях улавливают ионы и в более кислой среде. О методах удаления жесткости можно прочитать здесь подробнее.

Принцип работы

Принцип работы в фильтре основывается на ионном обмене. На поверхности катионита сосредоточены потенциал образующие ионы. Они имеют отрицательный заряд. Ионы диффузного слоя присутствуют рядом. Самые распространенные соли жесткости - это кальций и магний. Из водного раствора ионит на свою поверхность улавливают ионы солей, отдавая в воду натрий или водород. Каждая гранула ионита накапливает сторонние заряды до определенного предела (проскока). Теперь ионообменник нужно освободить от ненужных заряженных частиц. Пропускается раствор кислоты или поваренной соли, который снимает жесткие ионы с поверхности смолы и отправляет их в дренаж, свободное место занимает водород или натрий. Это называется регенерацией (восстановлением). Смола ионообменная вновь готова к работе.

Схематически процесс изображен на этих рисунках:

Характеристики катионита

Приведены в нижеследующей таблице:

Показатель	КУ-2-8чС	КУ-2-8	КУ-2-8
1. Форма поставки	H-форма	H-форма	Na-форма
2. Цена в интернет	145.000 руб/тн	97.000 руб/тн	98.000 руб/тн
3. Внешний вид	Сферические зерна от желтого цвета
4. Соотвествие требованием ГОСТ, ТУ	ГОСТ 20298-74	ГОСТ 20298-74	ТУ
5. Гранулометрический состав:
а) размер зерен, мм	0,4-1,25	0,315-1,250	0,315 - 1,250
б) эффективный размер зерен, мм	0,45-0,65	0,40-0,55
в) объемная доля рабочей фракции, %, не менее	96	96	96
г) коэффициент однородности, не более	1,7	1,7
6. Массовая доля влаги, %	48-58	48-58	48-58
7. Удельный объем см/г, в Н-форме, не более	2,7	2,8	2,1 ± 0,2 - в Na-форме
8. Удельная поверхность, м/г	-	-	-
9. Полная статическая обменная емкость, ммоль/см (мг·экв/см), не менее	1,8	1,8	1,8
10. Динамическая обменная емкость моль/м (г·экв/м ), не менее:
а) с заданным расходом регенерирующего вещества	-	526
б) с полной регенерацией ионита	1600	-	1700
11. Окисляемость фильтрата в пересчет на кислород, мг/г, не более	0,5	-
12. Осмотическая стабильность, %, не менее	96	94,5	95
13. Величина рН фильтрата, не менее	4,5	-
14. Массовая доля иона хлора, мг/см , не более	0,0015	-
15. Массовая доля железа, %, не более	0,03	-
16. Возможность предварительного заказа	в наличии	в наличии	в наличии

Области применения

Как и все ионообменные смолы, катионит был специально разработан для водоподготовки. Там, где есть потребность в умягчении водных растворов применяется метод обессоливания. Марки КУ-2-8 в водородной (Н+) форме и КУ-2-8 (Na+) в натриевой форме используются в основном в тепловой энергетике и в других технолоических сферах, где есть необходимость в технической воде. КУ-2-8чС используется в водоочистке питьевых, деионизованных и демирализованных вод. О его применении в деминерализаторе можно прочитать в этой статье.

Влияние на окружающую среду

Как ионо-высокоемкий сильнокислотный сорбент с высокой температурной и химической стойкостью, механической прочностью, катионит не имеет класса опасности и может перевозиться любим видом транспорта. Упаковка в полипропиленновые мешки по 20кг позволяет исключить просыпание и загрязнение окружающей среды при доставке. Его, как и все ионообменные материалы не следует есть, не допускать попадания в глаза и не давать детям. При контакте с катионитом имеет смысл вымыть руки или использовать бытовые силиконовые перчатки.

тел: (495) 799-91-33, 799-91-34

e-mail: smoly@inbox.ru

сервис: smoly.engineering@smoly.ru

ионообменная смола | сульфоуголь | катионит | анионит | карта сайта

дистиллированная вода | деионизированная вода