Ион алмасу мен кері осмостың негізгі айырмашылығы мынада: ион алмасу - бұл ұқсас электр зарядтарының иондарын тиімді алмастыру арқылы ластаушы заттарды таңдамалы түрде кетіретін физика-химиялық әдіс, ал кері осмос - суды су арқылы өтетін физикалық әдіс. қысым түсіретін концентрация градиентіне қарсы жартылай өткізгіш мембрана.
Суды тазарту – қоғамды таза сумен қамтамасыз етудегі маңызды процесс. Суды тазарту процесінде биологиялық, химиялық және физикалық процедураларды қамтитын көптеген қадамдар бар. Ион алмасу және кері осмос - суды тазартуда қолданылатын екі процесс. Екеуі де судан еріген қатты заттарды жояды. Кейбір суды тазарту процестері екі әдісті де біріктіреді. Оның үстіне екеуі де әртүрлі салаларда жиі қолданылады.
Ион алмасу дегеніміз не?
Ион алмасу – ағынды суларды минералсыздандыру және тұрмыстық суды жұмсарту үшін қолданылатын әдіс. Бұл техникада иондар басқа иондық түрлермен алмасу арқылы су ерітіндісінен жойылады. Осылайша, әлсіз байланысқан иондар күшті байланысқан иондық түрмен ығыстырылуы мүмкін. Біз бұл әсерді таңдау принципі деп атаймыз. Осы принципті пайдалана отырып, ион алмасу техникасы кезінде судағы қажетсіз иондар басқа иондармен ауыстырылады.
Ион алмасу техникасын сериялық немесе үздіксіз режимде орындауға болады. Ол азотты, фосфорды және ауыр металдарды кетіру үшін ағынды суларды тазартуда қолданылады. Сонымен қатар, ол арнайы қоспаларды іріктеп жою және өнеркәсіптік қалдықтардан хром, никель, мыс, қорғасын және кадмий сияқты бағалы металдарды қалпына келтіру үшін қолданылады.
01-сурет: Ион алмасу
Ион алмастырғыш шайырлар суда және органикалық еріткіштерде ерімейтін ұсақ кеуекті түйіршіктерден жасалады. Ең көп қолданылатын негізгі материалдар полистирол және полиакрилат болып табылады. Оның үстіне көптеген табиғи минералдар, әсіресе алюминий силикат минералдары ион алмасу қасиетіне ие.
Кері осмос дегеніміз не?
Кері осмос – жартылай өткізгіш мембрана арқылы судың қозғалысын қамтамасыз ету үшін жүйеге гидравликалық қысымнан жоғары қысым қолданылатын процесс. Қозғалыс концентрация градиентіне қарсы жүреді. Кері осмоста қолданылатын мембраналар кері осмос (RO) мембраналары деп аталады. Коммерциялық RO мембраналарын дайындау үшін әдетте полиамидті жұқа қабықшалы композиттер (TFC), целлюлоза ацетаты (CA) және целлюлоза триацетаты (CTA) қолданылады. Мембраналық материалдың түріне байланысты техниканың тиімділігі мен жылдамдығы ерекшеленеді.
Кері осмос қондырғысы мембраналық материал талшыққа спираль түрінде оралған қуыс талшықтан тұрады. Бұл талшықтар кері осмос үшін бетінің ауданын ұлғайту үшін бір-бірімен байланысқан. Ағып жатқан су жоғары қысымға ұшырағаннан кейін, су және шағын молекулалар жартылай өткізгіш мембрана арқылы өтеді. Бұл үлкен бөлшектерді және қалған қажетсіз бөлшектерді сақтайды. Содан кейін сүзгіден өткен су төменгі өңдеуге жіберіледі.
02-сурет: Кері осмос (A – Қолданылған қысым B – C ішіндегі теңіз суы – Ластаушы заттар D – Жартылай өткізгіш мембрана E – Ауыз суды шығару F – Тарату)
RO мембраналары микробтарды, органикалық заттарды, иондарды және басқа бөлшектерді қоса алғанда, барлық дерлік бөлшектерді сүзе алады. Молекулярлық салмағы >300 Да дейінгі үлкен молекулаларды сүзу кері осмос әдісімен мүмкін болады.
Суды тазартудағы кері осмостың артықшылықтары
- Шығын тиімділігі
- Барлық дерлік бөлшектерді, соның ішінде иондар мен ауыр металдарды сүзе алады
- Су үлгілерінен радиоактивті бөлшектерді жою үшін қолдануға болады
- Химиялық заттарды қолдану барынша азайтылды
Ион алмасу мен кері осмостың қандай ұқсастықтары бар?
- Ион алмасу және кері осмос суды тазарту процестерінде жиі қолданылатын екі процесс.
- Екі әдістің үйлесімі жоғары сапалы тазартуды қамтамасыз етеді.
- Ион алмастырғыш шайырларды кері осмос қондырғысының алдына орнатуға болады.
- Екі әдісті де қолдану бар нақты заттарға, сондай-ақ өңделген ағынның мақсатты тазалығына байланысты.
Ион алмасу мен кері осмостың айырмашылығы неде?
Ион алмасу – сұйық фаза мен ионалмастырғыш шайыр арасында иондарды алмастыратын физика-химиялық әдіс. Екінші жағынан, кері осмос судың жоғары қысыммен жеңілдетілген концентрация градиентіне қарсы жартылай өткізгіш мембрана арқылы өтетін процесс. Сонымен, бұл ион алмасу мен кері осмос арасындағы негізгі айырмашылық. Ион алмасу физика-химиялық әдіс, ал кері осмос физикалық әдіс. Сонымен қатар, ион алмасу процесі ион алмастырғыш шайырларды, ал кері осмос кері осмос мембраналарын пайдаланады.
Төмендегі инфографика ион алмасу мен кері осмос арасындағы айырмашылықты көрсетеді.
Қорытынды – ион алмасу және кері осмос
Ион алмасу және кері осмос - суды тазарту процесінде қолданылатын екі әдіс. Ион алмасу әдісі – судағы иондарды (ластауыштарды) ион алмастырғыш шайырмен алмастыратын физика-химиялық процесс. Керісінше, кері осмос - бұл барлық ластаушы заттардың мөлшеріне қарай сүзетін физикалық әдіс. Кері осмоста су жартылай өткізгіш мембрана арқылы өтеді. Кері осмос суды мембрана арқылы өткізу үшін қысымды пайдаланады. Ион алмасу иондық зарядтарға негізделген белгілі бір заттарды жояды, ал кері осмос ионды алып тастау процесін пайдаланады.
