Zeolitový proces a proces iontové výměny jsou procesy změkčování vody. Klíčový rozdíl mezi zeolitem a procesem iontové výměny je v tom, že zeolitový proces používá minerální zeolit jako výměnnou pryskyřici za kationty v tvrdé vodě, zatímco proces iontové výměny může zahrnovat několik různých pryskyřic pro výměnu iontů. Kromě toho je zeolitový proces formou procesu iontové výměny změkčování tvrdé vody.
Tvrdá voda je voda bohatá na kationty vápníku nebo hořčíku. Přítomnost těchto kationtů ve vodě může způsobit potíže, jako je snížení účinnosti téměř jakéhokoli čisticího úkolu reakcí s teplem, kovovým potrubím nebo detergenty. Proto je lepší tyto ionty z tvrdé vody odstranit; říkáme tomu změkčování vody. Toto odstranění můžeme provést pomocí procesů iontové výměny. Proces zeolitu je jedním z takových procesů.
Co je to proces zeolitu?
Zeolitový proces je proces změkčování tvrdé vody pomocí techniky iontové výměny za použití chemické sloučeniny zeolit. Je to chemická sloučenina, která má hydratovaný hlinitokřemičitan sodný. To vede k pojmenování tohoto procesu jako zeolitový proces. Zeolit může své kationty sodíku reverzibilně vyměnit za ionty vápníku a hořčíku v procesu změkčování vody.
Existují dva typy zeolitu jako přírodní a syntetický zeolit. Přírodní forma je porézní a syntetická forma je neporézní zeolit. Kromě toho má syntetická forma vyšší výměnnou kapacitu na jednotku hmotnosti než přírodní forma.
Obrázek 01: Válec obsahující zeolitové lože
Proces
V procesu změkčování vody procházíme tvrdou vodou ložem zeolitu (uvnitř válce) specifikovanou rychlostí. Potom se kationty, které způsobují tvrdnutí vodou, udrží na zeolitovém loži, protože se tyto kationty vymění se sodnými kationty zeolitu. Voda vycházející z tohoto válce proto obsahuje spíše kationty sodíku než kationty vápníku a hořčíku.
Po nějaké době se zeolitové lože vyčerpá. Poté musíme zastavit průtok vody a lože ošetřit koncentrovaným roztokem solanky (10%), aby se zeolit regeneroval. Když lože ošetříme roztokem solanky, vyplaví všechny ionty vápníku a hořčíku tím, že je vymění za ionty sodíku v roztoku solanky. Proto tato úprava regeneruje zeolit.
Co je proces iontové výměny?
Proces iontové výměny je proces změkčování vody, při kterém ke změkčení vody používáme kationty nebo anionty. Můžeme to udělat výměnou kationtů nebo aniontů s ionty vápníku a hořčíku v tvrdé vodě. Tento proces zahrnuje reverzibilní chemickou reakci. Tuto techniku však můžeme použít pouze na zředěné roztoky. Zařízení, které k tomuto účelu používáme, jsou iontoměniče.
Typy
Existují dva typy;
- Kationtové výměníky – jako výměnný materiál používají zeolit, zelený písek, sulfonované uhlí atd.
- Aniontové výměníky – používají oxidy kovů, syntetické pryskyřice atd.
Materiály, které používáme v katexech, zahrnují buď slabé kyseliny, nebo silné kyseliny. Silně kyselé katexy obsahují hlavně sulfátové funkční skupiny. Slabé kyselé katexy obsahují hlavně karboxylové skupiny. Mezi materiály, které používáme v aniontových měničích, patří buď slabé báze, nebo silné báze. Kromě toho existuje několik kategorií procesů iontové výměny, které zahrnují změkčení, dealkalizaci a demineralizaci. Ionty, které se účastní procesu výměny (ionty, které se vyměňují s kationty vápníku a hořčíku v tvrdé vodě) zahrnují sodíkové ionty, vodíkové kationty, chloridové anionty a hydroxylové anionty.
Jaký je rozdíl mezi zeolitem a procesem iontové výměny?
Zeolitový proces je proces změkčování tvrdé vody technikou iontové výměny za použití chemické sloučeniny zeolit, zatímco proces iontové výměny je proces změkčování vody, při kterém ke změkčení vody používáme kationty nebo anionty. Toto je klíčový rozdíl mezi zeolitem a procesem iontové výměny. Proces zeolitu je však formou procesu výměny iontů, protože tento proces zahrnuje výměnu sodíkových iontů v zeolitu za ionty vápníku a hořčíku v tvrdé vodě. Navíc zeolitový proces zahrnuje výměnu pouze sodných iontů, zatímco proces iontové výměny zahrnuje různé anionty a kationty, jako je chloridový iont, hydroxylový iont, vodíkový iont a sodný iont.
Níže uvedená infografika představuje rozdíl mezi zeolitem a procesem výměny iontů ve formě tabulky.
Shrnutí – Zeolit vs proces iontové výměny
Proces iontové výměny zahrnuje výměnu iontů vápníku a hořčíku v tvrdé vodě s různými anionty nebo kationty ve výměnících. Tento proces je důležitý pro odstranění tvrdosti vody. Zeolitový proces je také kategorií procesů iontové výměny. Rozdíl mezi zeolitem a procesem iontové výměny spočívá v tom, že zeolitový proces používá minerální zeolit jako výměnnou pryskyřici za kationty v tvrdé vodě, zatímco proces iontové výměny může zahrnovat několik různých pryskyřic pro výměnu iontů.
