Arama


uchiha itachi - avatarı
uchiha itachi
Ziyaretçi
19 Ocak 2009       Mesaj #6
uchiha itachi - avatarı
Ziyaretçi

Suların Yumuşatılması


Suların yumuşatılması, genellikle katyonik ve anyonik iyon değiştiricileriyle yapılır. Katyon iyon değiştiriciler sodyum iyon değiştiriciler ve hidrojen iyon değiştiriciler olmak üzere ikiye ayrılır. Birinciler, sulu çözeltilerdeki katyonları Na+ iyonları ile, ikincisi ise H+ iyonları ile değiştirirler.

Katyon İyon Değiştiriciler


a) Sodyum iyon değiştiriciler
Bunlar başlıca slikat, sülfone kömür ve reçine kökenli olabilirler. Yumuşatılacak su, iyon değiştirici kolonundan geçerken sudaki Ca 2+ ve Mg 2+ iyonları Na+ iyonları ile yer değiştirir. Yer değiştirme reaksiyonları şunlardır.
2RNa+Ca(HCO3)2 R2Ca+ 2NaHCO3 (**)
2RNa+CaSO4 R2Ca+ Na2SO4 (**)
2RNa+CaCl2 R2Ca+ 2NaCl (**)

b) Hidrojen iyon değiştiriciler
Sülfone kömür ve reçine kökenli olan bu sistemlerde sudaki Ca 2+ Mg 2+ iyonları ve ayrıca Na+ iyonlarıda H+ iyonları ile değiştirilirler. Bu tip iyon değiştiriciden çıkan su düşük pH a sahip olup H2SO4, HCl, H2CO3 gibi asitler ihtiva eder.
Hidrojen iyon değiştiricisi kısaca H2R olarak gösterilirse suyun yumuşatılması sırasında şu reaksiyonlar oluşur.
MgSO4+ H2R H2SO4+ MgR
2NaCl + H2R 2HCl + Na2R

MgCl2 + H2R 2HCl + MgR
Ca(HCO3)2 + H2R 2H2CO3 + CaR

Rejenerasyon % 5-10 HCl veya H2SO4 ile gerçekleştirilir. Asitin stökiometrik miktarının % 150-300 ü kullanılır. Rejenerasyon reaksiyonları şunlardır.
CaR + H2SO4 H2R + CaSO4 (**)
MgR + H2SO4 H2R + MgSO4 (**)
Na2R + H2SO4 H2R + Na2SO4 (**)

Bu yöntemde oluşan H2CO3 suyun havalandırılması veya vakumla giderilir. Sularda kalan HCl ve H2SO4 ise NaOH ile nötralleştirilir veya bu asitli su Na+ iyon değiştiriciden gelen ve Na2CO3 içeren suyla karıştırılarak istenilen pH elde edilir. Baz hallerde eğer baziklik belirli bir değere ayarlanmak istenirse o zaman hidrojen iyon değiştiricisiyle sodyum iyon değiştiricisi birlikte kullanılır.

c) Sodyum Ve Hidrojen İyon Değiştiricilerinin Birlikte Kullanılması

Bazı iyon değiştirme işlemleri sonucu ortaya çıkan alkalinite izin verilemez düzeydedir. Bu durumda biri Na+ formunda reçineyle öteki H+ formunda reçineyle yüklenmiş iki kolon kullanılır. Yumuşatılacak su önce birinci kolondan (Na formundaki reçineyle dolu olan) sonrada ikinci kolondan geçirilir..
Ca(HCO3)2 + H2R 2H2O + 2CO2 +CaR

Reaksiyonduda oluşan CO2 , gaz gidericileriyle uzaklaştırılırlar.

Bu arada H2SO4 ve HCl oluşur. İki kolondan çıkan su uygun oranlarda karıştırılarak, ikinci kolonda oluşan asitler ilk kolondan çıkan sudaki sodyum bikarbonat ile nötralleştirilirler.

2NaHCO3 + H2SO4 Na2SO4 (**) + 2H2O + CO2
NaHCO3 + HCl NaCl (**) + H2O + CO2

İlk kolonun rejenerasyonu NaCl, ikinci kolonunki ise %1’ lik HCl ile yapılır. İki kolondan çıkan su aşağıdaki denkleme uyularak karıştırılır.

X= (N - m) / (M + N)

X : Hidrojen iyon değiştiricisinden geçirilmesi gereken su yüzdesi
m : iki kolondan çıkan suların karıştırılması sonucu toplanan suyun istenilen toplam alkalinitesi
M : Yumuşatılacak suyun toplam alkalinitesi
N : Yumuşatılacak sudaki nötr tuzlarının (Cl- + SO42-) yüzdesi

Anyon İyon Değiştiriciler


Kuvvetli bazik anyon değiştiriciler
Sulu çözeltilerdeki SO4 2-, Cl -, NO3- gibi kuvvetli asit anyonlarını ve HCO3- ve SiO3-2 gibi zayıf asit anyonlarını bünyelerinde tutarlar. Hidroksil grupları içeren bu reçineler aşağıdaki reaksiyonlarda görüldüğü gibi zayıf ve kuvvetli asitleri nötralleştirirler.

2R4 NOH + H2SO4 (R4N)2SO4+ 2H2O
2R4NOH + H2SiO3 (R4N)2SiO3 +2H2O

Bunların rejenerasyonları için NaOH çözeltilerinden yararlanılır.
(R4N)2 SiO3 + 2NaOH 2R4NOH + Na2SiO3

Pahalı reçinelerdir. Genellikle NO3– iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanılırlar. Kanalizasyon sularının tasfiyesinde kullanıldıklarında NO3– ve PO4- iyonlarının % 95’i uzaklaştırılır.
Son düzenleyen Safi; 6 Kasım 2016 02:27