Hạt nhựa trao đổi ion: Cấu tạo, đặc tính, vai trò và phân loại

Hạt nhựa trao đổi ion (resin) hiện nay được sử dụng phổ biến để hỗ trợ trong quá trình lọc nước sinh hoạt. Vậy hạt resin này là gì? Cấu tạo thành phần, đặc tính và vai trò cụ thể của loại hạt này như thế nào?

Hạt nhựa trao đổi ion là gì?

Giống như tên gọi của mình, trong môi trường nước, chúng là những hạt nhựa không có khả năng hòa tan trong nước và có khả năng trao đổi với các ion khác mang điện tích âm hoặc dương có phản ứng với nhau. Quá trình này giúp giải quyết vấn đề nước cứng, làm mềm nước mà không ảnh hưởng đến tính chất vật lý của nguồn nước.

Cấu tạo hạt nhựa trao đổi ion

Hạt có cấu trúc rỗng gồm 2 phần cơ bản sau:

  • Gốc chức cố định
  •  Nhóm linh động với khả năng trao đổi ion.

Đặc tính:

  • Về khả năng thay đổi màu sắc: Sau một thời gian sử dụng, các hạt nhựa sẽ bị bẩn và màu sắc sẽ mất dần. Vì vậy cần chú ý đến sự thay đổi này để có giải pháp thay thế kịp thời.
  • Khi ngâm vào trong nước, những hạt nhựa nhỏ hình tròn có kích thước từ 0.04 đến 1mm có khả năng có độ giãn nở khi ngâm.
  • Khả năng chịu nhiệt:  Hạt nhựa có khả năng chịu được nhiệt độ trong khoảng từ 20 đến 500 độ C và khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng cho phép, các hạt nhựa có khả năng bị phân hủy.
  • Hạt nhựa có khả năng bị oxi hóa khi tiếp xúc với những chất oxi hóa mạnh. Và trong quá trình hoạt động, nếu chịu sự cọ xát mạnh thì những hạt nhựa dễ bị vỡ vụn.
 

Vai trò của hạt nhựa trao đổi ion trong quá trình lọc nước

Trong quá trình lọc nước các hạt nhựa được sử dụng để làm mềm nước cứng và loại bỏ các khoáng chất không quan trọng bằng quá trình trao đổi ion.

Trong các hạt nhựa được cho vào cột trao đổi ion có chứa nguồn nước. Quá trình trao đổi ion có chứa các ion Na+ mang điện tích dương, chúng có khả năng liên kết với cation khác mạnh hơn Na+ là Ca2+ và Mg2+ . Từ đây, chúng sẽ giữ lại các Ca2+ và Mg2+ có trong cột đồng thời giải phóng các muối khoáng Na+ ra bên ngoài. Cách này đã loại bỏ các chất gây cứng nước phổ biển là Ca2+ và Mg2+

Hạt nhựa trao đổi ion được dùng trong công tác làm mềm nước. Một số khác giúp loại bỏ các chất khoáng không cần thiết trong nước.

Tìm hiểu về Nước cứng

Đối với chức năng loại bỏ các muối khoáng không cần thiết trong nước, các hạt ion hoạt động bằng cách kết hợp các ion H+ có trong hạt nhựa ion với các ion mang điện tích dương OH- ở cột nhựa tạo thành nguồn nước nguyên chất.

Các hạt trao đổi ion có khả năng tái sinh sau một thời gian sử dụng nên vô cùng tiết kiệm khi ứng dụng vào việc lọc nước cho hệ thống sinh hoạt của gia đình bạn.

 

Một số loại hạt trao đổi ion phổ biến

Hiện nay trên thị trường có một số loại hạt trao đổi ion phổ biến như sau:

  • Hạt cation axit mạnh: mang các axit mạnh có khả năng tách các ion dương H+ từ dung dịch điện ly và thực hiện quá trình trao đổi ion mạnh. Các loại hạt này được sử dụng nhiều trong quá trình lọc nước và có khả năng tái sinh lại.
  • Hạt cation axit yếu: cũng mang các axit tương tự như nhóm các hạt cation axit mạnh nhưng nhóm axit này yếu hơn nên quá trình phân ly H+ và trao đổi ion chỉ thường diễn ra ở những môi trường dung dịch axit hơi chua hoặc kiềm.
  •  Hạt anion bazo mạnh: chúng mang tính kiềm có khả năng phân ly nhóm OH- có trong nước. Các hạt anion bazo mạnh này có khả năng hấp thụ các ion mang điện tích dương trong các môi trường có độ pH khác nhau vẫn có thể xảy ra quá trình trao đổi.
  • Hạt anion bazo yếu: Quá trình trao đổi tương tự như hạt hạt anion bazo mạnh. Tuy nhiên, do có tính kiềm yếu nên chúng chỉ tương thích trong các môi trường có nồng độ pH trung tính.

Ngoài ra, còn có các loại hạt nhựa trao đổi ion lưỡng tính có khả năng trao đổi với anion và cation giúp loại bỏ tối đa các cặn bẩn có trong nước.

Có thể thấy hạt nhựa trao đổi ion có lợi ích rất lớn trong quá trình lọc nước hiện nay. Vì vậy việc sử dụng hạt nhựa ion cũng là một giải pháp tối ưu giúp làm mềm nước và loại bỏ các khoáng chất không cần thiết trong nguồn nước của gia đình bạn. DVTM Tùng Loan chúc bạn có thể ứng dụng thành công loại hạt nhựa này để bảo vệ sức khỏe gia đình!

Có thể bạn quan tâm: