ﭼﻜﻴﺪه

اﻣﺮوزه ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺟﺬب ﺑﻪ ﻋﻨﻮان راﻫﻜﺎری ﺳﺎده و ﻣﻔﻴـﺪ در ﺗﺼـﻔﻴﻪ آب و ﻓﺎﺿـﻼب در ﺑﺴـﻴﺎري از ﻣـﻮارد ﻋﻤﻠـﻲ و ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﻲ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد. در ﺗﺤﻘﻴﻖ ﺣﺎﺿﺮ، زﺋﻮﻟﻴﺖ، ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل و رزﻳﻦ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺳﻪ دﺳﺘﻪ اﺻﻠﻲ از ﺟﺎذب، ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮﻧﺪ. زﺋﻮﻟﻴـﺖ ﺑـﺎ ﺳـﺎﺧﺘﺎر آﻟﻮﻣﻴﻨﺎﺳـﻴﻠﻴﻜﺎﺗﻲ و ﻗﺎﺑﻠﻴـﺖ ﺗﻌـﻮﻳﺾ ﻛـﺎﺗﻴﻮﻧﻲ، ﺟـﺎذب ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮاي ﺣﺬف آﻣﻮﻣﻨﻴﻮم، ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ، آﻧﻴﻮنﻫﺎي ﻏﻴﺮآﻟﻲ و ﻣﻮاد آﻟﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﻪ ﻋﻼوه، ﻛـﺮﺑﻦ ﻓﻌـﺎل ﺑـﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎري آﻣﻮرف و ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ از ﮔﺮاﻓﻴﺖ و ﺑﺎ داﺷﺘﻦ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎﺗﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺳﻄﺢ وﻳﮋه ﺑﺎﻻ و ﻃﻴـﻒ ﮔﺴـﺘﺮده ﻋﻤﻠﻜـﺮد ﺳﻄﺤﻲ، در ﺗﺼﻔﻴﻪ آب ﺑﺴﻴﺎر راﻳﺞ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﭼﻮب، زﻏﺎل ﺳﻨﮓ، ﭘﻮﺳﺖ ﻧﺎرﮔﻴﻞ، ﺧﺎك ﺑﺮگ و ﺑﺴﻴﺎري از ﺿـﺎﻳﻌﺎت ﺻﻨﻌﺘﻲ ﻛﺮﺑﻦدار ﻃﻲ ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ- ﺣﺮارﺗﻲ و ﻳﺎ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ در ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺑـﻪ ﻛـﺎر ﺑـﺮده ﻣـﻲﺷـﻮﻧﺪ. ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻌﻤﻮل و ﻳﺎ اﺻﻼح ﺷﺪه در ﺣﺬف اﻧﻮاع ﻓﻠـﺰات ﺳـﻨﮕﻴﻦ، ﺗﺮﻛﻴﺒـﺎت آﻟـﻲ آروﻣﺎﺗﻴـﻚ ﻣﺎﻧﻨـﺪ ﻓﻨﻮلﻫﺎ، آﻧﻴﻮنﻫﺎي ﻣﺤﻠﻮل و اﻧﻮاع رﻳﺰ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎ ﻛﺎرﺑﺮد دارد. از ﻃﺮﻓﻲ، ﺟﺎذبﻫﺎي ﭘﻠﻴﻤـﺮي در ﭼﻨـﺪ دﻫـﻪ اﺧﻴـﺮ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮاي ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺷﺪهاﻧﺪ. رزﻳﻦﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻ" ﭘﺎﻳﻪ ﭘﻠﻴﻤﺮي، از ﺟﻨﺲ اﺳﺘﺮن دارﻧﺪ و در ﺳـﺎﺧﺘﻤﺎن ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﺎﻛﺮوﻣﻮﻟﻜﻮل آﻧﻬﺎ ﻋﻮاﻣﻞ اﺳﻴﺪي و ﻳﺎ ﺑﺎزي وﺟﻮد دارد ﻛﻪ در واﻗﻊ ﻋﻮاﻣﻞ اﺻﻠﻲ ﺗﺒـﺎدل ﻳﻮﻧﻬـﺎ ﻣﺤﺴـﻮب ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ و ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ رزﻳﻦﻫﺎي ﻳﻮﻧﻲ R-H و رزﻳﻦﻫﺎي آﻧﻴﻮﻧﻲ R-OH ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. از رزﻳﻦﻫـﺎ درﺣـﺬف ﻣﻮاد آﻟﻲ و ﻏﻴﺮ آﻟﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ، رﻧﮓ، ﻓﻨﻮل، ﺑﻨﺘﺎزون و ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد.


   
   

مقدمه

ﺟﺎذبﻫﺎي ﭘﻠﻴﻤﺮي در ﭼﻨﺪ دﻫﻪ اﺧﻴﺮ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮاي ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺷﺪه اﻧـﺪ. رزﻳـﻦﻫـﺎ ﻣﻌﻤـﻮﻻ" ﭘﺎﻳـﻪ ﭘﻠﻴﻤـﺮي ، از ﺟﻨﺲ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎﺗﻲ ﭼﻮن اﺳﺘﺮن ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ دي وﻧﻴﻞ ﺑﻨﺰن ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺷﺪه و ﺑﺼﻮرت ﭘﻠﻴﻤﺮدر ﻣﻲآﻳﻨﺪ و ﻋﻮاﻣﻞ ﺗﺒﺎدل ﻛﻨﻨﺪه ﻳﻮنﻫـﺎ از ﻃﺮﻳﻖ ﭘﻴﻮﻧﺪﻫﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ و ﻳﺎ ﭘﻠﻴﻤﺮﻳﺰاﺳﻴﻮن روي ﭘﻠﻴﻤﺮﻫﺎ ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲﮔﺮدﻧﺪ. در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﺎﻛﺮوﻣﻮﻟﻜﻮل آﻧﻬﺎ ﻋﻮاﻣـﻞ اﺳﻴﺪي و ﻳﺎ ﺑﺎزي وﺟﻮد دارد ﻛﻪ در واﻗﻊ ﻋﻮاﻣﻞ اﺻﻠﻲ ﺗﺒﺎدل ﻳﻮﻧﻬﺎ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﻛﺸﻒ ﭘﺪﻳﺪه ﺗﺒﺎدل ﻳـﻮﻧﻲ ﺑـﻪ اواﺳـﻂ ﻗـﺮن ﻧﻮزدﻫﻢ ﺑﺮﻣﻲﮔﺮدد ﻛﻪ ﺳﻮﻟﻔﺎت آﻣﻮﻧﻴﻮم در ﺣﻴﻦ ﻋﺒﻮر از ﻳﻚ ﻟﻮﻟﻪ ﭘﺮ از ﺧﺎك، ﺑﻪ ﺳﻮﻟﻔﺎت ﻛﻠﺴﻴﻢ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﭘﻴﺪا ﻧﻤﻮد. رزﻳﻦﻫـﺎ از ﻧﻈﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺑﻪ دو ﮔـﺮوه رزﻳﻨﻬـﺎي درﺷـﺖ ﺣﻔـﺮه (داراي ﻣﻨﺎﻓـﺬ ﺑـﺰرگ) و رزﻳﻨﻬـﺎي ﻧـﻮع ژﻟـﻲ ﺗﻘﺴـﻴﻢ ﻣـﻲﺷـﻮﻧﺪ. ﺳـﺎﺧﺘﺎر ﻣﺎﻛﺮوﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ﻫﺮ دو ﻧﻮع را ﻣﻲﺗﻮان از ﻃﺮﻳﻖ ﻛﻮﭘﻠﻴﻤﺮﻳﺰاﺳﻴﻮن اﺳﺘﺎﻳﺮن و ديوﻧﻴﻞ ﺑﻨﺰن ﺑﻪ دﺳﺖ آورد. ﻓﺮق اﻳﻦ دو ﻧـﻮع ﺳـﺎﺧﺘﺎر در ﻣﻴﺰان ﺗﺨﻠﺨﻞ آﻧﻬﺎﺳﺖ. اﻓﺰاﻳﺶ اﻧﺸﻌﺎﺑﺎت ﺟﺎﻧﺒﻲ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ آﻧﻬﺎ را در ﺑﺮاﺑﺮ ﺗﻨﺶﻫﺎي ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲدﻫﺪ.

زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎر وﻳﮋه ﻓﻀﺎﺋﻲ، ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺗﺒﺎدل ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﺑﺎﻻ، ﺣﻔﻆ ﺳﺎﺧﺘﺎر در دﻣﺎي ﺑﺎﻻ، ﻗﻴﻤـﺖ ﭘـﺎﺋﻴﻦ و ﺗﻮزﻳـﻊ ﻓـﺮاوان در ﺟﻬﺎن ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪه ﺗﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﺣﺬفﻛﻨﻨﺪه ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد. ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﺟﺬب ﺑﻌﻀﻲ از زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎ ﺗﺎ 30 درﺻﺪ وزن آﻧﻬﺎﺳﺖ. زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﻄﻮر ﻃﺒﻴﻌﻲ در درﻳﺎﭼﻪﻫﺎي ﻗﻠﻴﺎﺋﻲ و ﻧﻤﻜﻲ، ﺳﻴﺴﺘﻢﻫﺎي ﺑﺎز آﺑﻬﺎي زﻳﺮزﻣﻴﻨـﻲ، رﺳـﻮﺑﺎت ﻋﻤﻴـﻖ درﻳﺎﻫـﺎ و ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ در ﺧﺎكﻫﺎي ﻗﻠﻴﺎﺋﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲﺷﻮد. در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺳﻪ ﺑﻌﺪي زﺋﻮﻟﻴﺖ، ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎي ﺑﺰرﮔـﻲ ﺷـﺎﻣﻞ ﺳـﺎﻳﺖﻫـﺎي ﺑـﺎ ﺑـﺎرﻣﻨﻔﻲ، ﻧﺎﺷـﻲ از ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻨﻲ ﻳﻮن Al+3 ﺑﻪ ﺟﺎي ﻳﻮن Si+4 در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺗﺘﺮاﻫﺪرال، ﻛﻪ ﺑﺎ اﺗﻤﻬﺎي اﻛﺴﻴﮋن در ﺣﻠﻘﻪﻫﺎ ﺑﻪ اﺷﺘﺮاك ﮔﺬاﺷﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ و ﺣﻔﺮهﻫﺎي آن ﺑﺎ ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺿﻌﻴﻔﻲ در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻛﺎﻧﻲ ﺑﺮاي ﺧﻨﺜﻲﻛﺮدن ﺑﺎر دارﻧﺪ، اﺷـﻐﺎل ﺷـﺪه اﺳـﺖ. زﺋﻮﻟﻴـﺖﻫـﺎ ﺷﺎﻣﻞ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺳﺎﻳﺖﻫﺎي ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. در ﻣﺠﻤﻮع ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ آﻧﻴﻮنﻫﺎ، ﺑﺎ ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫﺎﺋﻲ ﻛﻪ در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن و درون ﻛﺎﻧـﺎلﻫـﺎ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪاﻧﺪ ﺧﻨﺜﻲ ﻣﻲﺷﻮد و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﻳﻮﻧﻬﺎي ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺳﻨﮕﻴﻦ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﺷﻮﻧﺪ .[2] زﺋﻮﻟﻴﺖﻫـﺎ ﺑـﻪ دو دﺳـﺘﻪ زﺋﻮﻟﻴـﺖ ﻣﻌﺪﻧﻲ (ﻃﺒﻴﻌﻲ) و زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻣﺼﻨﻮﻋﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ در دﻧﻴﺎ وﺟﻮد دارد ﻛﻪ از آن ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻛﻠﻴﻨﻮﭘﺘﻴﻠﻮﻟﻴﺖ، ﻣﻮردﻧﻴﺖ، ﻓﻴﻠﻴﭙﻴﺴﺖ، ﺷﺎﺑﺎزﻳﺖ، اﺳﺘﻴﻞﺑﻴﺖ و ﺑﺴﻴﺎری اﻧﻮاع دﻳﮕﺮ اﺷﺎره ﻛﺮد. در اﻳﻦ ﻣﻴﺎن ﻛﻠﻴﻨﻮﭘﺘﻴﻠﻮﻟﻴـﺖ راﻳـج ﺗﺮﻳﻦ زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. در ﺳﺎﺧﺘﺎر زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺳﻪ ﺟﺰ ﻧﺴﺒﺘﺎ" ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻛﺎﻟﺒﺪ آﻟﻮﻣﻴﻨﺎﺳﻴﻠﻴﻜﺎت، ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫـﺎي ﻗﺎﺑـﻞ ﺗﻌﻮﻳﺾ و آب زﺋﻮﻟﻴﺘﻲ وﺟﻮد دارد. رﻓﺘﺎر زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﻪ ﻓﺎﻛﺘﻮرﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ از ﺟﻤﻠﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻛﺎﻟﺒﺪ زﺋﻮﻟﻴﺖ، اﻧﺪازه و ﺷﻜﻞ ﻳﻮن، ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺑﺎر ﻛﺎﻟﺒﺪ آﻧﻴﻮﻧﻲ، ﺑﺎر آﻧﻴﻮﻧﻲ و ﻏﻠﻈﺖ ﻣﺤﻠﻮل اﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺖ ﺧﺎرﺟﻲ ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد. 

1 - ﻛـﺮﺑﻦ فعال :

کربن ﻓﻌﺎل ﻧﻮعی ﮔﺮاﻓﻴﺖ آﻣﻮرف و ﺑﻪ ﺷﺪت ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ اﺳﺖ. ﺳﻄﺢ وﻳﮋه ﺑﺎﻻ ( (500-1500، ﺗﺨﻠﺨﻞ زﻳﺎد و ﻃﻴـﻒ وﺳـﻴﻊ ﻋﻤﻠﻜـﺮدﺳﻄﺤﻲ، ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل را ﺑﻪ ﻳﻚ ﺟﺎذب ﭘﺮﻛﺎرﺑﺮد ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻛﺮدهاﺳﺖ. ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺑﻪ ﻣﺎده ﺧﺎﻣﻲ ﻛﻪ از آن ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ﻣﺎﻧﻨﺪ (ﭼﻮب، زﻏﺎل ﺳﻨﮓ، ﻟﻴﮕﻨﻴﻦ، ﭘﻮﺳﺖ ﻧﺎرﮔﻴﻞ و ﻏﻴﺮه) و ﻧﺤﻮه ﻓﻌﺎلﺳﺎزي ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد. ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﻓﻌﺎلﺳﺎزي ﻛﺮﺑﻦ ﺑﺎﻋـﺚ اﻳﺠـﺎد ﻓﻀـﺎ ﺑﻴﻦ ﻛﺮﻳﺴﺘﺎلﻫﺎي اﺑﺘﺪاﻳﻲ ﮔﺮاﻓﻴﺖ ﺷﺪه و ﻋﻼوه ﺑﺮ آن ﺑﺎﻋﺚ اﻳﺠﺎد ﺗﺮكﻫﺎﻳﻲ در ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﻛﺮﺑﻦ، ﻣـﻮازي و ﻳـﺎ ﻋﻤـﻮد ﺑـﺮ ﺻﻔﺤﺎت ﮔﺮاﻓﻴﺖ، ﻣﻲﺷﻮد. ﺑﺪﻳﻦ ﺷﻜﻞ ﺳﻄﺢ وﻳﮋه ﻛﺮﺑﻦ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ. ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻓﻌﺎلﺳﺎزی ﺑـﻪ دو ﺻـﻮرت ﻓﻴﺰﻳﻜـﻲ و ﺷـﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﻧﺠﺎم ﻣﻲﺷﻮد. در ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ در اﺑﺘﺪا ﻣﺎده ﺧﺎم 500-600 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﻴﮕﺮاد ﺣﺮارت داده ﻣـﻲﺷـﻮد ﺗـﺎ ﻣـﻮاد ﻓـﺮار آن ﺗﺨﻠﻴـﻪ ﮔﺮدد. ﺳﭙﺲ ﮔﺎزﻫﺎي اﻛﺴﻴﺪي ﻣﺎﻧﻨﺪ CO2 ﺑﺎ دﻣﺎي 800-1000 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﻴﮕﺮاد ﺑﻪ آن دﻣﻴﺪه ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺗﺨﻠﺨﻞ و ﺳﻄﺢ وﻳﮋه آن ﻣﻲﺷﻮد. درﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻴﻤﻴﺎیی ﺑﻪ ﻛﻤک اﻓﺰودﻧﻲﻫﺎیی ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻛﻠﺮﻳﺪﻫﺎی ﻓﻠﺰی و اﺳﻴﺪ ﺳﻮﻟﻔﻮرﻳﻚ دﻣﺎي ﻓﻌﺎلﺳـﺎزي ﺑﻪ 200-400 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﻴﮕﺮد ﺗﻘﻠﻴﻞ ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ .ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﺮ ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺟﺎذب آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎيی آب، ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ ﻋﻤﻠﻜﺮد ﺑﺎﻻي آن در ﺣﺬف ﮔﺴﺘﺮه وﺳﻴﻌﻲ از آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎﺳﺖ.

ﺟﺎذبﻫﺎي ﭘﻠﻴﻤﺮی در ﭼﻨﺪ دﻫﻪ اﺧﻴﺮ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﻣﻨﺎﺳبی ﺑﺮای ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺷﺪه اﻧـﺪ. رزﻳـﻦﻫـﺎ ﻣﻌﻤـﻮﻻ" ﭘﺎﻳـﻪ ﭘﻠﻴﻤـﺮی ، از ﺟﻨﺲ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎﺗﻲ ﭼﻮن اﺳﺘﺮن ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ دي وﻧﻴﻞ ﺑﻨﺰن ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺷﺪه و ﺑﺼﻮرت ﭘﻠﻴﻤﺮدر ﻣﻲآﻳﻨﺪ و ﻋﻮاﻣﻞ ﺗﺒﺎدل ﻛﻨﻨﺪه ﻳﻮنﻫـﺎ از ﻃﺮﻳﻖ ﭘﻴﻮﻧﺪﻫﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ و ﻳﺎ ﭘﻠﻴﻤﺮﻳﺰاﺳﻴﻮن روي ﭘﻠﻴﻤﺮﻫﺎ ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲﮔﺮدﻧﺪ. در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣﺎﻛﺮوﻣﻮﻟﻜﻮل آﻧﻬﺎ ﻋﻮاﻣـﻞ اﺳﻴﺪي و ﻳﺎ ﺑﺎزي وﺟﻮد دارد ﻛﻪ در واﻗﻊ ﻋﻮاﻣﻞ اﺻﻠﻲ ﺗﺒﺎدل ﻳﻮﻧﻬﺎ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﻛﺸﻒ ﭘﺪﻳﺪه ﺗﺒﺎدل ﻳـﻮﻧﻲ ﺑـﻪ اواﺳـﻂ ﻗـﺮن ﻧﻮزدﻫﻢ ﺑﺮﻣﻲﮔﺮدد ﻛﻪ ﺳﻮﻟﻔﺎت آﻣﻮﻧﻴﻮم در ﺣﻴﻦ ﻋﺒﻮر از ﻳﻚ ﻟﻮﻟﻪ ﭘﺮ از ﺧﺎك، ﺑﻪ ﺳﻮﻟﻔﺎت ﻛﻠﺴﻴﻢ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ ﭘﻴﺪا ﻧﻤﻮد. رزﻳﻦﻫـﺎ از ﻧﻈﺮ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺑﻪ دو ﮔـﺮوه رزﻳﻨﻬـﺎي درﺷـﺖ ﺣﻔـﺮه (داراي ﻣﻨﺎﻓـﺬ ﺑـﺰرگ) و رزﻳﻨﻬـﺎي ﻧـﻮع ژلی ﺗﻘﺴـﻴﻢ می ﺷـﻮﻧﺪ. ﺳـﺎﺧﺘﺎر ﻣﺎﻛﺮوﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ﻫﺮ دو ﻧﻮع را ﻣﻲﺗﻮان از ﻃﺮﻳﻖ ﻛﻮﭘﻠﻴﻤﺮﻳﺰاﺳﻴﻮن اﺳﺘﺎﻳﺮن و ديوﻧﻴﻞ ﺑﻨﺰن ﺑﻪ دﺳﺖ آورد. ﻓﺮق اﻳﻦ دو ﻧـﻮع ﺳـﺎﺧﺘﺎر در ﻣﻴﺰان ﺗﺨﻠﺨﻞ آﻧﻬﺎﺳﺖ. اﻓﺰاﻳﺶ اﻧﺸﻌﺎﺑﺎت ﺟﺎﻧﺒﻲ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ آﻧﻬﺎ را در ﺑﺮاﺑﺮ ﺗﻨﺶﻫﺎي ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ و ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲدﻫﺪ.

زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎر وﻳﮋه ﻓﻀﺎئی ، ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺗﺒﺎدل ﻛﺎﺗﻴﻮنی ﺑﺎﻻ، ﺣﻔﻆ ﺳﺎﺧﺘﺎر در دﻣﺎي ﺑﺎﻻ، ﻗﻴﻤـﺖ ﭘـﺎﺋﻴﻦ و ﺗﻮزﻳـﻊ ﻓـﺮاوان در ﺟﻬﺎن ﺑﺎﻋﺚ ﺷﺪه ﺗﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﺣﺬفﻛﻨﻨﺪه ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد. ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﺟﺬب ﺑﻌﻀﻲ از زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎ ﺗﺎ 30 درﺻﺪ وزن آﻧﻬﺎﺳﺖ. زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﻄﻮر ﻃﺒﻴﻌﻲ در درﻳﺎﭼﻪﻫﺎي ﻗﻠﻴﺎﺋﻲ و ﻧﻤﻜﻲ، ﺳﻴﺴﺘﻢﻫﺎي ﺑﺎز آﺑﻬﺎي زﻳﺮزﻣﻴﻨـﻲ، رﺳـﻮﺑﺎت ﻋﻤﻴـﻖ درﻳﺎﻫـﺎ و ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ در ﺧﺎكﻫﺎي ﻗﻠﻴﺎﺋﻲ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲﺷﻮد. در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺳﻪ ﺑﻌﺪي زﺋﻮﻟﻴﺖ، ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎي ﺑﺰرﮔـﻲ ﺷـﺎﻣﻞ ﺳـﺎﻳﺖﻫـﺎي ﺑـﺎ ﺑـﺎرﻣﻨﻔﻲ، ﻧﺎﺷـﻲ از ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻨﻲ ﻳﻮن Al+3 ﺑﻪ ﺟﺎي ﻳﻮن Si+4 در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺗﺘﺮاﻫﺪرال، ﻛﻪ ﺑﺎ اﺗﻤﻬﺎي اﻛﺴﻴﮋن در ﺣﻠﻘﻪﻫﺎ ﺑﻪ اﺷﺘﺮاك ﮔﺬاﺷﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ و ﺣﻔﺮهﻫﺎي آن ﺑﺎ ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺿﻌﻴﻔﻲ در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻛﺎﻧﻲ ﺑﺮاي ﺧﻨﺜﻲﻛﺮدن ﺑﺎر دارﻧﺪ، اﺷـﻐﺎل ﺷـﺪه اﺳـﺖ. زﺋﻮﻟﻴـﺖﻫـﺎ ﺷﺎﻣﻞ اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺳﺎﻳﺖﻫﺎي ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. در ﻣﺠﻤﻮع ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ آﻧﻴﻮنﻫﺎ، ﺑﺎ ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫﺎﺋﻲ ﻛﻪ در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن و درون ﻛﺎﻧـﺎلﻫـﺎ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪاﻧﺪ ﺧﻨﺜﻲ ﻣﻲﺷﻮد و ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﻳﻮﻧﻬﺎي ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺳﻨﮕﻴﻦ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﺷﻮﻧﺪ .[2] زﺋﻮﻟﻴﺖﻫـﺎ ﺑـﻪ دو دﺳـﺘﻪ زﺋﻮﻟﻴـﺖ ﻣﻌﺪﻧﻲ (ﻃﺒﻴﻌﻲ) و زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻣﺼﻨﻮﻋﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ در دﻧﻴﺎ وﺟﻮد دارد ﻛﻪ از آن ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻛﻠﻴﻨﻮﭘﺘﻴﻠﻮﻟﻴﺖ، ﻣﻮردﻧﻴﺖ، ﻓﻴﻠﻴﭙﻴﺴﺖ، ﺷﺎﺑﺎزﻳﺖ، اﺳﺘﻴﻞﺑﻴﺖ و ﺑﺴﻴﺎري اﻧﻮاع دﻳﮕﺮ اﺷﺎره ﻛﺮد. در اﻳﻦ ﻣﻴﺎن ﻛﻠﻴﻨﻮﭘﺘﻴﻠﻮﻟﻴـﺖ راﻳـج ﺗﺮﻳﻦ زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. در ﺳﺎﺧﺘﺎر زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺳﻪ ﺟﺰ ﻧﺴﺒﺘﺎ" ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ﻛﺎﻟﺒﺪ آﻟﻮﻣﻴﻨﺎﺳﻴﻠﻴﻜﺎت، ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫـﺎي ﻗﺎﺑـﻞ ﺗﻌﻮﻳﺾ و آب زﺋﻮﻟﻴﺘﻲ وﺟﻮد دارد. رﻓﺘﺎر زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﻪ ﻓﺎﻛﺘﻮرﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ از ﺟﻤﻠﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻛﺎﻟﺒﺪ زﺋﻮﻟﻴﺖ، اﻧﺪازه و ﺷﻜﻞ ﻳﻮن، ﭼﮕﺎﻟﻲ ﺑﺎر ﻛﺎﻟﺒﺪ آﻧﻴﻮﻧﻲ، ﺑﺎر آﻧﻴﻮﻧﻲ و ﻏﻠﻈﺖ ﻣﺤﻠﻮل اﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺖ ﺧﺎرﺟﻲ ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد.

 

2- رزین ها

رزﻳﻦﻫﺎی ﺻﻨﻌتی در ﺗﺼﻔﻴﻪ آب ﺑﻪ ﭼﻬﺎر دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ

 

اﻟﻒ) ﻛﺎﺗﻴﻮنی اﺳﻴﺪی ﻗﻮی ( SAC )  ب) ﻛﺎﺗﻴﻮنی اﺳﻴﺪی ﺿﻌﻴﻒ ( WAC )  ج) آﻧﻴﻮنی ﺑﺎزی ﻗﻮی ( SBA )  د) آﻧﻴﻮنی ﺑﺎزی ﺿـﻌﻴﻒ ( WBA ) 

 

رزﻳﻦﻫﺎی SAC ﻗﺎدرﻧﺪ ﺑﺎزﻫﺎی ﻗﻮی را ﺧﻨثی ﻧﻤﻮده و ﻧﻤﻜﻬﺎی ﺧﻨثی را ﺑﻪ اﺳﻴﺪﻫﺎی ﻣﻌﺎدﻟﺸﺎن ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻧﻤﺎﻳﻨﺪ. رزﻳﻦﻫﺎي SBR ﻗﺎدرﻧﺪ اﺳﻴﺪﻫﺎي ﻗﻮي را ﺧﻨﺜﻲ ﻛﻨﻨﺪ و ﻧﻤﻜﻬﺎي ﺧﻨﺜﻲ را ﺑﻪ ﺑﺎزﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺗﺒـﺪﻳﻞ ﻧﻤﺎﻳﻨـﺪ. اﻳـﻦ رزﻳـﻦﻫـﺎ در ﺑﺴـﻴﺎري از ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﺳﺨﺘﻲزداﻳﻲ و ﻳﺎ ﻧﻤک زداﻳﻲ ﻛﺎﻣﻞ آب، ﺑﻪ ﻛﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. رزﻳﻦﻫﺎي SAC وﻗﺘﻲ ﺑﺮاي ﻧﻤﻚزداﻳﻲ ﺑﻪ ﻛﺎرﮔﺮﻓﺘـﻪ میﺷﻮﻧﺪ، ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﮔﺮوه ﻓﻌﺎل ( HCO3-) ﻛﻠﻴﻪ ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻬﺎي آب ﺧﺎم را ﺣﺬف ﻧﻤﻮده، آﻧﻬﺎ را ﺑﺎ ﻳﻮن ﻫﻴـﺪروژن ﺟـﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﻣـیﻛﻨﻨﺪ. واﻛﻨﺶ ﺗﺒﺎدﻟﻲ ﺑﺮﮔﺸﺖﭘﺬﻳﺮ اﺳﺖ. در زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺗﺒﺎدل ﺗﻘﻠﻴﻞ ﭘﻴﺪا ﻛﻨﺪ، رزﻳﻦ را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﺎ ﻳﻚ اﺳﻴﺪ ﻣﻌﺪﻧﻲ دوﺑﺎره اﺣﻴﺎء ﻛﺮد.

رزﻳﻨﻬﺎی ﺗﺒﺎدل ﻛﻨﻨﺪه ﻳﻮﻧﻲ ازﻧـﻮع ﻛـﺎﺗﻴﻮنی اﺳـﻴﺪی ﺿـﻌﻴﻒ ((WAC ﻓﻌﺎﻟﻴـﺖ ﺧـﻮد را ﻣـﺪﻳﻮن ﮔـﺮوهﻛﺮﺑﻮﻛﺴـﻴﻠﻴک ﻫﺴﺘﻨﺪ.واﻛﻨﺶﻫﺎﻧﻴﺰﺑﺮﮔﺸﺖ ﭘﺬﻳﺮﻧﺪ و اﺟﺎزه ﻣﻲدﻫﻨﺪ WAC را ﭘﺲ از اﺷـﺒﺎع ﺑـﻪ ﺣﺎﻟـﺖ اﺣﻴـﺎء ﺷـﺪه ﺑﺎزﮔﺮداﻧـﺪ.

رزﻳﻦﻫﺎي WAC ﻗﺎدر ﻧﻴﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻛﻠﻴﻪ ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫﺎ را از ﺑﻴﺸﺘﺮ آﺑﻬﺎ ﺣﺬف ﻛﻨﻨﺪ. ﻧﻘﻈﻪ ﻗـﻮت اﻳـﻦ رزﻳـﻦﻫـﺎ، ﺑـﺎزده ﺑـﺎﻻي آﻧﻬـﺎ در ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ رزﻳﻦﻫﺎي SAC اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺑﺎزده ﺑﺎﻻ ﻣﻘﺪار اﺳﻴﺪ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز را ﺑﺮاي اﺣﻴﺎي رزﻳﻦ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲدﻫـﺪ و ﺑﻨـﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﺸـﻜﻼت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ اﺳﻴﺪ دوررﻳﺰ را ﺑﻪ ﺣﺪاﻗﻞ ﻣﻲرﺳﺎﻧﺪ. رزﻳﻦﻫﺎي ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ اﺳﻴﺪي ﺿﻌﻴﻒ درﻣﺮﺣﻠﻪ اوﻟﻴﻪ ﺗﺼﻔﻴﻪ و ﺑﻪ ﻫﻤـﺮاه رزﻳـﻦﻫـﺎي ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﻗﻮي ﻛﻪ داراي ﺳﻴﻜﻞ ﺳﺪﻳﻢ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﺑﺮاي ﺳﺨﺘﻲزداﻳﻲ و ﻗﻠﻴﺎﻳﺖزدایی آﺑﻬﺎیی ﻛﻪ ﻗﻠﻴﺎﻳﺖ و ﺳﺨﺘﻲ زﻳﺎدی دارﻧﺪ ﺑﻪ ﻛـﺎر می روﻧﺪ. در ﺳﻴﺴﺘﻤﻬﺎي ﻧﻤک زدایی ﻛﺎﻣﻞ اﺳﺘﻔﺎده از WAC و SAC ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﻮأم ﻣﺠﻤـﻮع ﻣﺰاﻳـﺎي ﺑـﺎزده و ﺻـﺮﻓﻪ اﻗﺘﺼـﺎدی ﺑﺎﻻي اﺳﺘﻔﺎده از WAC ، ﺗﻮاﻧﺎیی زﻳﺎد ﺗﺒﺎدل ﻳﻮنی SAC را در ﺑﺮ ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ.

رزﻳﻦﻫﺎی SBR ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﺧﻮد را ﻣﺪﻳﻮن ﮔﺮوهﻫﺎی ﻓﻌﺎل آﻣﻮﻧﻴﻮم ﭼﻬﺎر ﻇﺮﻓﻴﺘﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. دو ﻧﻮع از ﮔﺮوهﻫﺎي آﻣﻮﻧﻴﻮم ﭼﻬـﺎر ﻇﺮﻓﻴﺘﻲ ﺑﺎ ﻧﺎمﻫﺎي ﻧﻮع اول و ﻧﻮع دوم ﺑﻪ ﻛﺎر ﺑﺮده ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﻧﻮع اول ﻣﻮاﺿﻌﻲ ﺑﺎ ﺳﻪ ﮔﺮوه ﻣﺘﻴﻞ دارد. در ﻧﻮع دوم ﻳﻚ ﮔﺮوه ﻣﺘﻴﻞ ﺑﺎ ﮔﺮوه اﺗﺎﻧﻮل ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﺷﺪه اﺳﺖ. رزﻳﻦ ﻧﻮع اول ﭘﺎﻳﺪاري ﺑﻴﺸﺘﺮي از رزﻳﻦ ﻧﻮع دوم داﺷﺘﻪ و ﻗﺎدر اﺳﺖ اﺳﻴﺪﻫﺎي ﺿﻌﻴﻒ ﻳـﻮﻧﻴﺰه ﺷﺪه ﺑﻴﺸﺘﺮي را ﺣﺬف ﻧﻤﺎﻳﺪ. رزﻳﻦ ﻧﻮع دوم ﺑﺎزده اﺣﻴﺎي ﺑﺎﻻﺗﺮي داﺷﺘﻪ و ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎﻻﺗﺮي ﺑﺮاي ﻣﻘﺪار ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻣﻮاد ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ اﺣﻴـﺎ ﻛﻨﻨﺪه دارد. ﻣﺎﻧﻨﺪ رزﻳﻦﻫﺎی ﻛﺎﺗﻴﻮنی اﻳﻦ واﻛﻨﺶ ﺑﺮﮔﺸﺖ ﭘﺬﻳﺮ اﺳﺖ و اﻳﻦ اﻣﻜﺎن را ﺑﻪ وﺟﻮد ﻣﻲآورد ﻛﻪ رزﻳﻦ، ﺑﺎ ﻳـک ﺑـﺎز ﻗـﻮی ﻣﺜﻞ ﺳﻮد اﺣﻴﺎء ﺷﺪه و ﺑﻪ ﺷﻜﻞ و ﺣﺎﻟﺖ ﻫﻴﺪروﻛسی ﺑﺎز ﮔﺮدد.

 

ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ رزﻳﻦﻫﺎي ﺑﺎزي ﺿﻌﻴﻒ WBA از ﮔﺮوهﻫﺎي آﻣﻴﻦﻫﺎي ﻧـﻮع اول (R-NH2)، ﻧـﻮع دوم (R–NH–R) و ﻧـﻮع ﺳـﻮم (R–N–R2) ﻧﺎﺷﻲ ﻣﻲﮔﺮدد. رزﻳﻦﻫﺎی ( WBA ) ﺑﻪ راﺣﺘﻲ، اﺳﻴﺪ ﺳﻮﻟﻔﻮرﻳک ، اﺳﻴﺪ ﻧﻴﺘﺮﻳک و اﺳﻴﺪ ﻫﻴﺮوﻛﻠﺮﻳک را ﺣﺬف ﻣـیﻛﻨﻨﺪ. رزﻳﻦﻫﺎی WBA ﻣﺸﺨﺼﻪﻫﺎي ﻛﺎراﻳﻲ ﻣﺸﺎﺑﻬﻲ ﺑﺎ رزﻳﻦﻫﺎي WAC را دارﻧﺪ و ﺑﺎ ﺳﻮد ﻳﺎ ﺳﻮداﻟﺶ و ﻳﺎ آﻣﻮﻧﻴﺎك اﺣﻴﺎء ﻣﻲ-ﺷﻮﻧﺪ. رزﻳﻦﻫﺎي WBA ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ رزﻳﻦﻫﺎی SBA در ﻣﻘﺎﺑﻞ آﻟﻮدﮔﻲﻫﺎي آﻟﻲ ﻛـﻪ در ﺑﻴﺸـﺘﺮ آﺑﻬـﺎي آﺷـﺎﻣﻴﺪﻧﻲ وﺟـﻮد دارﻧـﺪ ﻣﻘﺎومﺗﺮﻧﺪ. آﻧﻬﺎ را ﻣﻲﺗﻮان در ﺑﺎﻻدﺳﺖ رزﻳﻨﻬﺎيی SBA ﺑﺮاي ﺑﺎﻻ ﺑﺮدن ﻛﺎرایی اﺣﻴﺎء و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺣﻔﺎﻇـﺖ از رزﻳﻨﻬـﺎی SBA ﺑـﻪ ﻛﺎر ﺑﺮد.

  ﺗﺮﺗﻴﺐ ﮔﺰﻳﻨﺶ ﺣﺬف در رزﻳﻦﻫﺎ

ﻳﻮﻧﻬﺎی دو ﻇﺮﻓﻴتی و ﺳﻪ ﻇﺮﻓﻴتی ﺑﻴﺶ از ﻳﻮﻧﻬﺎی ﻳک ﻇﺮﻓﻴﺘﻲ ﺗﻮﺳﻂ رزﻳﻦ ﺟـﺬب ﻣـﻲﺷـﻮﻧﺪ. ﺣﺘـﻲ ﺑـﺮاي ﻳﻮﻧﻬـﺎي ﺑـﺎ ﻇﺮﻓﻴﺖ ﻳﻜﺴﺎن ﻧﻴﺰ ﺿﺮﻳﺐ ﮔﺰﻳﻨﺶ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ و ﻣﻌﻤﻮﻻ" ﻫﺮﭼﻪ وزن ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ و ﻳﺎ اﻧﺪازه ﻳﻮن ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ ﺗﻤﺎﻳﻞ ﺟﺬب اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ.

ﺟﺪول : 1 ﻧﺤﻮه ﮔﺰﻳﻨﺶ رزﻳﻦﻫﺎ در ﺣﺬف ﻳﻮنﻫﺎ

آنیون ها                                                                          کاتیون ها

Cro42-                                                                                      Fe3+

So42-                                                                                       Al3+

So32-                                                                                       Pb2+

HPO42-                                                                                     Sr2+

CNS-                                                                                      Cd2+

CNO-                                                                                      Zn2+

NO3-                                                                                       Cu2+

NO2-                                                                                        Fe2+

Br-                                                                                        Mn2+

Cl-                                                                                         Ca2+

CN-                                                                                       Mg2+

HCO3-                                                                                        K+

HSio3-                                                                                    NH4+

OH-                                                                                         Na+

F-                                                                                             H+

 

ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎی رزین های ﺗﺒﺎدل ﻳﻮنی :

- ﺣﺬف ﻓﻨﻮلﻫﺎ: ﻓﻨﻮلﻫﺎ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎﻳﻲ ﺳﻤﻲﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﻮدهاي در ﻣﺤﻴﻂ زﻳﺴﺖ ﺟﻤﻊ ﺷﻮﻧﺪ. از ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻓﻨﻮل ﻣﻲﺗﻮان ﺻﻨﺎﻳﻊ ﺗﻮﻟﻴﺪ زﻏﺎل ﺳﻨﮓ، ﭘﻼﺳﺘﻴﻚ، ﻣﻮاد ﺿﺪﻋﻔﻮﻧﻲ ﻛﻨﻨﺪه، داروﺳﺎزي، ﺻﻨﺎﻳﻊ ﻓﻮﻻد، ﻓﺎﺿﻼﺑﻬﺎي ﺧﺎﻧﮕﻲ را ﻧﺎم ﺑﺮد. رزﻳﻦﻫﺎ ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺟﺬب ﻓﻨﻮلﻫﺎ را از ﻣﺤﻠﻮلﻫﺎي آﺑﻲ دارﻧﺪ. 


-  ﺣﺬف رويﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ از ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﻬﻢ آﻟﻮده ﻛﻨﻨﺪهاﻧﺪ. Znﻣﺎدهاي ﺿﺮوري ﺑﺮاي ﺣﻴﺎت اﺳﺖ اﻣﺎ دوزﻫﺎي ﺑﺎﻻي آن ﺳﻤﻲ، ﻣﻀﺮر، ﻏﻴﺮﻗﺎﺑﻞ ﺗﺠﺰﻳﻪ ﺑﻴﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ و ﺳﺒﺐ ﺑﻴﻤﺎري و اﺧﺘﻼل اﺳﺖ. ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻳﻮﻧﻲ راﻫﻲ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ﺣﺬف Zn ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻣﻲرود. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ رزﻳﻦﻫﺎي ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻳﻮﻧﻲ ﺑﺮاي ﺣﺬف اﻳﻦ ﻣﺎده ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ. 

-  ﺣﺬف ﺟﻴﻮه: رزﻳﻦﻫﺎ ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺑﺎﻻﻳﻲ در ﺣﺬف ﺟﻴﻮه دارﻧﺪ . ﻗﺎﺑﻞ ذﻛﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ PHﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺣﺬف ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﻛﺮد. ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ PH ﺟﺬب ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ، ﻋﻼوه ﺑﺮ اﻳﻦ در ﻃﻮل ﺟﺬب، ﺑﺎ ﮔﺬﺷﺖ زﻣﺎن، PH ﻛﻢ ﻣﻲﺷﻮد

-  ﺣﺬف ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖﻫﺎ: ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖﻫﺎ ﺟﺰء اﺻلی در ﻣﻮاد ﺷﻮﻳﻨﺪه ارزان ﻗﻴﻤﺖ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺗﻘﺮﻳﺒﺎ"ﺳﺎﻻﻧﻪ ده ﻣﻴﻠﻴﻮن ﺗﻦ ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖ در ﺳﺮاﺳﺮ ﺟﻬﺎن ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﺷﻮد. رزﻳﻦﻫﺎ ﻣﺎده ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮاي ﺣﺬف اﻳﻦ ﻣﻮاد ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ.

 

-  رزﻳﻦﻫﺎي ﺗﺒﺎدل ﻳﻮﻧﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ: ﻧﻮﻋﻲ از رزﻳﻦﻫﺎ وﺟﻮد دارﻧﺪ ﻛﻪ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﻳﻮﻧﻬﺎي آﻟﻲ را از آب ﺣﺬف ﻛﻨﻨﺪ، ﻣﺎﻧﻨﺪرزﻳﻦﻫﺎي . MIEX رزﻳﻦﻫﺎي MIEX ﺷﺒﻴﻪ رزﻳﻦﻫﺎي ﻣﺘﻌﺎرف ﻫﺴﺘﻨﺪ ﺑﺎ اﻳﻦ ﺗﻔﺎوت ﻛﻪ ﻗﺪرت ﺗﺒﺎدل ﻳﻮﻧﻲ ﺑﺎﻻﻳﻲ دارﻧﺪ و ﺳﺎﺧﺘﺎر آﻧﻬﺎ ﻣﻘﺪاري ﺑﺎ رزﻳﻦﻫﺎي ﻣﻌﻤﻮﻟﻲ ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ. ﺳﺎﻳﺰ ﻛﻮﭼﻚ ذرهﻫﺎي آن ﺳﻄﺢ ﺧﺎرﺟﻲ ﺑﺎﻻﻳﻲ را ﻧﺘﻴﺠﻪ می دﻫﺪ ﻛﻪ ﻧﺘﻴﺠﻪ آن ﺣﺬف ﺳﺮﻳﻌﺘﺮ DOC و ﻇﺮﻓﻴﺖ اﺣﻴﺎي ﺑﺎﻻﺗﺮ اﺳﺖ. 

 

-  ﺣﺬف ﺑﻨﺘﺎزون: آﺑﻬﺎي زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ و آﺑﻬﺎي ﺳﻄﺤﻲ از ﺑﻨﺘﺎزون ﻛﻪ ﻧﻮﻋﻲ ﻋﻠﻒﻛﺶ اﺳﺖ ﭘﺮ ﺷﺪه و اﻳﻦ اﻓﺰاﻳﺶ ﺑﻨﺘﺎزون اﺛﺮيﻣﻨﻔﻲ روي ﭘﻮﺳﺖ، دﻳﺪ و ﺳﻼﻣﺘﻲ دارد. ﺑﻨﺘﺎزون ﻳﻚ ﻣﺎده آﻟﻲ ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻳﻮﻧﻴﺰه ﺷﺪن اﺳﺖ. ﻃﺒﻖ آزﻣﺎﻳﺸﺎت اﻧﺠﺎم ﺷﺪه، ﺑﻨﺘﺎزون ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﻃﻲ ﺳﻲ دﻗﻴﻘﻪ ﺟﺬب رزﻳﻨﻬﺎي MIEX ﺷﻮد.

3: زﺋﻮﻟﻴﺖ : 

اﻣﺮوزه روش ﺟﺬب ﺑﻪ ﻋﻨﻮان راﻫﻜﺎري ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮاي ﺗﺼﻔﻴﻪ آب و ﻓﺎﺿـﻼب ﺷـﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣـﻲﺷـﻮد. دو روش اﺻـﻼح زﺋﻮﻟﻴـﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان اﺻﻼح اﺳﻴﺪي (ﺑﺎزي) و اﺻﻼح ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖ وﺟﻮد دارد. در روش اﺻﻼح اﺳﻴﺪ (ﺑـﺎز)، دو روﻧـﺪ اﺻـﻠﻲ اﺻـﻼح وﺟﻮد دارد ﻛﻪ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺮاي اﻳﺠﺎد ﭘﺮوﺗﻮن ﺗﻌﻮﻳﻀﻲ زﺋﻮﻟﻴﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد. روﻧﺪ اول ﺗﻌﻮﻳﺾ آﻣﻮﻧﻴﻮم ﺑﻌﺪ از ﻛﻠﺴﻴﺘﻪ ﺷﺪن و روﻧـﺪ دوم ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﻳﻮﻧﻲ ﺑﺎ ﻣﺤﻠﻮل رﻗﻴﻖ ﺷﺪه اﺳﻴﺪي ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. روش ﺗﻌﻮﻳﺾ آﻣﻮﻧﻴﻮم ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﭘﺎﻳﺪاري ﺑـﻪ وﺟـﻮد آورد در ﺣﺎﻟﻲﻛﻪ روش اﺳﻴﺪ رﻗﻴﻖ ﺷﺪه ﺑﺎﻋﺚ ﻛﺎﻫﺶ ﭘﺎﻳﺪاري ﺣﺮارﺗﻲ ﻣﻲﮔﺮدد. ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ ﻣـﻲﺗـﻮان ﮔﻔـﺖ روش اﺳـﻴﺪ رﻗﻴـﻖ ﺷـﺪه ﻇﺮﻓﻴﺖ ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ را ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲدﻫﺪ اﻣﺎ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﻳﺶ ﻧﺴﺒﺖ ﺳﻴﻠﻴﺲ ﺑﻪ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم ﺷﻮد. ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ ﺷﺒﻜﻪ، زﺋﻮﻟﻴـﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﮔﺮاﻳﺶ ﻛﻤﻲ ﺑﻪ آﻧﻴﻮنﻫﺎ دارد، در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻗﺪرت ﺟﺬب ﭘﺎﺋﻴﻨﻲ ﺑﺮاي ﻣﻮاد آﻟﻲ در ﻣﺤﻠﻮلﻫﺎي آﺑـﻲ را دارد. ﺑـﺮاي ﺗﻐﻴﻴـﺮ در ﺧﻮاص ﺳﻄﺤﻲ، ﻳﻚ روش اﺻﻼح اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖﻫﺎي آﻟﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ . ﻛـﺎرﺑﺮدﻫـﺎي زﺋﻮﻟﻴـﺖ در ﺗﺼـﻔﻴﻪ آب و ﻓﺎﺿـﻼب ﺷﺎﻣﻞ ﺣﺬف آﻣﻮﻧﻴﻮم، ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ، آﻧﻴﻮنﻫﺎي ﻏﻴﺮآﻟﻲ و ﻣﻮاد آلی ﻣﻲﺷﻮد.

الف :آﻣﻮﻧﻴﻮم: ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﻋﺎﻣﻞ در ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ، زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﻪ ﻃﻮر ﮔﺴﺘﺮده ﺑﺮای ﺣﺬف آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎی ﻛﺎﺗﻴﻮنی اﺳـﺘﻔﺎده ﻣﻲﮔﺮدد. دﻟﻴﻞ اﻳﻦ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻨﻲ ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ داﺧﻞ ﺣﻔﺮات زﺋﻮﻟﻴﺖ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻳﻮنﻫﺎي ﻣﺜﺒﺖ ﻣﺜﻞ ﺳﺪﻳﻢ، ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ، ﻛﻠﺴﻴﻢ و ﻣﻨﻴـﺰﻳﻢ ﺑﻪ ﺗﻌﺎدل ﻣﻲرﺳﺪ. اﻳﻦ ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫﺎ، ﺑﻪ راﺣﺘﻲ ﺑﺎ ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫﺎﺋﻲ ﻣﺜﻞ NH4+ در آب و ﻓﺎﺿﻼب، Cs+ و Sr2+ در ﻓﺎﺿﻼبﻫﺎي ﻫﺴﺘﻪاي ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. آﻣﻮﻧﻴﻮم ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻮن ﻧﻴﺘﺮوژن در ﻣﺤﻠﻮلﻫﺎي آﺑﻲ ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲﺷﻮد. آﻟـﻮدﮔﻲ آﻣﻮﻧﻴـﻮم ﻏﺎﻟﺒـﺎ" ﻧﺎﺷـﻲ از ﻓﺎﺿـﻼب ﺷﻬﺮي، ﻓﺎﺿﻼب ﻛﺎرﺧﺎﻧﻪﻫﺎي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻮد و زﺑﺎﻟﻪﻫﺎي ﻛﺸﺎورزي اﺳﺖ. در ﺳﺎﻟﻬﺎي اﺧﻴﺮ روشﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺑﺮاي ﺣـﺬف آﻣﻮﻧﻴـﻮم از آب و ﻓﺎﺿﻼب اﺑﺪاع ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ از آن ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﺗﺼﻔﻴﻪ ﺑﻴﻮﻟﻮژﻳﻜﻲ و اﺳﺘﻔﺎده از ﺟﺎذبﻫﺎ اﺷﺎره ﻛﺮد. زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺑـﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻜﻲ از ﻛﺎرآﻣﺪﺗﺮﻳﻦ ﺟﺎذبﻫﺎ در ﺣﺬف آﻣﻮﻧﻴﻮم ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد. 

   

 ب: ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ: آﻟﻮدگی ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ در آبﻫﺎ ﻃﻲ ﺳﺎﻟﻬﺎی اﺧﻴﺮ ﺑﻪ ﺷﺪت اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ و اﻳـﻦ اﻣـﺮ ﻧﺘﻴﺠـﻪ اﻓـﺰاﻳﺶﺟﻤﻌﻴﺖ و ﻓﻌﺎﻟﻴﺖﻫﺎيی ﺻﻨﻌتی ﺷﻬﺮﻫﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. ﺣﻀﻮر ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ در ﻣﺤﻴﻂ ﺑﺎﻋﺚ ﻧﮕﺮاﻧﻲﻫﺎي ﻧﺎﺷﻲ از اﺛﺮات ﺳﻤﻲ آﻧﻬﺎ دارد. اﺛﺮات ﻣﺨﺮب و ﻣﻀﺮ ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ ﺑﺮ اﻧﺴﺎنﻫﺎ، ﺣﻴﻮاﻧﺎت و ﮔﻴﺎﻫﺎن ﻫﻤﻮاره ﺑﺎﻋﺚ ﻧﮕﺮاﻧﻲ از اﻳﻦ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻣـﻲﺷـﻮد. ﻓﻠﺰاﺗـﻲ از ﻗﺒﻴـﻞ ﺟﻴﻮه، ﺳﺮب، ﻧﻘﺮه، ﻣﺲ، ﻛﺮوم، روي، ﻧﻴﻜﻞ، ﻛﺒﺎﻟﺖ و ﻣﻨﮕﻨﺰ ﺟﺰ ﻣﻌﻤﻮلﺗﺮﻳﻦ ﻓﻠﺰات ﺳـﻨﮕﻴﻦ ﻣﻮﺟـﻮد در آبﻫـﺎي آﻟـﻮده ﻫﺴـﺘﻨﺪ. زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎي اﺻﻼح ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ CH3COONa و NaCl ﻗﺪرت ﺟﺬب 30-25 درﺻﺪي Ni2+ را دارد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺗﺤﻘﻴﻘـﺎت ﻗﺒﻠـﻲ ﻧﺸﺎن دادﻧﺪ ﻳﻮن ﺳﺮب ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﺗﻮﺳﻂ زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﻪ دام ﻣﻲاﻓﺘﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻧﺸﺎن داد اﺻﻼح زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺗﻮﺳـﻂ NaCl ﺑﺎﻋﺚ ﮔﻴﺮاﻓﺘﺎدن ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ ﺑﻴﺸﺘﺮي ﻣﻲﺷﻮد. ﺑﺮاي ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻛﺎﺗﻴﻮنی ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ در ﻓﺎﺿـﻼب، اﻧﺘﺨـﺎب ﻛـﺎﺗﻴﻮنﻫـﺎ ﺗﻮﺳـﻂ زﺋﻮﻟﻴﺖ اﻫﻤﻴﺖ زﻳﺎدي دارد. ﻣﺤﻘﻘﺎن درﻳﺎﻓﺘﻨﺪ ﻛﻪ Pb ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﮔﺮاﻳﺶ ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﺑﺮاي اﻛﺜﺮ زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎ را دارد. ﻻزم ﺑﻪ ذﻛﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ اوﻟﻮﻳﺖ در اﻧﺘﺨﺎب ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﺑﻪ ﻏﻠﻈﺖ ﻳﻮن و PH ﻣﺤﻠﻮل ﻧﻴﺰ ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد. ﺑﻪ ﻋـﻼوه، در ﺟـﺬب ﻓﻠـﺰات ﺳـﻨﮕﻴﻦ ﺗﻮﺳﻂ زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﺎﻳﺪ ﺳﻴﻨﺘﻴﻚ ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻳﻮﻧﻲ ﻧﻴﺰ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد.             

 ج : آﻧﻴﻮنﻫﺎی ﻏﻴﺮآلی : آﻧﻴﻮنﻫﺎي ﻏﻴﺮآﻟﻲ ﺷﺎﻣﻞ اﻧﻮاع ﻳﻮﻧﻬﺎي اﺳﻴﺪي، ﺷﺒﻪ ﻓﻠﺰات و آﻧﻴﻮنﻫﺎی ﻓﻠﺰی ﻣـﻲﺑﺎﺷـﻨﺪ. ﻳﻮﻧﻬـﺎی اﺳﻴﺪی ﻣﺜﻞ NO3, SO42−, PO43−, F, ClO4 و CN ﺑﻪ وﻓﻮر در ﻓﺎﺿـﻼب وﺟـﻮد دارﻧـﺪ و ﻣـﻲﺗﻮاﻧﻨـﺪ ﺑﺎﻋـﺚ آﻟـﻮدﮔﻲ در ﻏﻠﻈﺖﻫﺎي ﺑﺎﻻ ﺷﻮﻧﺪ. ﺳﺎﻳﺮ آﻧﻴﻮنﻫﺎی ﻏﻴﺮآلی ﻣﻬﻢ ﺷﺎﻣﻞ Cr(V) و As(V) ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. اﺳﺘﻔﺎده از زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌـﻲ ﺑـﺮاي ﺣـﺬف اﻳﻦ ﮔﺮوه آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎ ﺧﻴﻠﻲ ﻣﺆﺛﺮ ﻧﻤﻲﺑﺎﺷﺪ، ﺑﻄﻮريﻛﻪ ﺣﺬف ﻛﻤﺘﺮ از 15 درﺻﺪي ﻓﺴﻔﺎت ﺗﻮﺳﻂ وﻳﺪاﺳـﺘﻮﺗﻲ و ﻫﻤﻜـﺎران ﮔـﺰارش ﮔﺮدﻳﺪ. در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺑﺮاي اﻓﺰاﻳﺶ ﻗﺪرت ﺟﺬب، زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺑﻪ روشﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺑﺎﻳﺪ اﺻﻼح ﮔﺮدد. ﻳﻚ روش اﺻـﻼح زﺋﻮﻟﻴـﺖ، اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت آﻟﻲ ﻣﺜﻞ ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖﻫﺎي ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺳﻄﺢ وﻳﮋه ﺑﺎﻻ و ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ ﺷﺒﻜﻪ، زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﺎ ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖﻫﺎي ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﻣﺜﻞ ﺗﺘﺮاﻣﺘﻴﻞ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم، ﻫﮕﺰا دﺳﻴﻞﺗﺮيﻣﺘﻴﻞ آﻣﻮﻧﻴﻮم (HDTMA)، اﻛﺘﺎ دﺳﻴﻞﺗﺮيﻣﺘﻴﻞ آﻣﻮﻧﻴﻮم و ﻏﻴﺮه اﺻﻼح ﮔﺮدﻧﺪ. دﻳﺎز و ﻫﻤﻜﺎران از زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﺮاي ﺟﺬب F و CN اﺳـﺘﻔﺎده ﻛﺮدﻧـﺪ و درﻳﺎﻓﺘﻨـﺪ ﻛـﻪ ﻣﻴـﺰان ﺟـﺬب F ﺑـﺮاي زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ و اﺻﻼح ﺷﺪه ﺗﻔﺎوﺗﻲ ﻧﺪارد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ درﺳﺎﻳﺮ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت، ﻣﻴﺰان ﺟﺬب ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻛﺮوم و آرﺳـﻨﻴﻚ ﺗﻮﺳـﻂ زﺋﻮﻟﻴـﺖ ﮔﺰارش ﮔﺮدﻳﺪ. 

 

 

ﺟﺪول 2 ﻧﺤﻮه اﻧﺘﺨﺎب ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ ﺗﻮﺳﻂ زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ

 
 

ﻧﻮع زﺋﻮﻟﻴﺖ

     

ﻧﺤﻮه اﻧﺘﺨﺎب ﻓﻠﺰ ﺳﻨﮕﻴﻦ

Si/Al

 

Clinoptilolite

   

Pb2+ >Ag+ >Cd2+ Zn2+ >Cu2+

-2/7

     

5/3

           
 

Clinoptilolite

   

Pb2+ >Zn2+ >Cu2+ >Ni2+

4/9

 

Clinoptilolite

   

Pb2+ >Cd2+ >Zn2+ Cu2+

4/9

 

Clinoptilolite

 

Pb2+ >Cd2+ >Cu2+ >Co2+ >Cr3+ >Zn2+ >Ni2+ >Hg2+

-

 

Clinoptilolite

 

Pb2+ >Fe3+ >Cu2+ >Zn2+ Cd2+ Co2+ >Ni2+ >Mn2+

-

       

>Cr3+

 
 

Phillipsite

   

Pb2+ >Cd2+ >Zn2+ >Co2+

-2/4

     

2/7

           
 

Mordenite

   

Mn2+ >Cu2+ >Co2+ Zn2+ >Ni2+

-4/4

     

5/5

           
 

Scolecite

   

Cu2+ >Zn2+ >Pb2+ >Ni2+ >Co2+ >Cd2+

-

   
           


           
 

Chabazite

Pb2+ >Cd2+ >Cu2+ >Zn2+ >Co2+

 

-

 

 

د : ﻣﻮاد آﻟﻲ: ﻣﻮاد آﻟﻲ ﺟﺰ اﺻﻠﻲﺗﺮﻳﻦ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎي آب ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻣﻲآﻳﻨﺪ. ﻋﻠﻲرﻏﻢ وﺟﻮد روشﻫﺎي ﻣﺘﻨﻮع، ﺣﺬف اﻗﺘﺼـﺎدي رﻧﮓ و ﻣﻮاد آﻟﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭼﺎﻟﺸﻲ اﺳﺎﺳﻲ ﻫﻤﭽﻨﺎن وﺟﻮد دارد. ﺟﺬب ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻜﻲ از روﺷﻬﺎي اﺻﻠﻲ، ﺟﻠﻮﺗﺮ از ﺳﺎﻳﺮ روشﻫﺎ ﺑـﻪ ﻋﻠﺖ ﻫﺰﻳﻨﻪ اوﻟﻴﻪ ﭘﺎﺋﻴﻦ، ﺳﺎدﮔﻲ ﻃﺮاﺣﻲ و اﺳﺘﻔﺎده، و ﻋﺪم ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ ﺑﻪ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺳﻤﻲ ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد.

 

1- ﺟﺬب ﻣﻮاد رﻧﮕﻲ: رﻧﮓﻫﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎي ﻣﻬﻢ در ﻓﺎﺿﻼب ﻧﺎﺷﻲ از دﻓﻊ ﻛﺎرﺧﺎﻧﻪﻫﺎی رﻧﮓﺳﺎزی ، ﻗﺎﻟﻲﺑﺎﻓﻲ، ﻣﻮاد ﻏﺬائی و ﻣﺤﺼﻮﻻت ﭼﺮمی ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. رﻧﮓﻫﺎ ﺑﺎ ﺗﺄﺛﻴﺮ در ﻃﺒﻴﻌﺖ آب، از ﻧﻔﻮذ ﻧﻮر ﺧﻮرﺷﻴﺪ ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ و واﻛﻨﺶ ﻓﺘﻮﺳـﻨﺘﺰ را ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲدﻫﻨﺪ. ﺑﻪ ﻋﻼوه ﺑﻌﻀﻲ رﻧﮓﻫﺎ ﺳﻤﻲ و ﺳﺮﻃﺎﻧﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺑﺮ اﺳﺎس ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت اﻧﺠﺎم ﺷﺪه، ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺣﺬف رﻧﮓﻫﺎ ﺗﻮﺳـﻂ زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺳﻴﺎه< زرد< ﻗﺮﻣﺰ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﺤﻘﻘﺎن درﻳﺎﻓﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻗﺪرت ﺟﺬب زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﺮاي رﻧﮓﻫﺎي ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ ﺑﻴﺶ از رﻧﮓﻫﺎي آﻧﻴﻮﻧﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. ﺑﻌﺪ از اﺻﻼح ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺘﻲ، زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺟﺎذب ﺧﻮﺑﻲ ﺑﺮاي رﻧﮓﻫﺎي آﻧﻴﻮﻧﻲ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ.

2- ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻫﻴﻮﻣﻴﻚ: ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻫﻴﻮﻣﻴﻚ ﺣﺪود 80 درﺻﺪ از ﻣﻮاد آﻟﻲ ﺧﺎك را ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲدﻫﻨﺪ. ﺣﻀﻮر ﻋﻨﺎﺻـﺮ ﻫﻴﻮﻣﻴـﻚ در آب ﺳﻄﺤﻲ و زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ، ﻃﻲ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﮔﻨﺪزداﺋﻲ، ﻣﻮاد ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺳﻤﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺑﺎﻳﺪ ﺣﺬف ﮔﺮدد. ﺑﻌﻀﻲ ﻣﺤﻘﻘﺎن از زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﺮاي ﺣﺬف ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻫﻴﻮﻣﻴﻚ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮدﻧﺪ. ﺑﻬﺮﺣﺎل، ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺟﺬب زﺋﻮﻟﻴﺖ ﺑﺴـﺘﮕﻲ ﺑـﻪ ﺳـﺎﺧﺘﺎر و ﺗﺮﻛﻴـﺐ ﺷـﻴﻤﻴﺎﺋﻲ زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻃﺒﻴﻌﻲ دارد.

3- ﺳﺎﻳﺮ ﻣﻮاد آﻟﻲ: ﺑﻪ ﺟﺰ ﻣﻮاد رﻧﮕﻲ و ﻣﻮاد آﻟﻲ ﻃﺒﻴﻌﻲ، ﻓﺎﺿﻼب ﻣﻌﻤﻮﻻ" ﺣﺎوي ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت آﻟﻲ ﻣﺜﻞ ﺗﺮﻛﻴﺒـﺎت ﻓﻨﻮﻟﻴـﻚ، ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﻧﻔﺘﻲ، ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖﻫﺎ، ﺣﺸﺮهﻛﺶﻫﺎ و ﻣﺤﺼﻮﻻت داروﺋﻲ ﻛﻪ از ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺻﻨﻌﺘﻲ ﻧﺎﺷﻲ ﻣﻲﺷﻮد. اﻳﻦ ﻣﻮاد از ﺳﺎﻳﺮ ﻣـﻮاد آﻟـﻲ اﻫﻤﻴﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮي دارﻧﺪ و ﺑﺮاي ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺟﺬب ﺑﺎﻳﺪ از زﺋﻮﻟﻴﺖ اﺻﻼح ﺷﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدد. ﻻزم ﺑﻪ ذﻛﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻴﺰان ﺟﺬب ﺑﺴـﺘﮕﻲ ﺑﻪ ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖ و ﭘﻮﺷﺶ زﺋﻮﻟﻴﺖ دارد.

 

5 – نتیجه گیری

ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺟﺬب ﻫﻤﻮاره ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻜﻲ از روشﻫﺎي ﻛﺎرﺑﺮدي و ﻣﻨﺎﺳﺐ در ﺗﺼﻔﻴﻪ آب و ﻓﺎﺿﻼب ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﺑﻮده اﺳﺖ. در اﻳـﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ، ﺗﻼش ﺑﺮ ﺑﺮرﺳﻲ ﺳﻪ ﻧﻮع ﺟﺎذب ﻋﻤﺪه ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل، رزﻳﻦ و زﺋﻮﻟﻴﺖ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮاي ﺑﺎﻻ ﺑﺮدن ﻇﺮﻓﻴـﺖ ﺟـﺬب ﻛـﺮﺑﻦ ﻓﻌـﺎل ﻣﻲﺗﻮان از ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي اﻛﺴﻴﺪاﺳﻴﻮن، ﺳﻮﻟﻔﻮره ﻛﺮدن، ﻧﻴﺘﺮوژﻧﻪ ﻛﺮدن و ﻓﻌﺎلﺳﺎزي ﻟﻴﮕﺎﻧﺪ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد. ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺑﻪ ﺷـﻜﻞﻫـﺎي ﭘﻮدر، ﻓﻴﺒﺮ و داﻧﻪاي در ﺣﺬف ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻨﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻛﺮوم، آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎي ﮔﺎزي ﻣﺜﻞ ﻓﻨﻮل و ﺑﺴﻴﺎري از رﻳﺰ آﻻﻳﻨﺪهﻫﺎ ﻣﻮرد اﺳـﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد. ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل اﻛﺴﻴﺪه ﺷﺪه ﺑﻪ دﻟﻴﻞ ﺑﺎر ﻣﻨﻔﻲ ﺳﻄﺤﻲ و ﺧﺎﺻﻴﺖ ﺗﻌﻮﻳﺾ ﻳﻮﻧﻲ داراي ﻇﺮﻓﻴﺖ ﺑﺎﻻﻳﻲ در ﺟﺬب ﻓﻠـﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ اﺳﺖ. ﺟﺎذبﻫﺎي ﭘﻠﻴﻤﺮي در ﭼﻨﺪ دﻫﻪ اﺧﻴﺮ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﺮاي ﻛﺮﺑﻦ ﻓﻌﺎل ﺷﺪهاﻧﺪ. رزﻳﻦﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻ" ﭘﺎﻳﻪ ﭘﻠﻴﻤـﺮي ، از ﺟﻨﺲ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎﺗﻲ ﭼﻮن اﺳﺘﺮن ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ دي وﻧﻴﻞ ﺑﻨﺰن ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺷﺪه و ﺑﺼﻮرت ﭘﻠﻴﻤﺮدر ﻣﻲآﻳﻨﺪ و ﻋﻮاﻣﻞ ﺗﺒﺎدل ﻛﻨﻨﺪه ﻳﻮن-ﻫﺎ از ﻃﺮﻳﻖ ﭘﻴﻮﻧﺪﻫﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻲ و ﻳﺎ ﭘﻠﻴﻤﺮﻳﺰاﺳﻴﻮن روي ﭘﻠﻴﻤﺮﻫﺎ ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲﮔﺮدﻧـﺪ. در ﺳـﺎﺧﺘﻤﺎن ﺷـﻴﻤﻴﺎﻳﻲ ﻣـﺎﻛﺮوﻣﻮﻟﻜﻮل آﻧﻬـﺎ ﻋﻮاﻣﻞ اﺳﻴﺪي و ﻳﺎ ﺑﺎزي وﺟﻮد دارد ﻛﻪ در واﻗﻊ ﻋﻮاﻣﻞ اﺻﻠﻲ ﺗﺒﺎدل ﻳﻮﻧﻬﺎ ﻣﺤﺴﻮب ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. رزﻳﻦﻫﺎي ﺑـﺎ ﻗﺎﺑﻠﻴـﺖ ﺗﻌـﻮﻳﺾ ﻳـﻮﻧﻲ ﺗﻮاﻧﺎﻳﻲ ﺣﺬف ﻓﻨﻮلﻫﺎ، روي، ﺟﻴﻮه، ﺑﻨﺘﺎزون و ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖﻫﺎ را دارا ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺮاي زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎ، دو روش اﺻـﻼح اﺳـﻴﺪي (ﺑﺎزي) و اﺻﻼح ﺳﻮرﻓﺎﻛﺘﺎﻧﺖ وﺟﻮد دارد. زﺋﻮﻟﻴﺖﻫﺎ ﺗﻮاﻧﺎیی ﺣﺬف آﻣﻮﻧﻴﻮم، ﻓﻠﺰات ﺳﻨﮕﻴﻦ، آﻧﻴﻮنﻫﺎي ﻏﻴﺮآلی و ﻣـﻮاد آلی ﺷـﺎﻣﻞ رﻧﮓﻫﺎ، ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻫﻴﻮﻣﻴک و ﻏﻴﺮه را دارﻧﺪ.

 

شرکت شیمیایی بوعلی سینا تامین کننده رزین تصیه آب و ارائه دهنده کربن فعال جاکوبی سوئد و چین می باشد لطفا برای اطلاع از قیمت فروش رزین و کربن با شمارههای زیر تماس حاصل فرمایید با تشکر

02188748404 - 02188502389 

09123213657 - 09121443677

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید