سختی گیر

ظرفیت حجمی رزین در دستگاه های سختی گیر آب

در سیستم های سختی گیر با توجه به آنکه  در بسیاری از کاربردهای رزین ، حجم رزین مهم است و به آسانی هم قابل اندازه گیری است ، از این رو بیان ظرفیت حجمی رزین کاربردی تر از ظرفیت جرمی رزین است . البته منظور حجم ظاهری ( نه واقعی ) رزین می باشد  چون اندازه گیری حجم واقعی با توجه به متخلخل بودن و نیز متورم شدن رزین بسیار مشکل است .

برای بیان سرعت شستشوی رزین ها در سیستم های سختی گیر ، معولاً از واحد حجم بستر رزین در واحد زمان استفاده می شود تا سرعت شستشو ، متناسب با حجم رزین باشد .  اما نکته قابل توجه این است که چون در زمان احیای رزین به دلیل آنکه زمان احیا کوتاهتر از آن است که همه یون های متحرک داخل شبکه رزین با یون مورد نظر تعویض شوند عملا  احیا ناقص انجام میشود و اگر احیای کامل رزین مورد نظر باشد هم به زمان بیشتر و هم به ماده شیمیایی بیشتر نیاز است که توجیه اقتصادی ندارد . توضیح آنکه در زمان احیاء ، هنگام نزدیک شده به تعویض ۱۰۰ درصد ، طبق قانون فیک ، به غلظت بیشتری از ماده شیمیایی احیاء کننده نیاز است و این مفهوم همانند یک طرفه کردن یک واکنش شیمیایی تعادلی است . همانطور که می دانید برای یک طرفه کردن یک واکنش شیمیایی تعادلی نیاز به افزایش خیلی زیاد یکی از اجزای واکنش می باشد . به همین دلیل است که گاهی اصطلاح ظرفیت عملیاتی بکار می رود . منظور از ظرفیت عملیاتی ، ظرفیت دست یافتنی نه تئوری رزین است که در زمان احیاء قابل دسترسی است و توجه کنید که به مرور زمان ظرفیت رزین کاهش می یابد . الیته هرچه شرایط عملیاتی و نگهداری رزین مطلوبتر باشد ، روند کاهش ظرفیت رزین بسیار کندتر خواهد بود . شاید بتوان گفت که پارامتری که عمر رزین را مشخص می کند ظرفیت رزین است . ظرفیت رزین ممکن است به حدی کاهش یابد که استفاده از رزین کهنه دیگر اقتصادی نباشد . به طور کلی ظرفیت رزین های کاتیونی حدود ۲ نرمال و ظرفیت رزین های آنیونی قوی حدود ۱٫۳ نرمال است .

هنوز هم در بسیاری از کاتالوگ ها ظرفیت رزین سختی گیر  را بر حسب کیلو گرین در هر فوت مکعب بیان می کنند . ضریب تبدیل نرمالیته به کیلو گرین در هر فوت مکعب برابر ۲۱٫۸ می باشد .

توجه داشته باشید که اگر ظرفیت رزین را بر حسب نرمالیته بیان کنیم در آن صورت می توانیم از رابطه مشهور N.V=N_wV_w  استفاده کنیم که در آن N  نرمالیته رزین ، V  حجم رزین ، N_w  نرمالیته یون هایی که میخواهیم از آب حذف کنیم و V_w حجم آب مورد نیاز است .

اما توجه داشته باشید که در عمل قسمتی از ظرفیت رزین غیر قابل استفاده می ماند چون مستلزم احیای کامل رزین می باشد که غیر اقتصادی است .