Вступ
- Гранулометрія
- Ємність
- Вологість
- Сухий матеріал
- Насипна маса гранул
- Видима щільність
- Компресійний ефект
- Оптичний вигляд
- Зміна гучності
- Стабільність
- Структура та вибірковість
Структура (скелет та функціональна група) смол знаходиться на іншій сторінці англійською мовою, а деталі взаємозамінності - на додатковій сторінці.
Іонна форма дуже важлива
і це також може трохи вплинути на розмір зерна. Наприклад, смола Amberjet 4400 має загальну ємність приблизно 1,5 екв/л у формі Cl, але лише 1,2 екв/л у формі OH. Ця різниця обумовлена зміна гучності смоли: вона набрякає до 30%, переходячи від Cl-форми до OH-форми. Зрозуміло, що кількість активних груп у зразку смоли в процесі не змінюється, так що, коли смола набухає, щільність цих груп у структурі смоли падає на одиницю об'єму, і ємність є саме мірою цього щільність функціональних груп.
Приклад: аналіз нової партії смоли
| No лоту | 6210AA55 |
| Ємність за обсягом [вільна базова форма] | 1,36 екв/л |
| Місткість по вазі [вільна основа] | 5,16 екв/кг |
| Суха речовина [вільна основа] | 264 г/л |
| Сильні здібності | 8,6% |
| Утримання вологи [вільна основа] | 61,8% |
| Ідеальні кульки | 98% |
| Цілі кульки | 99% |
| За обсягом [вільна основа] | 1.04 |
| Гранулометрія | |
| Середній розмір | 0,68 мм |
| Коефіцієнт рівномірності | 1.34 |
| Середній гармонійний розмір | 0,67 мм |
| Ефективний розмір | 0,53 мм |
| Тонкі кульки 1,18 мм | 0,2% |
Гранулометрія
Сьогодні гранулометричний розподіл вимірюється за допомогою приладів для підрахунку часток, прив'язаних до комп'ютера, який обчислює всі параметри розподілу, а саме:
- Середній діаметр
- Коефіцієнт рівномірності
- Ефективний розмір
- Середній гармонійний розмір
- Кількість тонких куль
- Кількість грубих куль
Вимірювання розміру частинок
| 1,25 | 0,8 | 99,2 |
| 1.00 | 2.0 | 97,2 |
| 0,80 | 14.9 | 82.3 |
| 0,63 | 33.2 | 49.1 |
| 0,50 | 32,5 | 16.6 |
| 0,40 | 14.1 | 2.5 |
| 0,315 | 2.0 | 0,5 |
| Найкраще | 0,5 | |
| 100% |
Значення "між ситами" наносять на криву з логарифмічною віссю х (розмір вічка). Теоретично, і більш-менш практично також, розподіл часток смоли, що виробляється в реакторах з перемішуванням, є "нормальним" або "гауссовим". Тут ми наклали на експериментальний графік "гауссовий дзвін".
Визначення
- середній діаметр відповідає теоретичному отвору сита, через який проходить рівно 50% зразка смоли. Зазвичай він представлений символом "d50"
- ефективний розмір відповідає ситу, через яке проходить 10% зразка. Абревіатура d10.
- коефіцієнт однорідності визначається як CU = d60/d10
Цей коефіцієнт вимірює ступінь розподілу і відповідає ширині гауссової кривої. Якби всі смоляні кульки були однаковими, CU мав би значення 1,00. Смоли AmberjetTM мають КО 1,05-1,20, AmbersepTM і AmberliteTM SB 1,15-1,30, RF 1,20-1,50, а смоли стандартного класу 1,3-1,7. Дивіться два маленькі зображення вище. - середній гармонійний розмір скорочений HMS - це математичний вираз, обчислений на основі функції розподілу. Дивіться його формулу праворуч. Середнє гармонічне служить для теоретичних міркувань щодо гідравлічних властивостей та кінетики смоли. На практиці він близький до середнього діаметра, але трохи менший. Ці два значення майже однакові в смолах рівномірного розподілу.
| Середній діаметр | 0,640 мм |
| Коефіцієнт рівномірності | 1,53 |
| Ефективний розмір | 0,449 мм |
| Середнє гармонійне (HMS) | 0,616 мм |
Що стосується смол рівномірної гранулометрії, середній діаметр, ефективний розмір та середнє гармонійне є сусідами; вони були б ідентичні абсолютно однорідній смолі, тобто коефіцієнт однорідності якої становив би 1,00. Див. Криву Гауса та гауссово-логарифмічний графік смоли з КО 1,10.
Для чого потрібна гранулометрія?
Важлива гранулометрія
- зі змішаними ліжками
- зі багатошаровими грядками
- з упакованими колонками ліжка (Amberpack TM та подібні)
- для регулювання потоку зворотної промивки
- в хроматографічних процесах
- дрібнодисперсні смоли мають кращу кінетику обміну
У США гранулометрія часто виражається в сітці (розмір сітчастої сітки). Дивіться таблицю кореспонденції.
Обмінна потужність
Корисна місткість
- Відповідає кількості активних центрів, де відбувається іонообмін під час циклу
Загальні значення ємності нової смоли вимірюються в лабораторії контролю якості виробника. Ці значення виражаються в еквівалентах на літр вологої смоли або на кілограм сухої смоли. Масова ємність ("за вагою") вказує, чи була смола належним чином функціоналізована, незалежно від вологості. Хоча бажана висока сукупна потужність, не всі сайти обміну використовуються протягом одного циклу. Детальніше про поняття загальної та корисної потужності можна знайти на цій іншій сторінці.
Вологість
Висока вологість
- швидкий обмін
- хороша адсорбційна здатність
- низька загальна потужність
- висока загальна потужність
- важко відновлюється
- об’ємні іони неможливо видалити
- схильність до отруєння (забруднення)
Приблизно половина маси смоли - це вода, за винятком випадків, коли смолу висушують або коли звичайну гідратаційну воду замінюють органічним розчинником. Молекули води оточують функціональні групи (гідратація) і заповнюють порожні частини смоляного скелета. Зрозуміло, що смола з високим вмістом вологи має менше сухої речовини, а тому несе менше активних груп і має меншу ємність. З іншого боку, високопориста смола забезпечує легший доступ до великих іонів.
У смолах гелевого типу, волога має зворотну залежність від швидкості зшивання скелета. Це не стосується смол макропористий оскільки його штучну пористість можна регулювати, не залежачи від швидкості зшивання. Дивіться сторінку про структуру смол.
Загалом смоли з низьким вмістом вологи мають більш повільну кінетику і створюють ризик отруєння.
Сухий матеріал
Суха речовина колись була концепцією, яку використовували деякі виробники смол замість утримання вологи. Сьогодні його використання зникло.
Фактична щільність (об'ємна маса частинок смоли)
Незважаючи на те, що фактична щільність не включається в рутинний аналіз, важливим параметром для роботи установки є. Важливо у всіх процесах зі змішуванням або перекриванням 2 або 3 смол, поміщених в одну колону, і регулювати потік зворотної промивки.
Фактичне вимірювання щільності проводиться за допомогою пікнометра.
Необхідно знати, що щільність змінюється залежно від іонного складу смоли. Оскільки цей склад змінюється протягом циклу, його неможливо точно оцінити і ускладнює регулювання витрати зворотної промивки (знизу вгору) смоляного шару.
Ось декілька типових значень:
| Тип смоли | Іонічна форма | Діапазон значень | Типове значення |
| WAC (слабкий кат.) | H | 1,16 - 1,19 | 1.18 |
| WAC | Змінного струму | 1,28 - 1,34 | 1.32 |
| SAC (сильний кат.) | H | 1,18 - 1,22 | 1.20 |
| SAC | Na | 1,26 - 1,32 | 1.28 |
| SAC | Змінного струму | 1,28 - 1,33 | 1.31 |
| WBA (слабка ан.) | Безкоштовна база | 1,02 - 1,05 | 1.04 |
| WBA | Кл | 1,05 - 1,09 | 1.06 |
| WBA | SO4 | 1,08 - 1,13 | 1.11 |
| SBA (все ще сильний) | О | 1,06 - 1,09 | 1.07 |
| SBA | Кл | 1,07-1,10 | 1.08 |
| SBA | SO4 | 1,10 - 1,14 | 1.12 |
Уявна щільність та поставлена вага
Уявна щільність смоли виражається в масі смоли за об'ємом (г/л). Оскільки між виробленими партіями існують невеликі варіації, для упаковки смоли використовується кінцеве значення ваги в кінці виробництва. Ці зміни у видимій щільності зумовлені залишковою вологою, яка залишається між смоляними кульками після того, як вони злили перед упаковкою.
Приклад:
Насипна щільність смоли становить від 720 до 780 г/л. Якщо вибрано значення ваги 700 г/л, ми отримаємо такі результати:
- Кожен мішок об’ємом 25 літрів міститиме 0,770 х 25 = 19,25 кг смоли
- Якщо конкретна партія має насипну щільність 720 г/л (тобто 1389 л/кг), замовник отримає 19,25 х 1389 = 26,7 л смоли в кожному мішку цієї партії.
- Якщо партія має насипну щільність 780 г/л (1282 л/кг), клієнт отримає 19,25 х 1,282 = 24,7 л смоли в кожному мішку по 25 л.
Компресія ліжка
Дані на діаграмі були встановлені замовником, який не був впевнений у обсязі, який постачав виробник.
Оптичний вигляд
Оптичний вигляд нової смоли, тобто частка тріщин куль і фрагментів, є важливим аналізом контролю якості у виробництві. Метод контролю використовує поняття ідеальних кульок і цілих кульок. Ідеальні не зламані і не зламані. Цілі кульки сферичні - тобто не зламані - але можуть бути розтріскані.
З використаними смолами оптичний вигляд надає корисну інформацію про потенційні проблеми з експлуатаційними характеристиками. Наприклад, зразок, отриманий від замовника, має такі характеристики:
| Ідеальні кульки | 65% |
| Цілі кульки | 94% |
- 65% ідеальних кульок
- 29% цілі кульки, але тріснуті
- 6% штук
Дивіться також фотографії нової смоли.
Іонічні варіації форми та обсягу
Нижче наведено звичайні форми іонної доставки та ряд варіацій обсягу:
| SAC (сильна кислота) | Na, H | 6 - 10% | Na до H | Amberjet 1000 |
| SBA (сильний базовий) | Cl, OH, SO4 | 15 - 30% 6 - 10% | Від Cl до OH Від Cl до SO4 | Amberjet 4200 |
| WBA (слабкий базовий) | Вільна база (BL) | 10-25% | BL до Cl | Амберліт IRA96 |
| WAC (слабка кислота) | H | 15 - 40% 60 - 100% | H a (Ca + Mg) Н до Na | Амберліт IRC86 |
Більш точні значення зміни обсягу певної смоли часто можна знайти в технічних листах, опублікованих виробниками.
Ця зміна обсягу походить від різних станів гідратації іонів, що містяться в смолі. Наприклад, смоли з низькою функціональністю (WAC і WBA) дуже слабо дисоціюють у своєму регенерованому вигляді, тому вільних іонів у кульках смоли майже немає. Натомість після заряджання іонів з води або розчину ці іони гідратуються:
Повна конверсія між 100% регенерованою смолою та 100% виснаженою формою дуже рідко зустрічається на практиці, тому теоретична зміна максимального обсягу не відбувається. Однак при роботі можна спостерігати коливання об'єму, дивлячись на висоту шару до і після регенерації. Ця зміна обсягу є критичною для компактних систем ліжок, колони яких мають дуже малий вільний простір.
- Чому смоляні душові піддони гнуться чи гнуться?
- Чудові властивості гірчичного насіння - Ель Діаріо де Ла Нена - Ель Діаріо де Ла Нена
- Волоський горіх 9 його переваг та властивостей для здоров’я - Енциклопедія продуктів
- Горіх макадамія Характеристики, властивості, користь, споживання
- Властивості мускатного горіха, користь та небезпека спеції