Cation, Anion, mixed bed đều là những loại hạt nhựa trao đổi được ứng dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp lọc nước. Tuy nhiên vẫn còn rất nhiều người chưa hiểu rõ về các loại hạt trao đổi này và ứng dụng cụ thể của nó trong xử lý nước như thế nào. Tất cả những thắc mắc này sẽ được giải đáp ngay sau đây bạn hãy cùng chúng tôi theo dõi ngay nhé.
1. Cation là gì?
Cation các hạt ion được tạo thành từ các nguyên tử trung tính mang điện tích dương bằng cách loại bỏ một hoặc nhiều electron. Khi đó trong hạt nhân số lượng proton cao hơn số lượng electron ở lớp vỏ ngoài. Điều này khiến các nguyên tử tích điện dương.
Cation là hạt mang điện tích dương
Hầu hết các cation được hình thành từ các kim loại trong khối S cùng các kim loại chuyển tiếp, actinide, lanthanide,… Kích thước của hạt ion này phụ thuộc vào số lượng electron bị loại bỏ. Chúng có khả năng tạo thành các ion đơn trị như Na+ hay có hóa trị 2 như Ca2+ hoặc hóa trị 3 như Al3+. Bên cạnh đó có thể có cả cation monoatomic hoặc polyatomic (NH4+)
2. Anion là gì?
Trái ngược với Cation, Anion được hình thành từ các nguyên tử trung tính mang điện tích âm bằng cách thu hút electron từ bên ngoài. Khi các ion âm được hình thành thì số lượng electron ở lớp vỏ ngoài tăng lên và bắt đầu tích điện âm. Kích thước của anion sẽ phụ thuốc vào số lượng electron thu được.
Anion là hạt mang điện tích âm
Các Anion thường được hình thành từ các phi kim trong khối p của bảng tuần hoàn. Điều này là do các nguyên tử này có độ âm điện lớn hơn nên có thể dễ dàng thu hút electron để tạo thành anion.
Một ví dụ thực tế giúp bạn có thể dễ dàng thấy được điều này chính là clo tạo thành anion -1, oxy tạo thành anion -2 và nitơ thành anion -3. Với những anion chỉ có một nguyên tử thì nó được gọi là anion đơn sắc. Ngoài ra các ion âm được tạo thành từ một số nguyên tử và phân tử thì được gọi là anion polyatomic. Các ion này có thể dễ dàng bị hút vào bất cứ các điện trường có điện tích dương hoặc vật tích điện dương nào.
3. Hạt tổng hợp mixed bed là gì?
Đây là hỗn hợp hạt nhựa cation và anion có khả năng trao đổi ion. Hỗn hợp hạt này thường được cung cấp theo tỷ lệ cân bằng 1:1 có nghĩa là 1 công suất cân bằng cation với 1 công suất cân bằng anion. Hạt tổng hợp mixed bed được đánh giá khá về mặt tính năng, độ bền cơ học tốt và tính hóa học/vật lý ổn định
Nhờ những ưu điểm này hạt nhựa mixed bed được ứng dụng trong ngành công nghiệp lọc nước đòi hỏi sự tinh khiết cao. Loại hạt này có khả năng đánh bóng nước đạt chất lượng khử khoáng nên đảm bảo xử lý nước cực tốt.
4. Phân biệt Cation và Anion
Bạn có thể dễ dàng phân biệt các hạt cation và anion thông qua các đặc điểm như:
– Cơ chế hình thành: Với những hạt Anion sẽ mang điện tích âm và hình thành bằng việc thu hút các electron. Còn Cation thì mang điện tích dương và được hình thành bằng việc loại bỏ electron.
Sự khác biệt giữa Cation và Anion là sự cho, nhận electron
– Liên kết ion: Các Anion được hình thành từ nguyên tử phi kim nên chúng có độ âm điện lớn để nhận các electron. Còn với các Cation được hình thành từ các nguyên tử kim loại nên độ âm điện nhỏ khiến electron dễ dàng mất đi.
– Cơ chế hoạt động: Với Anion sẽ hoạt động với cơ chế thu hút đầu dương của một điện trường còn Cation thì ngược lại thu hút đầu âm của một điện trường.
5. Tác dụng của cation, anion, Mixed bed trong xử lý nước
Cation, Anion, Mixed bed là các loại hạt được ứng dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp xử lý nước. Các loại hạt này đã chứng minh về độ hiệu quả mà nó mang lại trước tình hình ô nhiễm nước đáng báo động như hiện nay.
Theo đó Cation và Anion được ứng dụng vào công nghệ trao đổi ion để hòa tan độ cứng và độ kiềm trong nước, đồng thời loại bỏ các chất gây ô nhiễm. Tác dụng của từng loại cụ thể như sau:
Các hạt nhựa giúp xảy ra quá trình trao đổi ion trong nước, làm sạch nước
– Hạt nhựa Cation mang điện tích dương giúp loại bỏ các chất ô nhiễm có trong nước mang điện tích dương. Các loại hạt nhựa này bao gồm nhựa axit mạnh/ cation mạnh (SAC) và các nhựa axit yếu / Cation yếu bao gồm (WAC).
Trong đó nhựa SAC có công dụng loại bỏ các ion cứng trong nước như Ca2+ và Mg2+. Từ đó có thể giảm độ cứng của nước và tăng mức natri trong nước. Còn nhựa WAC có khả năng loại bỏ độ cứng và độ kiềm cùng lúc. Đồng thời nó cũng mang đến khả năng loại bỏ tổng chất rắn hòa tan và loại bỏ đến 80% độ cứng tạm thời .
– Hạt nhựa Anion với khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm mang điện tích âm trong nước. Hạt nhựa này bao gồm các loại hạt nhựa bazo mạnh / anion mạnh (SBA) và loại hạt bazo yếu/ anion yếu (WBA). Trong đó loại nhựa SBA có khả năng loại bỏ nitrat (NO3-), peclorat (ClO4-), thạch tín, cacbon hữu cơ (TOC), uranium ra khỏi nước.
Việc sử dụng đồng thời nhựa SAC và SBA riêng lẻ hoặc trộn lẫn với nhau sẽ mang đến công dụng giảm khoáng chất và ccs chất rắn hòa tan trong nước. Khi khoáng chất được trao đổi với các cation hydro (H+) và anion hidroxit (OH-) sẽ tạo ra nguồn nước có độ tinh khiết cao.
Ngoài ra , nhựa SBA còn được sử dụng để liên kết ion với halogen để tạo ra một chất khử trùng, kháng khuẩn.
– Hạt Mixed bed Đây là loại vật liệu không thể thiếu trong ngành công nghiệp lọc nước. Đây là hạt hỗn hợp giữa Cation và Anion theo tỉ lệ nhất định, Loại hạt này được ứng dụng phổ biến trong sản xuất nước siêu tinh khiết, khử khoáng, đánh bóng chất ngưng tụ, làm sạch vi điện tử, dược phẩm.
Sở dĩ hạt mixed bed được ứng dụng rộng rãi nhờ khả năng xử lý nguồn nước cứng cao lên đến 150mg/l CaCO3 giúp tạo ra nguồn nước có độ tinh khiết cao. Bên cạnh đó loại hạt này có khả năng mở rộng, nâng cấp công suất xử lý lọc nước nên đảm bảo hệ thống lọc nước có thể hoạt động liên tục trong 24 giờ, phù hợp với các nhà máy sản xuất lọc nước.
6. TOP 5 loại Cation làm mềm nước tốt nhất hiện nay?
TOP 1 Hạt trao đổi Cation Lanxess S1567 Đức
Đây là loại hạt nhựa Cation được đánh giá tốt nhất hiện nay có tính axit mạnh, kích thước đồng nhất. Đặc biệt Cation S1576 Đức còn có dung lượng trao đổi EQ ổn định nhát và được sản xuất theo công nghệ không sử dụng dung môi hóa chất. Điều này đã giúp hạt Cation này đạt chứng chỉ FDA dùng trong ngành thực phẩm và được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp lọc nước siêu tinh khiết, ứng dụng trong y tế dược phẩm.
TOP 2 Cation Dowex xuất xứ Italy
Khi nhắc tới hạt Cation chất lượng tốt được yêu thích hiện nay thì không thể không nhắc đến hạt lọc nước Cation Dowex xuất xứ Italy. Loại hạt này được sản xuất dưới dạng gel, không hòa tan và chứa các chất ion có thể giúp quá trình trao đổi với các ion trong dung dịch phản ứng dễ dàng, nhanh chóng. Vì vậy đây chính là sự lựa chọn tuyệt vời giúp xử lý nước triệt để.
TOP 3 Cation Purolite C100E Xuất xứ Anh
Có lẽ cái tên Cation Purolite C100E đã không còn quá xa lạ trên thị trường. Đây là loại hạt Cation nổi tiếng đến từ vương quốc Anh có khả năng hấp thụ được các ion gây cứng nước như Calcium, Magnesium và thay thế bằng ion Natrium. Nhờ vậy hạt Cation này có khả năng phục hồi bằng cách sử dụng các muối ăn thông thường.
Cation Purolite được yêu thích sử dụng trong ngành lọc nước
Hạt Cation Purolite C100E được sản xuất theo tiêu chuẩn của liên bang Hoa Kỳ về Quản Lý Thực Phẩm và Dược Phẩm (FDA) nên đảm bảo chất lượng và độ an toàn với sức khỏe.
TOP 4 Cation Trilite MC08 KOREA
Một cái tên quen thuộc khác đó chính là Cation Trilite MC08 KOREA cũng được yêu thích hiện nay. Loại hạt này được sử dụng khá nhiều trong các hệ thống xử lý nước sinh hoạt, nước tinh khiết, nước phục vụ sản xuất dược phẩm, thực phẩm, rượu bia,…
Hạt Cation Trilite MC08 KOREA có khả năng loại bỏ tất cả canxi, magie trong nước bằng cách cho hạt nhựa vào cột trao đổi ion và cho nước chảy qua cột. Khi đó các cation trong nhựa sẽ liên kết chặt chẽ với các ion Ca2+ và Mg 2+ và giữ lại chúng trong cột. Từ đó giải phóng Na+ vào nước.
TOP 5 Cation Jacobi K8 Thuỵ Điển
Cuối cùng là cái tên nổi bật không kém chính là Cation Jacobi K8 Thụy Điển. Đây là loại hạt nhựa có khả năng khử axit yếu như silic, cacbonic và các anion khác trong nước. Hạt Cation Jacobi K8 Thụy Điển vượt trội với các ưu điểm; sử dụng dài lâu, tái sinh sử dụng được nhiều lần giúp tiết kiệm chi phí và đặc biệt loại bỏ được các tạp chất lơ lửng trong nước và rất thân thiện với môi trường.
7. TOP 3 Anion được sử dụng phổ biến nhất?
TOP 1 Anion Lanxess M500 Đức
Đứng đầu danh sách hạt Anion được yêu thích sử dụng nhiều nhất chính là Lanxess M500 Đức. Loại hạt này được ứng dụng phổ biến trong ngành sản xuất nước tinh khiết, nước lò hơi công nghiệp, xử lý nước công nghiệp, nước thải, công nghiệp phim ảnh,…
Lanxess là loại anion được yêu thích
Hạt Anion Lanxess M500 Đức được sản xuất với kích thước đồng nhất tạo nên độ ổn định cao và thẩm thấu tốt. Nó có khả năng loại bỏ các ion dương kim loại không mong muốn như Ca2+, Mg 2+, Cu2+, Al3+ và các chất chrome IV (chromate), molybdenum (MoO4).
TOP 2 Anion Purolite A400 Anh
Một trong những hạt nhựa trao đổi ion dạng bazơ mạnh mà bạn không nên bỏ qua chính là Anion Purolite A400 Anh. Loại hạt này có khả năng hoạt động với công suất cao, hiệu quả tái sinh và rửa sạch cao. Vì vậy mà hạt có thể đáp ứng các tiêu chí về thời gian lọc, chất lượng lọc và thời gian sử dụng theo yêu cầu của người tiêu dùng. Hạt Anion Purolite A400 Anh có khả năng vận hành với độ ổn định cao nên có thể sử dụng lâu dài mà không lo sụt áp quá mức.
TOP 3 Anion MA-12OH Trilite Korea
Nếu bạn đang có ý định tìm mua hạt Anion để xử lý nước thì không nên bỏ qua Anion MA-12OH Trilite Hàn Quốc. Loại hạt này được đánh giá rất cao bởi có cấu trúc bền vững nên chịu va đập và ma sát cực kỳ tốt trong môi trường hóa chất. Đặc biệt nó có các kích thước hạt đều đến 90% nên có thể hoạt động hiệu quả với dung lượng trao đổi lớn hơn đến 30% so với các loại hạt không đều.
8. Ứng dụng hạt hỗn hợp Mixed bed trong xử lý nước siêu tinh khiết?
Mixed bed là loại nhựa hỗn hợp của nhựa cation axit mạnh ở dạng H+ và nhựa anion gốc mạnh ở dạng OH-. Loại nhựa này được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp lọc nước với nhiệm vụ làm bóng nước sao cho chất lượng nước khử khoáng đạt chuẩn.
Loại vật liệu này được các chuyên gia đánh giá an toàn với con người và khả năng lọc nước vượt trội để tạo ra nguồn nước chất lượng cao. Hạt hỗn hợp Mixed bed thường được thiết kế kết hợp với hệ thống lọc thẩm thấu ngược RO để đạt hiệu quả cao.
Các hạt nhựa hỗn hợp Cation và Anion khi kết hợp với nguồn nước cần lọc sẽ xảy ra quá trình trao đổi ion H+ và OH-. Sau một thời gian trao đổi các ion này liên kết với nhau để tạo thành phân tử nước (H2O) siêu tinh khiết.
Tuy nhiên sau một khoảng thời gian sử dụng thì các hạt nhựa Mixed bed bắt đầu cạn kiệt ion thì người dùng cần tái sinh bằng các loại hóa chất. Nhưng đối với một số ngành đặc thù như sản xuất vi mạch điện tử hoặc chất bán dẫn thì nhựa sử dụng không được tái sinh để đảm bảo yêu cầu sản xuất.
Với những thông tin bài viết trên đây chắc hẳn bạn đã hiểu rõ về các loại hạt trao đổi Cation, Anion và Mixed bed. Các loại hạt này đều là những vật liệu quan trọng trong ngành công nghiệp xử lý nước phục vụ nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt và sản xuất.
Nếu bạn đang tìm mua các vật liệu lọc nước này hay các thiết bị xử lý, lọc nước chuyên nghiệp chất lượng tốt thì hãy liên hệ ngay với Ecomax Water qua số hotline: 03.88.89.86.68 Mr Hoà Phong để được tư vấn chi tiết, báo giá ưu đãi.
