Unterschied zwischen Ionenaustausch und Umkehrosmose

Der Schlüsselunterschied Zwischen dem Ionenaustausch und der umgekehrten Osmose ist das Der Ionenaustausch ist eine physio-chemische Methode, die Verunreinigungen selektiv beseitigt, indem Ionen ähnlicher elektrischer Ladungen effektiv austauschen Die Umkehrosmose ist eine physikalische Methode, bei der Wasser über eine semipermeable Membran gegen einen Konzentrationsgradienten geleitet wird, wobei ein Druck ausgeübt wird.

Wasserreinigung ist ein wichtiger Prozess bei der Bereitstellung sauberer Wasser für die Gemeinde. Es gibt viele Schritte am Wasserreinigungsprozess, darunter biologische, chemische und physikalische Verfahren. Ionenaustausch und umgekehrte Osmose sind zwei Prozesse, die zur Wasserreinigung verwendet werden. Beide entfernen gelöste Feststoffe aus Wasser. Einige Wasserreinigungsprozesse verwenden eine Kombination beider Methoden. Darüber hinaus werden beide häufig in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Ionenaustausch?
3. Was ist umgekehrte Osmose
4. Ähnlichkeiten zwischen Ionenaustausch und Umkehrosmose
5. Seite an Seitenvergleich - Ionenaustausch gegen Umkehroosmose in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist Ionenaustausch??

Ionenaustausch ist eine Technik, die zur Demineralisierung von Abwasser und häuslicher Wasserentfälle verwendet wird. In dieser Technik werden Ionen aus der wässrigen Lösung entfernt, indem sie mit einer anderen ionischen Spezies ausgetauscht werden. Auf diese Weise können schwach gebundene Ionen durch eine stark bindende ionische Spezies verschoben werden. Wir nennen diesen Effektprinzip der Selektivität. Unter Verwendung dieses Prinzips werden unerwünschte Ionen im Wasser durch andere Ionen während der Ionenaustauschtechnik ersetzt.

Die Ionenaustauschtechnik kann im Stapel oder im kontinuierlichen Modus ausgeführt werden. Es wird zur Abwasserreinigung zur Entfernung von Stickstoff, Phosphor und Schwermetallen angewendet. Darüber hinaus wird es verwendet, um spezifische Verunreinigungen selektiv zu entfernen und wertvolle Spurenmetalle wie Chrom, Nickel, Kupfer, Blei und Cadmium aus Industrieabfällen zu entfernen.

Abbildung 01: Ionenaustausch

Ionenaustauschharzen werden aus kleinen porösen Perlen hergestellt, die in Wasser und organischen Lösungsmitteln unlöslich sind. Die am weitesten verbreiteten Basismaterialien sind Polystyrol und Polyacrylat. Darüber hinaus haben viele natürlich vorkommende Mineralien, insbesondere Aluminium -Silikat -Mineralien, diese Eigenschaft des Ionenaustauschs.

Was ist umgekehrte Osmose?

Umkehrosmose ist der Prozess, bei dem ein Druck größer als der Hydraulikdruck auf das System ausgeübt wird, um die Bewegung von Wasser durch eine semipermeable Membran zu ermöglichen. Die Bewegung findet gegen einen Konzentrationsgradienten statt. Die Membranen, die zur umgekehrten Osmose verwendet werden. Die Materialien, die üblicherweise zur Herstellung von kommerziellen RO-Membranen verwendet werden, sind Polyamid-Dünnfilm-Verbundwerkstoffe (TFC), Celluloseacetat (CA) und Cellulose Triacetat (CTA). Abhängig von der Art des Membranmaterials unterscheiden sich die Effizienz und die Geschwindigkeit der Technik.

Die Umkehrosmose -Setup besteht aus einer hohlen Faser, wobei das Membranmaterial spiral um die Faser verwunden wird. Diese Fasern sind zusammengebunden, um die Oberfläche für die Umkehrosmose zu erhöhen. Sobald das fließende Wasser einem hohen Druck ausgesetzt ist. Dies behält die großen Partikel und den Rest der unerwünschten Partikel bei. Das gefilterte Wasser wird dann für die nachgeschaltete Verarbeitung weitergegeben.

Abbildung 02: Umkehrosmose (A - Druck B - Meerwasser in C - Verunreinigungen D - Semi -Persible Membran E - Trinkwasser aus der Verteilung)

RO -Membranen können praktisch alle Partikel wie Keime, organische Substanz, Ionen und andere Partikel herausfiltern. Die Filtration großer Moleküle bis zu einem Molekulargewicht von> 300 DA ist mit der Technik der Umkehrosmose möglich.

Vorteile der Umkehrosmose bei der Wasserreinigung

• Kosteneffektivität
• Kann fast alle Partikel wie Ionen und Schwermetalle herausfiltern
• Kann verwendet werden, um radioaktive Partikel aus Wasserproben zu beseitigen
• Die chemische Verwendung wird minimiert

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen dem Ionenaustausch und der Umkehrosmose?

• Ionenaustausch und Umkehrosmose sind zwei Prozesse, die üblicherweise bei Wasserreinigungsprozessen verwendet werden.
• Die Kombination beider Methoden bietet eine qualitativ hochwertige Reinigung.
• Ionenaustauschharze können vor einer Umkehrosmoseeinheit installiert werden.
• Die Verwendung beider Methoden hängt von den vorhandenen spezifischen Substanzen sowie von der Zielreinheit des behandelten Stroms ab.

Was ist der Unterschied zwischen dem Ionenaustausch und der Umkehrosmose?

Ionenaustausch ist eine physio-chemische Methode, die Ionen zwischen einer flüssigen Phase und einem Ionenaustauschharz austauscht. Auf der anderen Seite ist die Umkehrosmose der Prozess, bei dem Wasser über eine semipermeable Membran gegen den Konzentrationsgradienten geleitet wird, der durch hohen Druck erleichtert wird. Dies ist also der wichtigste Unterschied zwischen Ionenaustausch und Umkehrosmose. Der Ionenaustausch ist eine physio-chemische Methode, während umgekehrte Osmose eine physikalische Methode ist. Darüber hinaus verwendet der Ionenaustauschprozess Ionenaustauschharze, während umgekehrte Osmose umgekehrte Osmose -Membranen verwendet werden.

Die folgende Infografik tabelt die Differenz zwischen Ionenaustausch und umgekehrter Osmose auf.

Zusammenfassung -Ionenaustausch gegen umgekehrte Osmose

Ionenaustausch und Umkehrosmose sind zwei Techniken, die im Wasserreinigungsprozess verwendet werden. Die Ionenaustauschmethode ist ein physio-chemischer Prozess, bei dem Ionen (Verunreinigungen) im Wasser mit einem Ionenaustauschharz ausgetauscht werden. Im Gegensatz dazu ist umgekehrte Osmose eine physikalische Methode, die alle alle Verunreinigungen basierend auf der Größe filtert. Bei der umgekehrten Osmose wird Wasser durch eine semipermeable Membran geleitet. Die umgekehrte Osmose nutzt Druck, Wasser über die Membran zu erzwingen. Der Ionenaustausch beseitigt spezifische Substanzen auf der Grundlage der ionischen Ladungen, während die Umkehrosmose einen ionischen Ausschlussprozess verwendet.

Referenz:

1. „Unterschiedliche Wasserfiltrationsmethoden - Umkehrosmose/ Destillation/ Ionenaustausch/ Kohlenstoff | Apec Water “. Freedrinkingwater.Com, 2020, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Ion Exchange" von JSpiteri bei English Wikibooks - übertragen von en.Wikibooks zu Commons (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Einfacher RO -Schema" von Colby Fisher - eigener Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia