دانلود مقالات ISI درباره تبادل یونی + ترجمه فارسی

تبادل یونی(Ion-exchange) تبادل یون‌ها بین دو الکترولیت یا بین یک محلول الکترولیت و یک ترکیب است. در بیشتر موارد این اصطلاح به فرایندهای تصفیه، جداسازی و ضدعفونی محلول‌های آبی و دیگر محلول‌های حاوی یون با پلیمر جامد یا کانی مبدل یون اطلاق می‌شود. تبادل ‌کننده ‌های معمولی یونی رزین‌های تبادل ‌کننده یون، زئولیت، مونتموریونیت، رس وگیاخاک هستند. تولید آب خالص یا آب بدون یون با استفاده از رزین های تبادل یونی یکی از روش های مرسوم از گذشته تا به حال بوده است. در این روش آب ورودی جهت تبدیل به آب بدون یون از دو ستون تعویض یونی عبور می کند. ستون اول از رزین کاتیونی تشکیل شده است که یون های کاتیونی موجود در آب را جذب کرده و به جای آن یون H مثبت وارد آب می شود. در ادامه آب وارد ستون دوم یا ستون آنیونی می شود و یون های آنیونی آب نیز جذب و حذف شده و به جای آنها یون -OH وارد آب می گردد. به عبارتی با حذف کامل یون های مثبت و منفی آب، آبی بدون یون جهت کاربرد های مختلف حاصل می گردد. پس از مدتی که ستون های رزینی کاتیونی و آنیونی به مرز اشباع رسیدند جهت بازگشت به ظرفیت جذب اولیه با محلول های اسیدی و بازی احیا می گردند و یون های جذب شده به جریان پساب خروجی دفع می شوند. فرایند تبادل یونی یکی از اشکال پدیده جذب سطحی است، که در آن فاز سیال در تماس با فاز جامد جاذب قرار می‌گیرد. طی این تماس برخی از اجزای موجود در فاز سیال جذب فاز جامد شده و از سیال جدا می‌گردند. فرایند تبادل یونی فرایندی برگشت پذیر است که طی آن یون های خارجی موجود در آب جذب گروه های عاملی قرار گرفته بر روی شبکه پلیمری (فاز جامد) می‌گردند و بدین ترتیب هرگونه ناخالصی یونی آب برطرف می شود. پس از اشباع شدن گروه های عاملی، سیستم تحت عملیات بازیابی و شستشوی شیمیایی قرار گرفته و مجدداً مورد استفاده قرار می‌گیرد. روشهای تبادل یونی، بر اساس تبادل برگشت پذیر یونها بین محلول و یک فاز جامد استوار است. فاز جامد در آب، غیر محلول بوده، دارای گروههایی به‌صورت بنیان اسیدی یا بازی است. این بنیانها عوامل اصلی تبادل یون هستند. اجزاء تشکیل دهندۀ فاز جامد ممکن است از ترکیبات معدنی شبیه زئولیتها باشند که اسکلت آنها از آلومینو سیلیکاتها تشکیل شده است. این ترکیبات چون در مقابل اسیدها و بازها مقاومت چندانی ندارند، کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. ترکیبات معدنی جدید از مشتقات ZrO2 ساخته شده اند که زیرکونیوم فسفات، زیرکونیوم تنگستات و زیرکونیوم مولیبدات از آن جمله هستند و برای جداسازی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی از هم، مفید هستند. از سیستم های تبادل یونی به دو منظور سختی گیری و همچنین تولید آب با خلوص بالاتر استفاده می شود.