애견훈련 이렇게 시키는거 맞나
- 이온 교환을 할 수 있는 이온을 가진 불용성 합성 수지로, 내부표면에 이온 교환이 가능한 관능기(작용기)를 가진 것을 총칭
- 교환하는 이온에 따라 양이온 교환 수지, 음이온 교환 수지, 양쪽성(양성) 교환 수지로 분류
- 이온 교환은 고정층에서 보통 반회분식으로 수행하는 또 다른 분리 공정으로 교환성 양이온이나 음이온을 갖는 고체 입자들이 용액의 조성을 바꾸기 위해 전해질 용액과 접촉되는 공정
- 이온 교환체는 합성 수지로 만들어진 산,염기, 염으로 되어 있으며, 고체로 된 것은 원형, 파쇄상으로 [그림Ⅳ-19]와 같이 다공성 물질로 되어 있다. 이것은 재생이 가능하여 반영구적으로 사용할 수 있다.
그림Ⅴ-28 이온 교혼 수지의 표면
(1) 원리
- 이온의 전하량 차이를 이용하여 용액 중의 이온과 수지 상의 이온을 교환
- 수지와 결합하려는 성질을 선택성 또는 선택 흡착성이라고 하며 다음과 같은 규칙을 따른다.
(2) 종류
1) 양이온 교환 수지
- 강산성 형
- 이온 교환을 위한 작용기로 술폰산기(-SO3H)를 사용한 것으로 중성 염도 분해해서 교환할 수 있어 전 pH 범위에서 사용이 가능하며, 모든 이온을 교환할 수 있다.
- 재생 효율이 낮고 교환 용량이작으며 이온의 흡착성이 강한 특징이 있다. 가장 널리 사용되는 방법
- 약산성 형
- 이온 교환을 위한 작용기로 카르복시기(-COOH)를 사용한 것으로 중성염 분해 능력이 없어 특정 pH 구간(5~14)에서만 사용할 수있으며 2가 이상의 이온을 교환할 수 있다.
- 재생 효율이 높고 교환 용량이 크지만 이온의 흡착성이 약한 특징
- 활용
- 물의 연수화 : 경수(센물)에는 Mg2+, Ca2+ 등의 이온이 많이 들어있는데 이 경수를 양이온 교환 수지에 통과시키면 전하가 큰Mg2+, Ca2+가 수지에 붙고 Na+가 수용액으로 들어가 경수가 연수로 바뀌게 된다.
- 기타 금속 이온의 제거 : 독성을 가지는 Cu2+나 Pb2+를 제거하거나 식품에서 쓴맛을 내는 Ca2+, Mg2+를 제거하는 데 사용
2) 음이온 교환 수지
- 강염기성 형
- 이온 교환을 위한 작용기로 4급 암모늄기(R4N·OH)를 사용한 것으로 중성염도 분해해서 교환할 수 있어 전 pH 범위에서 사용이 가능하며, 모든 이온을 교환할 수 있다.
- 재생 효율이 낮고 교환 용량이 작으며 이온의 흡착성이 강한 특징
- 약염기성 형
- 이온 교환을 위한 작용기로 1·2·3급 아미노기(RNH3·OH/R2NH2·OH/R3NH·OH)를 사용한 것으로 중성염 분해 능력이 없어 특정 pH 구간(0~9)에서만 사용할 수 있으며 2가 이상의 이온을 교환할 수 있다.
- 재생 효율이 높고 교환 용량이 크지만 이온의 흡착성이 약한 특징
- 활용
- 보일러수의 수처리 : 불순물에 의한 사고를 막기 위해 순수 제조, 탈염에 이용
- 바닷물의 탈염 : 양이온 교환 수지와 함께 사용할 경우 바닷물에 있는 염분을 제거
3) 양쪽성 교환 수지
- 양쪽성 이온 교환 수지는 양성 이온 교환 수지라고도하며, 하나의 수지 내에 산성기와 염기성기가 모두 존재하는 이온 교환 수지
- 산성 용액에서는 음이온 교환체로 작용하고 염기성 용액에서는 양이온 교환체로 작용
- 거의 모든 범위의 pH에서 양·음 이온을 동시에 교환할 수 있는 교환 수지도 있다.
- 이온 교환 조작의 예는 그림Ⅴ-29과 같이 고정탑식이 주로 쓰이며, 이 외에 유동식, 혼합식이 있다.
그림Ⅴ-29 고정탑식 이온 교환 조작 방식
성공의 비결 3가지(동기부여
