Die sleutelverskil tussen ioonuitruiling en tru-osmose is dat ioonuitruiling 'n fisio-chemiese metode is wat kontaminante selektief verwyder deur ione van soortgelyke elektriese ladings effektief uit te ruil, terwyl tru-osmose 'n fisiese metode is waarin water oor 'n semi-deurlaatbare membraan teen 'n konsentrasiegradiënt, wat 'n druk toepas.
Watersuiwering is 'n belangrike proses om skoon water aan die gemeenskap te verskaf. Daar is baie stappe betrokke by die watersuiweringsproses, wat biologiese, chemiese en fisiese prosedures insluit. Ioonuitruiling en tru-osmose is twee prosesse wat in watersuiwering gebruik word. Albei verwyder opgeloste vaste stowwe uit water. Sommige watersuiweringsprosesse gebruik 'n kombinasie van beide metodes. Boonop word albei algemeen in 'n verskeidenheid industrieë gebruik.
Wat is Ioonruil?
Ioonuitruiling is 'n tegniek wat gebruik word in demineralisering van afvalwater en huishoudelike waterversagting. In hierdie tegniek word ione uit die waterige oplossing verwyder deur hulle met 'n ander ioniese spesie te verruil. Op hierdie manier kan swak gebonde ione deur 'n sterk bindende ioniese spesie verplaas word. Ons noem hierdie effek beginsel van selektiwiteit. Deur hierdie beginsel te gebruik, word ongewenste ione in die water tydens die ioonuitruiltegniek deur ander ione vervang.
Ioonuitruiltegniek kan in bondel- of deurlopende modus uitgevoer word. Dit word toegepas in afvalwatersuiwering vir die verwydering van stikstof, fosfor en swaar metale. Boonop word dit gebruik om spesifieke onsuiwerhede selektief te verwyder en waardevolle spoormetale soos chroom, nikkel, koper, lood en kadmium te herwin uit industriële afvalstortings.
Figuur 01: Ioonuitruil
Ioonuitruilharse word gemaak van klein poreuse kraletjies wat onoplosbaar is in water en organiese oplosmiddels. Die mees gebruikte basismateriaal is polistireen en poliakrilaat. Boonop het baie natuurlike minerale, veral aluminiumsilikaatminerale, hierdie eienskap van ioonuitruiling.
Wat is omgekeerde osmose?
Omgekeerde osmose is die proses waar 'n druk groter as die hidrouliese druk op die stelsel toegepas word om die beweging van water deur 'n semi-deurlaatbare membraan moontlik te maak. Die beweging vind plaas teen 'n konsentrasiegradiënt. Die membrane wat in tru-osmose gebruik word, word as tru-osmose (RO) membrane genoem. Die materiale wat algemeen gebruik word om kommersiële RO-membrane voor te berei, is poliamied-dunfilm-komposiete (TFC), sellulose-asetaat (CA) en sellulosetriasetaat (CTA). Afhangende van die tipe membraanmateriaal verskil die doeltreffendheid en die spoed van die tegniek.
Die tru-osmose-opstelling is saamgestel uit 'n hol vesel met die membraanmateriaal wat spiraalvormig om die vesel gewikkel word. Hierdie vesels word saamgebind om die oppervlakte vir tru-osmose te vergroot. Sodra die vloeiende water aan hoë druk onderwerp word, gaan die water en klein molekules deur die semi-deurlaatbare membraan. Dit behou die groot deeltjies en die res van die ongewenste deeltjies. Die gefiltreerde water word dan deurgegee vir stroomaf verwerking.
Figuur 02: Tru-osmose (A – Toegepaste druk B – Seewater in C – Kontaminante D – Semi-deurlaatbare membraan E – Drinkbare water uit F – Verspreiding)
RO-membrane kan feitlik alle deeltjies uitfiltreer, insluitend kieme, organiese materiaal, ione en ander deeltjies. Filtrering van groot molekules tot 'n molekulêre gewig van >300 Da is moontlik met tru-osmose tegniek.
Voordele van omgekeerde osmose in watersuiwering
- Kostedoeltreffendheid
- Kan byna al die deeltjies uitfiltreer, insluitend ione en swaar metale
- Kan gebruik word om radioaktiewe deeltjies uit watermonsters te elimineer
- Chemiese gebruik is tot die minimum beperk
Wat is die ooreenkomste tussen ioonuitruiling en tru-osmose?
- Ioonuitruiling en tru-osmose is twee prosesse wat algemeen in watersuiweringsprosesse gebruik word.
- Kombinasie van beide metodes verskaf 'n hoë kwaliteit suiwering.
- Ioonwisselharse kan voor 'n tru-osmose-eenheid geïnstalleer word.
- Die gebruik van beide metodes hang af van die spesifieke stowwe teenwoordig sowel as die teikensuiwerheid van die behandelde stroom.
Wat is die verskil tussen ioonuitruiling en tru-osmose?
Ioonuitruiling is 'n fisio-chemiese metode wat ione tussen 'n vloeibare fase en 'n ioonuitruilhars uitruil. Aan die ander kant is tru-osmose die proses waar water oor 'n semi-deurlaatbare membraan gevoer word teen die konsentrasiegradiënt, wat deur hoë druk vergemaklik word. Dit is dus die belangrikste verskil tussen ioonuitruiling en omgekeerde osmose. Ioonuitruiling is 'n fisio-chemiese metode, terwyl tru-osmose 'n fisiese metode is. Boonop gebruik ioonuitruilingsproses ioonuitruilharse terwyl tru-osmose tru-osmose-membrane gebruik.
Die onderstaande infografika tabelleer die verskil tussen ioonuitruiling en tru-osmose.
Opsomming – Ioonuitruiling vs omgekeerde osmose
Ioonuitruiling en tru-osmose is twee tegnieke wat in die watersuiweringsproses gebruik word. Ioonuitruilmetode is 'n fisio-chemiese proses wat ione (kontaminante) in die water uitruil met 'n ioonuitruilhars. In teenstelling hiermee is tru-osmose 'n fisiese metode wat alle besoedeling filtreer op grond van die grootte. In tru-osmose word water deur 'n semi-deurlaatbare membraan gevoer. Omgekeerde osmose gebruik druk om water oor die membraan te dwing. Ioonuitruiling verwyder spesifieke stowwe gebaseer op die ioniese ladings terwyl tru-osmose 'n ioniese uitsluitingsproses gebruik.
