Donde se usan resinas de intercambio iónico en el tratamiento de agua ultrapura

En la producción de productos químicos finos y la industria electrónica, el agua ultrapura debe producirse estrictamente de acuerdo con los estándares establecidos. Esto es esencial para garantizar los estándares de calidad de los productos de química fina y la integración de circuitos. Durante la fase de producción, existen requisitos de alta pureza para las materias primas, y también se deben seguir estrictos estándares de producción para otros componentes químicos y pureza del gas. Además, el agua ultrapura desempeña un papel crucial para las empresas de producción.

Sepurlite suministra los diversos tipos de la resina para Tratamiento de aguas ultrapure Uso para el ablandamiento del agua, la desalación del agua y el pulido del agua. Pueden ser utilizados combinados con un sistema de la serie para garantizar la calidad final del agua y para asegurar la producción industrial lisa y eficiente.

Las resinas de intercambio iónico son ampliamente utilizadas en el tratamiento de aguas ultrapure para el ablandamiento, la desalinización y el pulido del agua. Diferentes requisitos de calidad del agua requiere un sistema de tratamiento diferente, podemos diseñar el sistema de tratamiento adecuado para su producción de agua ultrapura.

Ablandamiento del agua.

De hecho, la tecnología de intercambio iónico se puede utilizar para el ablandamiento del agua durante la etapa de pretratamiento del procesamiento de agua ultrapura. El objetivo principal del ablandamiento del agua es eliminar los iones de dureza del agua, particularmente los iones de calcio (Ca)^{2 +}Iones de magnesio (Mg)^{2 +}), Para evitar la acumulación de incrustaciones y proteger el equipo de tratamiento posterior (como las membranas de ósmosis inversa) del daño por incrustación.

Principio de trabajo

En el proceso de ablandamiento de agua, las resinas de intercambio catiónico se usan comúnmente, típicamente en iones de sodio (Na)⁺) Forma. Cuando el agua dura pasa a través del lecho de resina, los iones de^{2 +}Iones de magnesio (Mg)^{2 +}) En el intercambio de agua con los iones de sodio en la resina, eliminando así los iones de dureza del agua y reemplazándolos con iones de sodio. Este proceso reduce eficazmente la dureza del agua y evita la formación de incrustaciones. La reacción es la siguiente:
R-Na + Ca^{2 +} → R-Ca + 2Na⁺
R-Na + Mg^{2 +} → R-Mg + 2Na⁺

Durante este proceso, la resina de intercambio iónico captura los iones de calcio y magnesio del agua, evitando que formen precipitados en el equipo de tratamiento posterior.

Pulido de cama mixta

El pulido de lecho mixto de agua ultrapura es un paso crítico en la producción de agua ultrapura, que generalmente sirve como la etapa final del proceso de tratamiento de agua para eliminar aún más los iones traza residuales, logrando así requisitos de pureza extremadamente altos. El pulido de lecho mixto es particularmente importante en campos como la fabricación de semiconductores, los productos farmacéuticos, la óptica y la industria nuclear, donde las demandas de calidad del agua son extremadamente altas.

Principios de trabajo

El sistema de pulido de lecho mixto contiene tanto resinas de intercambio catiónico como resinas de intercambio aniónico, que se mezclan en el mismo recipiente (es decir, el lecho mixto). Su principio de funcionamiento utiliza la funcionalidad de intercambio iónico de las resinas para intercambiar los cationes y aniones restantes en el agua con iones de hidrógeno (H +) e iones de hidróxido (OH-) en las resinas, generando en última instancia moléculas de agua (H2O). Este proceso reduce significativamente la conductividad del agua, permitiendo que la pureza del agua cumpla con los estándares de agua ultrapura. La reacción es la siguiente:

Reacción de resinas de catiónico

R-H + Na⁺(Ca)^{2 +}/Mg^{2 +}→ R-Na(Ca)^{2 +}/Mg^{2 +}) + H⁺

Reacción de resinas de aniones

R-OH + Cl^--(SO)₄^2-/NO₃^--/HSiO₃^--→ R-Cl(SO)₄^2-/NO₃^--/HSiO₃^--) + OH^--

Reacción final

R-H + R-OH + Na⁺ (Ca)^{2 +}/Mg^{2 +}) + Cl^--(SO)₄^2-/NO₃^--/HSiO₃^--→ R-Na + R-Cl + H₂O

El agua ultrapura juega un papel importante en varias industrias de alta tecnología, incluyendo:

• Industria de semiconductores . Utilizado para limpiar obleas y chips durante la producción para garantizar la calidad y el rendimiento del producto.
• Industria farmacéutica. Empleado en la preparación de soluciones de inyección y otros productos farmacéuticos, adhiriéndose a estándares estrictos como GMP y USP.
• Industria Fotovoltaica. Utilizado en la fabricación de células solares para limpiar y eliminar impurezas, mejorando la eficiencia de los módulos fotovoltaicos.
• Laboratorios. Requerido para experimentos de alta precisión, particularmente en biología molecular e investigación química donde los estándares de calidad del agua son extremadamente altos.
• Industria nuclear . Se utiliza en los sistemas de refrigeración de los reactores nucleares para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente.

¿Qué es el agua ultra pura?

Agua ultrapura se refiere a agua con una pureza extremadamente alta, que normalmente tiene una conductividad de menos de 0.055 μ S/cm y una resistividad de 18,2 MΩ· cm o superior. Las especificaciones comunes requieren un TOC (carbono orgánico total) inferior a 5 µg/L (ppb). Esta agua prácticamente no contiene iones, compuestos orgánicos, microbios o partículas, por lo que su calidad se considera libre de contaminación. La producción y el uso de agua ultrapura son cruciales en muchas industrias de alta tecnología.

¿Por qué necesitamos agua ultra pura?

El agua ultrapura es ampliamente utilizada en las industrias de alta tecnología donde allí tiene requisito ultra estricto de la calidad del agua. En la producción de circuitos integrados, chips semiconductores y pantallas de cristal líquido o plasma, se requiere agua de extrema pureza en ciertas etapas de procesamiento. Los circuitos integrados contienen conductores muy finos, espaciados por una fracción de µm. Cualquier impureza diminuta sentada a través de dos conductores creará un cortocircuito y arruinará todo el dispositivo. Cuanto más cercana es la distancia entre los conductores, más drástica es la pureza requerida del agua utilizada en el proceso de fabricación.

Otra demanda de agua ultrapura surge de varios factores:

• Calidad del producto: En industrias como los semiconductores y los productos farmacéuticos, la calidad del agua afecta directamente la calidad y el rendimiento del producto. Cualquier impureza puede conducir a defectos o fallas del producto.
• Requisitos del proceso de producción: Muchos procesos de fabricación modernos requieren agua de alta pureza para garantizar la precisión y la eficiencia de las reacciones.
• Protección del medio ambiente: El uso de agua ultrapura puede reducir la necesidad de productos químicos y minimizar la generación de residuos, contribuyendo a la sostenibilidad ambiental.

¿Cómo producir agua ultra pura?

La producción de agua ultrapura generalmente implica varios pasos, que incluyen:

1. Pretratamiento:
   Utilizando la filtración de las multimedias, la filtración activada del carbono y Ablandamiento de intercambio iónico Para eliminar partículas grandes, sólidos suspendidos y contaminantes orgánicos del agua. Adicional, puede quitar el calcio, los iones del magnesio y otros iones de la dureza.
2. Ósmosis Inversa (RO):
   Empleando la tecnología de membrana para eliminar la mayoría de las sales disueltas, metales pesados y microorganismos, reduciendo así la conductividad del agua.
3. Electrodeionización (EDI):
   La combinación de campos eléctricos con resinas de intercambio iónico para eliminar aún más los iones traza del agua, mejorando su pureza.
4. Tratamiento de pulido:
   Utilizando Resinas de intercambio iónico de lecho mixtoOxidación UV, microfiltración y tecnologías de ultrafiltración para garantizar que el agua cumpla con los estándares de pureza extremadamente alta.
5. Almacenamiento y monitoreo:
   Almacenamiento del agua ultrapura tratada en recipientes estériles y monitoreo continuo de la calidad del agua para garantizar la estabilidad a largo plazo.