Perbezaan utama antara pertukaran ion dan osmosis songsang ialah pertukaran ion ialah kaedah fisio-kimia yang secara selektif menyingkirkan bahan cemar dengan menukar ion cas elektrik yang serupa dengan berkesan manakala osmosis songsang ialah kaedah fizikal di mana air dialirkan merentasi membran separa telap melawan kecerunan kepekatan, menggunakan tekanan.
Pemurnian air merupakan proses penting dalam menyediakan air bersih kepada masyarakat. Terdapat banyak langkah yang terlibat dalam proses pembersihan air, termasuk prosedur biologi, kimia dan fizikal. Pertukaran ion dan osmosis terbalik adalah dua proses yang digunakan dalam penulenan air. Kedua-duanya mengeluarkan pepejal terlarut daripada air. Sesetengah proses penulenan air menggunakan gabungan kedua-dua kaedah. Selain itu, kedua-duanya biasanya digunakan dalam pelbagai industri.
Apakah Ion Exchange?
Pertukaran ion ialah teknik yang digunakan dalam penyahmineralan air sisa dan pelembutan air domestik. Dalam teknik ini, ion dikeluarkan daripada larutan akueus dengan menukarnya dengan spesies ionik yang lain. Dengan cara ini, ion yang terikat lemah boleh disesarkan oleh spesies ion yang mengikat kuat. Kami memanggil prinsip kesan selektiviti ini. Dengan menggunakan prinsip ini, ion yang tidak diingini dalam air digantikan dengan ion lain semasa teknik pertukaran ion.
Teknik pertukaran ion boleh dilaksanakan dalam mod kelompok atau berterusan. Ia digunakan dalam penulenan air sisa untuk penyingkiran nitrogen, fosforus dan logam berat. Selain itu, ia digunakan untuk membuang kekotoran tertentu secara selektif dan untuk mendapatkan semula logam surih berharga seperti kromium, nikel, kuprum, plumbum dan kadmium daripada pembuangan sisa industri.
Rajah 01: Ion Exchange
Resin penukar ion diperbuat daripada manik berliang kecil yang tidak larut dalam air dan pelarut organik. Bahan asas yang paling banyak digunakan ialah polistirena dan poliakrilat. Selain itu, banyak mineral semula jadi, terutamanya mineral aluminium silikat, mempunyai sifat pertukaran ion ini.
Apakah itu Reverse Osmosis?
Osmosis terbalik ialah proses di mana tekanan yang lebih besar daripada tekanan hidraulik digunakan pada sistem untuk membolehkan pergerakan air melalui membran separa telap. Pergerakan berlaku melawan kecerunan kepekatan. Membran yang digunakan dalam osmosis songsang disebut sebagai membran osmosis songsang (RO). Bahan yang biasa digunakan untuk menyediakan membran RO komersial ialah komposit filem nipis poliamida (TFC), selulosa asetat (CA) dan selulosa triasetat (CTA). Bergantung pada jenis bahan membran, kecekapan dan kelajuan teknik berbeza.
Persediaan osmosis songsang terdiri daripada gentian berongga dengan bahan membran dililit berpusar di sekeliling gentian. Gentian ini diikat bersama untuk meningkatkan luas permukaan untuk osmosis terbalik. Sebaik sahaja air yang mengalir tertakluk kepada tekanan tinggi, air dan molekul kecil melalui membran separa telap. Ini mengekalkan zarah besar dan selebihnya zarah yang tidak diingini. Air yang ditapis kemudiannya disalurkan untuk pemprosesan hiliran.
Rajah 02: Osmosis Songsang (A – Tekanan terpakai B – Air laut dalam C – Bahan cemar D – Membran separa telap E – Air keluar yang boleh diminum F – Pengagihan)
Membran RO boleh menapis hampir semua zarah termasuk kuman, bahan organik, ion dan bahan zarahan lain. Penapisan molekul besar sehingga berat molekul >300 Da boleh dilakukan dengan teknik osmosis terbalik.
Kelebihan Osmosis Songsang dalam Pembersihan Air
- Keberkesanan kos
- Boleh menapis hampir semua zarah termasuk ion dan logam berat
- Boleh digunakan untuk menghapuskan zarah radioaktif daripada sampel air
- Penggunaan bahan kimia diminimumkan
Apakah Persamaan Antara Pertukaran Ion dan Osmosis Songsang?
- Pertukaran ion dan osmosis terbalik ialah dua proses yang biasa digunakan dalam proses penulenan air.
- Gabungan kedua-dua kaedah memberikan penulenan berkualiti tinggi.
- Resin penukar ion boleh dipasang di hadapan unit osmosis songsang.
- Penggunaan kedua-dua kaedah bergantung pada bahan khusus yang ada serta sasaran ketulenan aliran yang dirawat.
Apakah Perbezaan Antara Pertukaran Ion dan Osmosis Songsang?
Penukaran ion ialah kaedah fisio-kimia yang menukar ion antara fasa cecair dan resin penukar ion. Sebaliknya, osmosis terbalik ialah proses di mana air disalurkan merentasi membran separa telap terhadap kecerunan kepekatan, yang difasilitasi oleh tekanan tinggi. Jadi, ini adalah perbezaan utama antara pertukaran ion dan osmosis terbalik. Pertukaran ion ialah kaedah fisio-kimia, manakala osmosis terbalik ialah kaedah fizikal. Selain itu, proses pertukaran ion menggunakan resin penukar ion manakala osmosis songsang menggunakan membran osmosis songsang.
Maklumat maklumat di bawah menjadualkan perbezaan antara pertukaran ion dan osmosis songsang.
Ringkasan – Pertukaran Ion lwn Osmosis Songsang
Penukaran ion dan osmosis terbalik ialah dua teknik yang digunakan dalam proses penulenan air. Kaedah pertukaran ion adalah proses fisio-kimia yang menukar ion (bahan cemar) di dalam air dengan resin penukar ion. Sebaliknya, osmosis terbalik ialah kaedah fizikal yang menapis semua kebanyakan bahan cemar berdasarkan saiz. Dalam osmosis songsang, air disalurkan melalui membran separa telap. Osmosis songsang menggunakan tekanan untuk memaksa air merentasi membran. Pertukaran ion membuang bahan tertentu berdasarkan cas ionik manakala osmosis terbalik menggunakan proses pengecualian ionik.
