जियोलाइट प्रक्रिया और आयन एक्सचेंज प्रक्रिया पानी को नरम करने की प्रक्रिया है। जिओलाइट और आयन एक्सचेंज प्रक्रिया के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि जिओलाइट प्रक्रिया खनिज जिओलाइट का उपयोग कठोर पानी में उद्धरणों के लिए विनिमय राल के रूप में करती है जबकि आयन एक्सचेंज प्रक्रिया में आयन एक्सचेंज के लिए कई अलग-अलग रेजिन शामिल हो सकते हैं। इसके अलावा, जिओलाइट प्रक्रिया कठोर पानी को नरम करने की आयन एक्सचेंज प्रक्रिया का एक रूप है।
कठोर पानी वह पानी है जो कैल्शियम या मैग्नीशियम से भरपूर होता है। पानी में इन धनायनों की उपस्थिति गर्मी, धातु पाइपलाइन या डिटर्जेंट के साथ प्रतिक्रिया करके लगभग किसी भी सफाई कार्य की प्रभावशीलता को कम करने जैसी कठिनाइयों का कारण बन सकती है।इसलिए, इन आयनों को कठोर जल से निकालना बेहतर है; हम इसे पानी नरमी कहते हैं। हम इसे आयन एक्सचेंज प्रक्रियाओं के माध्यम से हटा सकते हैं। जिओलाइट प्रक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है।
जिओलाइट प्रक्रिया क्या है?
जियोलाइट प्रक्रिया रासायनिक यौगिक जिओलाइट का उपयोग करके आयन एक्सचेंज तकनीक के माध्यम से कठोर पानी को नरम करने की एक प्रक्रिया है। यह एक रासायनिक यौगिक है जिसमें हाइड्रेटेड सोडियम एल्युमिनोसिलिकेट होता है। यह इस प्रक्रिया को जिओलाइट प्रक्रिया का नाम देता है। जिओलाइट पानी को नरम करने की प्रक्रिया में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के साथ अपने सोडियम धनायनों का उलटफेर कर सकता है।
जिओलाइट प्राकृतिक और सिंथेटिक जिओलाइट दो प्रकार के होते हैं। प्राकृतिक रूप झरझरा है और सिंथेटिक रूप एक गैर-छिद्रपूर्ण जिओलाइट है। इसके अलावा, सिंथेटिक रूप में प्राकृतिक रूप की तुलना में प्रति यूनिट वजन में उच्च विनिमय क्षमता होती है।
चित्र 01: जिओलाइट बिस्तर युक्त सिलेंडर
प्रक्रिया
वाटर सॉफ्टनिंग प्रक्रिया में, हम एक निर्दिष्ट दर पर जिओलाइट के बिस्तर (सिलेंडर के अंदर) के माध्यम से कठोर पानी पास करते हैं। फिर पानी को सख्त करने वाले धनायन जिओलाइट बिस्तर पर बने रहेंगे क्योंकि ये धनायन जिओलाइट के सोडियम धनायनों के साथ आदान-प्रदान करते हैं। इसलिए, इस सिलेंडर से निकलने वाले पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम धनायनों के बजाय सोडियम धनायन होते हैं।
कुछ देर बाद जिओलाइट बेड खतम हो जाता है। फिर हमें जल प्रवाह को रोकना होगा और जिओलाइट को पुन: उत्पन्न करने के लिए बिस्तर को केंद्रित नमकीन घोल (10%) से उपचारित करना होगा। जब हम बिस्तर को नमकीन घोल से उपचारित करते हैं, तो यह सभी कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों को एक नमकीन घोल में सोडियम आयनों के साथ बदलकर धो देता है। इसलिए, यह उपचार जिओलाइट को पुन: उत्पन्न करता है।
आयन एक्सचेंज प्रक्रिया क्या है?
आयन विनिमय प्रक्रिया पानी को नरम करने की एक प्रक्रिया है जिसमें हम पानी को नरम करने के लिए धनायनों या आयनों का उपयोग करते हैं।हम कठोर जल में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के साथ धनायनों या आयनों का आदान-प्रदान करके ऐसा कर सकते हैं। इस प्रक्रिया में एक प्रतिवर्ती रासायनिक प्रतिक्रिया शामिल है। हालाँकि, हम इस तकनीक का उपयोग केवल तनु विलयनों पर ही कर सकते हैं। इस उद्देश्य के लिए हम जिन उपकरणों का उपयोग करते हैं वे आयन एक्सचेंजर्स हैं।
प्रकार
दो प्रकार के होते हैं;
- केशन एक्सचेंजर्स - जिओलाइट, ग्रीन्सैंड, सल्फोनेटेड कोयले आदि का आदान-प्रदान सामग्री के रूप में उपयोग करें।
- आयन एक्सचेंजर्स - धातु ऑक्साइड, सिंथेटिक रेजिन आदि का उपयोग करता है।
केशन एक्सचेंजर्स में हम जिन सामग्रियों का उपयोग करते हैं उनमें या तो कमजोर एसिड या मजबूत एसिड शामिल हैं। मजबूत एसिड कटियन एक्सचेंजर्स में मुख्य रूप से सल्फेट कार्यात्मक समूह होते हैं। कमजोर एसिड कटियन एक्सचेंजर्स में मुख्य रूप से कार्बोक्सिल समूह होते हैं। आयनों एक्सचेंजर्स में हम जिन सामग्रियों का उपयोग करते हैं उनमें या तो कमजोर आधार या मजबूत आधार शामिल हैं। इसके अलावा, आयन एक्सचेंज प्रक्रिया की कई श्रेणियां हैं जिनमें सॉफ्टनिंग, डीलकलाइज़ेशन और डिमिनरलाइज़ेशन शामिल हैं।आयन जो विनिमय प्रक्रिया में शामिल होते हैं (वे आयन जो कठोर जल में कैल्शियम और मैग्नीशियम धनायनों के साथ विनिमय करते हैं) में सोडियम आयन, हाइड्रोजन धनायन, क्लोराइड आयन और हाइड्रॉक्सिल आयन शामिल हैं।
जियोलाइट और आयन एक्सचेंज प्रक्रिया में क्या अंतर है?
जियोलाइट प्रक्रिया रासायनिक यौगिक जिओलाइट का उपयोग करके आयन एक्सचेंज तकनीक के माध्यम से कठोर पानी को नरम करने की एक प्रक्रिया है, जबकि आयन एक्सचेंज प्रक्रिया एक पानी को नरम करने की प्रक्रिया है जिसमें हम पानी को नरम करने के लिए धनायनों या आयनों का उपयोग करते हैं। यह जिओलाइट और आयन एक्सचेंज प्रक्रिया के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। हालाँकि, जिओलाइट प्रक्रिया आयन विनिमय प्रक्रिया का एक रूप है क्योंकि इस प्रक्रिया में कठोर पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के साथ जिओलाइट में सोडियम आयनों का आदान-प्रदान करना शामिल है। इसके अलावा, जिओलाइट प्रक्रिया में केवल सोडियम आयनों का आदान-प्रदान शामिल होता है, जबकि आयन विनिमय प्रक्रिया में क्लोराइड आयन, हाइड्रॉक्सिल आयन, हाइड्रोजन आयन और सोडियम आयन जैसे विभिन्न आयन और धनायन शामिल होते हैं।
नीचे दिए गए इन्फोग्राफिक में जिओलाइट और आयन एक्सचेंज प्रक्रिया के बीच अंतर को सारणीबद्ध रूप में प्रस्तुत किया गया है।
सारांश - जिओलाइट बनाम आयन एक्सचेंज प्रक्रिया
आयन विनिमय प्रक्रिया में कठोर जल में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों का एक्सचेंजर्स में विभिन्न आयनों या धनायनों के साथ आदान-प्रदान शामिल है। पानी से कठोरता को दूर करने के लिए यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण है। जिओलाइट प्रक्रिया भी आयन एक्सचेंज प्रक्रियाओं की एक श्रेणी है। जिओलाइट और आयन एक्सचेंज प्रक्रिया के बीच अंतर यह है कि जिओलाइट प्रक्रिया खनिज जिओलाइट का उपयोग कठोर पानी में धनायनों के लिए एक्सचेंजिंग राल के रूप में करती है जबकि आयन एक्सचेंज प्रक्रिया में आयन एक्सचेंज के लिए कई अलग-अलग रेजिन शामिल हो सकते हैं।
