Ion Exchange Resin (DIAION)

DIAION™ เป็นผลิตภัณฑ์ ion exchange resins คุณภาพสูงจากประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นสารเคมีประเภทโพลิเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำ มีลักษณะเป็นทรงกลมเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 – 2 มิลลิเมตร ที่มีโครงสร้างพิเศษที่เรียกว่า Functional Group เพื่อทำหน้าที่ในการแลกเปลี่ยนประจุต่างๆ เช่น ในการผลิตน้ำ Softener นั้นจะใช้เรซิน Functional Group โซเดียมไอออนในการกำจัด ประจุ Ca2+, Mg2+ ที่เป็นสาเหตุของน้ำกระด้างเป็นต้น ทั้งนี้ ion exchange resins นั้นมีหลายประเภท โดยจะจำแนกตามประจุของ Functional Group ได้ดังนี้

ตารางที่ 1 แสดงชนิดของ ion exchange resins
 












โครงสร้างของ ion exchange resins นั้นประกอบด้วย 2 ส่วนที่สำคัญ ได้แก่

1. โครงร่างที่ไม่มีประจุไฟฟ้า เป็นโครงสร้างที่เกิดขึ้นจากไฮโดรคาร์บอนจำนวนมากต่อกันเป็นสายยาว (Styrene) โดยมี Divinyl benzene (DVB) ทำหน้าที่เป็นตัวประสานเพื่อทำให้เกิดเป็นรูปร่าง 3 มิติ จึงทำให้มีความโปร่ง พรุน ซึ่งโดยปกติมักจะวัดปริมาณของ DVB ที่ใช้เป็นส่วนผสมของเรซินได้ประมาณ 8-12% DVB (กล่าวคือมี styrene อยู่ 88-92% โดยประมาณ)
2. Functional Group ซึ่งส่วนนี้จะเป็นตัวกำหนดพฤติกรรมการแลกเปลี่ยนอิออน ต่างๆของเรซิน โดยจะเกาะติดอยู่กับโครงร่างและไม่เคลื่อนที่ ทำให้เรซินมีประจุบวกหรือลบประจำตัว เช่น ถ้า Functional Group เป็นหมู่ซัลโฟนิก (SO3-) หรือหมู่คาร์บอกซิลิก (COO-) จะทำให้เรซินมีประจุลบประจำตัว เรียกว่า Cationic ion exchange resin ใช้ในการกำจัดประจุบวกออกจากน้ำ เช่น ประจุ Ca2+, Mg2+ เป็นต้น แต่ถ้า Functional Group เป็นหมู่อามีน (RRNH2+) จะทำให้เรซินมีประจุบวกประจำตัว เรียกว่า Anionic ion exchange resin ใช้ในการกำจัดประจุลบออกจากน้ำ เช่น Cl- เป็นต้น

รูปที่ 1 แสดงกลไกการทำงานเบื้องต้นของ ion exchange resin ทั้งชนิด Cation bead และชนิด Anion bead