KWALIFIKACJA CHM5 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 8.
Wskaż zestaw urządzeń i substancji chemicznych stosowanych w procesie demineralizacji wody na jonitach.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W demineralizacji na jonitach stosuje się układ H+/OH−: kationit wodorowy usuwa kationy, a anionit wodorotlenowy usuwa aniony, tworząc wodę o niskiej mineralizacji. Po kationicie powstaje m.in. H2CO3, dlatego używa się desorbera CO2 do odgazowania.

Pełne wyjaśnienie:

Demineralizacja wody na jonitach polega na usunięciu z wody zarówno kationów (np. Ca2+, Mg2+, Na+), jak i anionów (np. Cl, SO42−, HCO3) z wykorzystaniem żywic jonowymiennych pracujących w odpowiednich formach.

Poprawny zestaw: kationit wodorowy + anionit wodorotlenowy + desorber CO2.

  • Kationit wodorowy wymienia kationy obecne w wodzie na jony H+. Dzięki temu usuwa twardość i inne kationy, ale jednocześnie w wodzie pojawiają się jony H+, które mogą tworzyć słabe kwasy (np. z układu węglanowego).
  • Anionit wodorotlenowy usuwa aniony, wymieniając je na jony OH. Jony H+ (z kationitu) i OH (z anionitu) łączą się, tworząc H2O, co prowadzi do obniżenia mineralizacji.
  • Desorber CO2 (odgazowywacz) jest stosowany, ponieważ po etapie kationitowym w wodzie może znajdować się rozpuszczony CO2 / równowaga węglanowa, co obciąża etap anionitowy i pogarsza efektywność. Odpowiednie odgazowanie zmniejsza zużycie zdolności wymiennej anionitu i poprawia jakość wody.

Pozostałe zestawy są błędne z typowych powodów technologicznych:

  • Obecność kationitu sodowego wskazuje raczej na zmiękczanie (wymiana na Na+), a nie pełną demineralizację w układzie H+/OH−.
  • Osadnik i pulsator to urządzenia kojarzone z procesami sedymentacji/koagulacji-klarowania, a nie z właściwym etapem wymiany jonowej na jonitach w procesie demineralizacji.
  • Aerator może napowietrzać/odgazowywać, ale w tym pytaniu wymagany jest typowy element ciągu jonitowego ukierunkowany na CO2 (desorber), a nie ogólne napowietrzanie.

Na egzaminie warto zapamiętać schemat: kationit (H+) → odgazowanie CO2 → anionit (OH). To pomaga odróżnić demineralizację od zmiękczania i procesów mechanicznego oczyszczania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To proces uzdatniania, w którym usuwa się z wody zarówno kationy, jak i aniony za pomocą żywic jonowymiennych. Najczęściej stosuje się kationit w formie H+ oraz anionit w formie OH, aby w efekcie otrzymać wodę o bardzo niskiej zawartości soli.
Kationit wodorowy wymienia kationy rozpuszczone w wodzie (np. Ca2+, Mg2+, Na+) na jony H+. Dzięki temu usuwa składniki mineralne po stronie kationów, przygotowując wodę do kolejnego etapu usuwania anionów.
Anionit wodorotlenowy usuwa z wody aniony (np. Cl, SO42−, HCO3) wymieniając je na OH. Jony OH łączą się z H+ pochodzącymi z kationitu, co prowadzi do tworzenia wody i obniżenia mineralizacji.
Po etapie kationitowym w wodzie może pojawić się CO2 związany z układem węglanowym. Desorber (odgazowywacz) usuwa CO2, co odciąża anionit i poprawia jakość wody końcowej. W praktyce może to zmniejszać zużycie złoża i koszty eksploatacji.
Najczęściej kationit sodowy kojarzy się ze zmiękczaniem, czyli wymianą jonów Ca2+/Mg2+ na Na+. To nie usuwa anionów i nie daje pełnej demineralizacji. W demineralizacji typowy jest kationit w formie H+ współpracujący z anionitem w formie OH.
Zmiękczanie usuwa głównie twardość (Ca2+, Mg2+) i często wiąże się z formą sodową żywicy. Demineralizacja usuwa kationy i aniony, więc zwykle występuje para: kationit H+ oraz anionit OH, czasem z etapem odgazowania CO2.
Aerator stosuje się m.in. do napowietrzania wody, usuwania niektórych gazów lub poprawy warunków utleniania (np. dla żelaza i manganu). Nie jest to jednak podstawowy element schematu demineralizacji jonitowej, gdzie kluczowe są żywice oraz ewentualny odgazowywacz CO2.
Osadnik i pulsator wiążą się głównie z procesami mechanicznymi i fizykochemicznymi (sedymentacja, klarowanie, koagulacja). Demineralizacja jonitowa to przede wszystkim proces wymiany jonowej na złożach żywic. Dlatego w pytaniach o jonity szuka się kationitu/anionitu, nie urządzeń sedymentacyjnych.
W praktyce często kontroluje się przewodność oraz ogólną zawartość jonów w wodzie (zależnie od wymagań procesu). Skuteczna demineralizacja zwykle oznacza wyraźny spadek przewodności i stężeń jonów. Dodatkowo ocenia się stabilność pracy złóż i potrzebę regeneracji.
Częsty błąd to przenoszenie skojarzeń ze zmiękczania na demineralizację (wybór formy sodowej zamiast H+/OH−). Inny błąd to wybór odpowiedzi zawierającej jedno poprawne hasło (np. anionit) mimo że reszta zestawu nie pasuje do ciągu jonitowego. Pomaga zapamiętanie pary: kationit H+ i anionit OH−.
info

Około 49% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "W demineralizacji na jonitach stosuje się układ H+/OH−: kationit wodorowy usuwa kationy, a anionit wodorotlenowy usuwa aniony, tworząc wodę o niskiej mineralizacji."

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z uzdatniania wody (wymiana jonowa, demineralizacja)
  • Instrukcje eksploatacji instalacji jonitowych (kationit/anionit, odgazowanie)
  • Podręczniki/kompendia z technologii chemicznej wody i ścieków (rozdziały o jonitach)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego