新連載 案内：イオン交換樹脂の汚染とイオン交換速度低下 ― 動的特性から読み解く劣化メカニズム（全５回連載）
イオン交換樹脂の劣化は、多くの産業で水質悪化や運転不安定の原因となります。しかし、そのメカニズムを正しく理解しているケースは決して多くありません。
本連載では、樹脂の基本物性（静的性能指標）と実機性能の乖離を出発点に、原水由来の汚染や樹脂同士の相互汚染による内部劣化を物理化学的に整理します。さらに、動的なイオン交換速度の評価という視点から劣化を定量的に捉え、実務に活かせる管理手法を提案します。
樹脂を単なる消耗品ではなく、適切に管理すべき機能材料として再定義する――。
そのための技術的視点を、全５回の連載で順に解説していきます。
第１回 樹脂性能の“静的指標”と“動的性能”の乖離
第1回では、「総交換容量は残っているのに水質が悪化する」という現場で頻発する問題を取り上げます。再生後も初期リーク、SiO₂・Naの早期漏出が生じる背景には、静的指標と実機の動的性能との乖離があります。
イオン交換容量や選択係数といった静的指標や平衡定数だけでは説明できない現象を、「イオン交換速度」という視点から整理します。次回は、原水由来汚染のメカニズムを解説します。
第２回 原水由来汚染の物理化学的メカニズム
第2回では、原水に含まれる有機物・金属・シリカ・酸化剤がイオン交換樹脂に与える影響を、物理化学的メカニズムから解説します。フミン酸などの有機物吸着、鉄・マンガンの沈着、シリカの細孔閉塞、さらには酸化剤による官能基分解は、容量低下だけでなく交換速度の低下を引き起こします。
原水由来汚染が動的性能にどのように影響するのかを整理し、次回は樹脂同士の相互汚染と内部劣化へと議論を進めます。
第３回 相互汚染とイオン形変換による内部構造劣化
第3回では、混床・2塔式装置で発生する樹脂同士の相互汚染と、イオン形変換による内部構造劣化を解説します。カチオンからアニオンへの有機リーク、pH変動による膨潤差、微細破砕の進行などが、動的性能を低下させる主要因となります。
内部汚染のメカニズムを整理し、樹脂を機能材料として適切に管理する視点の重要性を示します。次回は、これらの性能低下を定量的に評価する方法について解説します。
第4回 イオン交換速度低下の定量評価法
第4回では、イオン交換樹脂の速度劣化を定量的に評価する方法を解説します。境膜拡散・粒内拡散・交換反応の各段階を整理し、どこで速度低下が生じているかを見極めます。
さらに、破過曲線解析、LV依存性試験、動的交換容量やリーク曲線の形状評価を通じて、実機に即した劣化診断の手法を紹介します。次回は、実務における具体的な管理・対策へと展開します。
第５回 実務対策と高度管理の提案
第5回では、「動的管理」という視点から、樹脂劣化を抑える設計と運用の考え方を解説します。イオン交換樹脂の静的性能および動的性能を管理することでトラブルの事前回避など、有効性を整理します。
さらに、回転樹脂による集中再生管理を通じて、動的性能の均一化を実現する手法を提案します。
【初回価格 3,680円】お試しレンタルキャンペーン
純水器ボンベの家庭用レンタルを始めました。この機会に是非お試しください。
拭き取り不要 純水器のメンテナンスはいらない イオン交換樹脂の交換も不要 ボディーの美観を維持できる
数量限定によるセール価格！ 無駄な自動課金はありません。
