Kontakt: doc. Dr. Ing. Helena Parschová - doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D. - Ing. Eva Mištová, Ph.D.
Důležitou součástí ionexových a sorpčních procesů je zjištění stavu ionexů a sorbentů pomocí stanovení jejich celkových kapacit, v případě anexů i bazicit. Pro reálné aplikace ionexů, které jsou nejčastěji provozovány v kolonovém dynamickém upořádání je důležité stanovení distribuce velikostí částic ionexových perliček, stanovení tlakových ztrát ve vrstvě ionexu a také stanovení mechanických stabilit ionexových perliček pomocí Chatillon testu.
K vizuálnímu posouzení stavu ionexu využíváme digitální makrofotografie s vysokým rozlišením při zvětšení 1x až 5x.
 |
 |
Distribuce velikostí částic ionexových perliček vyhodnocujeme z pořízených makrofotografií při zvětšení 1x v programu NIS-Elements Advanced Research 3.0, kterým lze zjistit např. počet objektů na makrofotografii, minimální, střední a maximální velikost částic, cirkularitu a také vytvořit histogram velikostí částic sledovaného vzorku ionexu:
 |
 |
 |
 |
| Histogram ionexu standardního zrnění | Histogram ionexu monosferického zrnění |
K měření mechanických pevností ionexů Chatillon testem používáme přístroj Chatillon TCD 225 se senzorem TLC-0050 s maximálním zatížení během testů 100 N. Principem testu je měření síly, která je potřebná k prasknutí perličky. Motorizovaná verze testu vynáší posun zatěžující desky proti zátěži (síle), kterou deska na perličku působí. Při prasknutí perličky dojde ke skokovému snížení této síly.
Vyhodnocení Chatillon testu jednoho vzorku ionexu se provádí výpočtem průměrné hodnoty a mediánu mechanické pevnosti ze statisticky dostatečného počtu perliček.
 |
 |
|
Zatížení při prasknutí sledovaných perliček s vyznačením mediánu |
|
 |
|
|
Průběh pokusu zatížení perličky vybrané na základě mediánu |
|
Při modelovém měření tlakových ztrát se využívá průtoku vody samospádem. Demineralizovaná voda z horního zásobníku protéká kolonou opatřenou skleněnou fritou a naplněnou vrstvou ionexu. Průtok demineralizované vody je regulován pomocí jehlového ventilu umístěného na rotametru v rozmezí 1-25 litrů za hodinu. Před a za kolonou je měřen tlak. Vliv rozdílné výšky umístění tlakových senzorů je eliminován vynulováním manometru při nulovém průtoku. Výsledkem měření je závislost tlakové ztráty (normalizované na 1 m výšky kolony) na průtoku, který je vyjádřený jako lineární rychlost v m/h.
Na základě zjištění stavu ionexu můžeme predikovat stav ionexu v následujícím období. K této predikci využíváme simulovaný zátěžový test, při kterém se zaměřujeme na sledování změny celkové kapacity, případně bazicity u anexu a distribuce velikostí částic ionexu. |
 |
 |
|
Na základě výzkumu v oblasti predikce životnosti ionexů byl vytvořen patent a užitný vzor:
- Seydl R., Jelínek L., Parschová H., Mištová E.: Způsob předpovědi životnosti ionexů dynamickou metodou a zařízení k provádění způsobu. Patent CZ 306415.
- Seydl, R., Jelínek, L., Parschová, H., Mištová, E.: Zařízení pro předpověď životnosti ionexů dynamickou metodou. Užitný vzor CZ 28729.