Tin Tức Chung
Cation là gì? Phân biệt Anion và Cation
Anion và Cation là 2 loại hạt trao đổi ion điển hình, được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý nước sạch. Trong bài viết dưới đây, hãy cùng tìm hiểu Anion là gì, Cation là gì và sự khác nhau của chúng như thế nào nhé!
Contents
Anion và Cation là gì?
Anion và Cation là 2 loại ion khác nhau về điện tích thuần. Trong đó, Anion là các ion mang điện tích âm, còn Cation mang điện tích dương.
Anion là gì?
Anion gap là các hạt mang điện tích âm, được tạo thành từ các nguyên tử trung tính. Khi vỏ ngoài của các nguyên tử nhận được 1 hoặc nhiều electron sẽ trở thành các hạt ion âm. Số e ở lớp vỏ sẽ bằng số proton bên trong hạt nhân, khi đó các nguyên tử không mang điện tích.
Các Anion được hình thành bởi các nguyên tố phi kim, nằm trong khối p bảng tuần hoàn. Do đó độ âm điện lớn, nên những nguyên tử này rất dễ thu hút e, tạo thành các hạt Anion âm điện.
Nếu Anion là 1 nguyên tử thì đó là anion đơn sắc, còn nếu Anion nguyên tử hoặc 1 phân tử thì được gọi là anion polyatomic.
Anion được mệnh danh là “vitamin trong không khí” khi có khả năng tăng cường năng lượng sống. Anion tự nhiên thường được hình thành tại các thác nước, sau những tia sét, chớp hay các trận mưa bão lớn,… Đây cũng là lý do mà sau mỗi trận mưa, không khí thường trở nên trong lành, dễ chịu hơn.
Anion có khả năng loại bỏ các khoáng chất tồn tại trong nước, nên thường được sử dụng để khử khoáng và sản xuất nước với độ tinh khiết cao. Tính năng này được ứng dụng để loại bỏ những tạp chất không mong muốn, tạo nguồn nước sạch cung cấp cho ngành công nghiệp luyện kim, dược phẩm, khai thác kim loại, xử lý nước thải,… Bên cạnh đó còn được sử dụng làm chất khử khói thuốc lá, chất chống dị ứng, giảm lượng bụi và vi khuẩn trong không khí…
Công nghệ ion hiện đang được nhiều hãng sản xuất đồ điện ứng dụng trên các dòng sản phẩm như quạt điều hòa, máy lọc không khí, máy hút ẩm, thiết bị làm mềm nước,…
Cation là gì?
Đọc xong những thông tin phía trên, chắc hẳn bạn đọc đã phần nào hình dung được Cation là gì. Đây chính là các hạt ion mang điện tích dương. Khi một nguyên tử trung tính loại bỏ 1 hoặc nhiều electron sẽ trở thành các ion dương. Số proton ở trong hạt nhân khi đó sẽ cao hơn số e ở lớp ngoài.
Thông thường, các Cation sẽ được hình thành từ các kim loại trong khối S, kim loại chuyển tiếp, lanthanide và actinide,…Kích thước điện tích của Cation sẽ phụ thuộc vào số lượng e đã bị loại bỏ. Ví dụ, chúng ta có các cation đơn trị (Na+), hóa trị hai (Ca2+), hóa trị ba (Al3+) hoặc các cation monoatomic, polyatomic (NH4+)….
Ngược lại với Anion, Cation lại gây hại cho sức khỏe, đồng thời gây hao tổn năng lượng của con người. Theo một số nghiên cứu, ion dương có tác động tiêu cực với cơ thể khi tiếp xúc quá mức, đặc biệt là đối với đường hô hấp. Ion âm được con người hấp thụ từ không khí, thẩm thấu trực tiếp vào cơ thể gây suy giảm hệ miễn dịch, gây mệt mỏi, thiếu năng lượng, tăng căng thẳng và lo âu.
Cation trong tự nhiên thường được hình thành từ độ ẩm, bụi bẩn, ô nhiễm hay gió mạnh, cao nhất là trước khi xuất hiện bão điện. Đây cũng chính là lý do con người cảm thấy khó chịu hay tái phát các bệnh liên quan đến đường hô hấp trước những cơn bão lớn đổ về.
Phân biệt Anion và Cation
| Anion | Cation | |
| Sự hình thành | Mang điện tích âm, hình thành bằng cách nhận các electron | Mang điện tích dương, hình thành bằng cách bỏ các electron |
| Liên kết ion | Các nguyên tử phi kim có độ âm điện lớn, dễ nhận electron để tạo ra anion | Các nguyên tử kim loại có độ âm điện nhỏ, dễ mất electron để tạo ra cation |
| Cơ chế hoạt động | Thu hút các đầu dương của một điện trường | Thu hút các đầu âm của một điện trường |
Hạt nhựa Cation là gì và ứng dụng trong đời sống
Trong cuộc sống hàng ngày, hạt Cation nhân tạo hay còn gọi là hạt nhựa trao đổi ion, được xem là một trong những vật liệu quan trọng trong bộ lọc và xử lý nước, ứng dụng để xử lý tình trạng nước cứng trong sinh hoạt.
Hạt nhựa trao đổi ion Cation bao gồm 4 loại: resin cation acid yếu, resin cation acid mạnh, resin cation bazơ yếu và resin cation bazơ mạnh. Các hạt có các đặc điểm nhận biết bằng mắt thường như:
- Có màu vàng, nâu, đen phụ thuộc vào từng khu vực và điều kiện khai thác. Sau một thời gian dài sử dụng, các hạt này sẽ có xu hướng chuyển sang màu nâu sẫm hơn, tuy nhiên màu sắc không ảnh hưởng tới khả năng hoạt động của chúng.
- Hạt thường có kình cầu, kích thước từ 0.42mm-1.25mm, khi ngâm nước sẽ nở thành dạng keo.
- Các hạt cation ít chịu tác động từ môi trường, có khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao lên tới 500°C do chứa thành phần polymer không bị bào mòn.
- Khả năng dẫn nhiệt, dẫn điện tốt.
- Trong quá trình vận chuyển, các hạt này có thể vỡ, xước ảnh hưởng tới tính thẩm mỹ, nhưng chất lượng sẽ không có gì thay đổi.
- Các hạt Cation có thể bị trơ nếu chịu tác động bởi các chất oxy hóa mạnh.
Như chúng ta đã biết, nước cứng là nguyên nhân trực tiếp gây nên nhiều bệnh lý về da như mẩn ngứa, lở loét, viêm da,.. Bên cạnh đó các thành phần Canxi, Magie, đá vôi,… khiến cho các thiết bị sinh hoạt gia đình dễ bị mài mòn, bong tróc, gây tốn kém chi phí sửa chữa, thay mới. Sử dụng nước cứng lâu ngày sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe, tiềm ẩn các bệnh ung thư khó chữa.
Sử dụng các hạt nhựa Cation để cải thiện tình trạng nước cứng là một trong những giải pháp bền vững bảo vệ sức khỏe con người. Các hạt nhựa này có khả năng tái sinh các vật liệu lọc, giúp lọc sạch cặn bẩn trong thời gian ngắn và làm mềm nước cứng hiệu quả, dễ sử dụng, không độc hại, giá thành lại thấp, mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Cách hoạt động:
- Ngâm các hạt Cation vào dung dịch NaCl đậm đặc, các ion H+ sẽ tham gia vào quá trình phản ứng trao đổi với ion Na+ hòa tan trong dung dịch. Chúng ta sẽ thu được cationit thay vì Na-cationit.
- Tùy vào mức độ lọc và tần số hoạt động mà các nhóm hoạt tính của Cation sẽ dần được thay thế bằng ion Magie và Canxi trong nước.
- Khả năng trao đổi của Cation sẽ bị cạn kiệt hoàn toàn khi các nhóm hoạt tính bị thay thế bằng ion canxi và magie.
Hiện nay, chúng ta có thể dễ dàng mua các hạt Cation tại các cửa hàng bán vật liệu lọc, cửa hàng bán thiết bị, linh kiện điện tử hay máy lọc nước để đảm bảo chất lượng tốt nhất, tránh bị trà trộn hàng dỏm, không những hiệu quả lọc nước không cao mà còn gây hại cho sức khỏe con người.
=> Lõi Cation là gì? Lõi Cation là lõi lọc quan trọng được sử dụng trong máy lọc nước Nano, dựa trên nguyên lý hoạt động phía trên.
Trên đây là những thông tin nhằm giải đáp cho bạn đọc câu hỏi Cation là gì, và Cation có ứng dụng như thế nào trong cuộc sống sinh hoạt hiện đại của con người. Mong rằng bài viết mang đến cho bạn những thông tin hữu ích.
