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    離子交換樹脂原理和技術指南

    2019-05-31 10:11:43  來源:廊坊森納特化工有限公司

      離子交換樹脂是一類具有官能團網絡結構的大分子化合物,它由不溶性的三維網狀結構、骨架上的官能團和官能團上電荷相反的可交換離子組成。離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。離子交換樹脂具有較高的機械強度,化學性質也很穩定,在正常條件下有較長的使用壽命。根據化學活性基團將陽離子樹脂和陰離子樹脂分為兩類。陽離子樹脂可分為強酸和弱酸兩類。陰離子樹脂可分為強堿性和弱堿性兩類。在離子交換過程中,離子交換樹脂的原理是:陽離子與陽離子交換樹脂上的H+交換,水中的陽離子轉移到陰離子樹脂上,樹脂上的H+在水中交換。水中的陰離子與OH-上的陰離子交換樹脂交換,水中的陰離子被轉移到Zinda樹脂中,OH-on樹脂在水中被交換。
      1和強酸性陽離子樹脂
      含有大量的強酸性基團,如磺酸-SO3H,它們在溶液中很容易與H+分離,因此它們是強酸性的。樹脂解離后,體內所含的負離子能吸附溶液中的其它陽離子。強酸性樹脂具有很強的解離能力,能在酸性或堿性溶液中進行離子交換。在使用了一段時間后,樹脂應再生,即離子交換反應與化學物質相反方向進行,以使樹脂的官能團恢復到原來的狀態,供重復使用。
      2和弱酸性陽離子樹脂
      含有弱酸性基團,如羧基-COOH,它們能使H+與水分離而變成酸性。樹脂解離后的剩余負離子可以與溶液中的其它陽離子吸附,形成陽離子交換。該樹脂酸度較弱,在低pH條件下很難離解和交換離子。它只能在堿性、中性或微酸性溶液(如PH5~14)中作用.這些樹脂也用酸再生(這比強酸性樹脂更容易再生)。
      3和強堿性陰離子樹脂
      含有強堿性基團,如季胺基(又稱季胺基)-NR3OH(R是碳氫基團),OH-可在水中解離,具有強堿性。離子交換樹脂由分類名稱、骨架(或基因)名稱、基本名稱組成。孔隙結構分凝膠型和大孔型兩種,凡具有物理孔結構的稱大孔型樹脂,在全名稱前加“大孔”。分類屬酸性的應在名稱前加“陽”,分類屬堿性的,在名稱前加“陰”。如:大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。離子交換樹脂可以根據其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。首先區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類(或再分出中強酸和中強堿性類)。樹脂的正基團可與溶液中的陰離子吸附,導致陰離子交換。樹脂的解離性很強,在不同的pH值下可以正常工作。它是從強大的基礎上再生的。
      4和弱堿性陰離子樹脂
      含有弱堿性基團,能將OH-與水分離,表現出弱堿性。離子交換樹脂可以根據其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。首先區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類(或再分出中強酸和中強堿性類)。樹脂的正基團可與溶液中的陰離子吸附,導致陰離子交換。在大多數情況下,這個Zinda吸附了溶液中的所有其他酸性分子。它只能在中性或酸性條件下工作,如PH1~9。Na2CO3和NH4OH可再生。



    陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存:
    離子交換樹脂肪內含有一定量的水份,在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水,應先用濃食鹽水(-10%)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放于水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中,強型樹脂應轉變成鹽型,弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離堿型也可轉為鹽型,然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中,應保持在5-40°C的溫度環境中,避免過冷或過熱,影響質量。若冬季沒有保溫設備時,可將樹脂貯存在食鹽水中,食鹽水的溫度可根據氣溫而定。
    新樹脂的預處理:
    新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物,還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時,上述可溶性雜質就會轉入溶液中,在使用初期污染出水水質。所以,新樹脂在投運前要進行預處理。

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    杜喜亮
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