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离子交换树脂工艺技术介绍

1、 定义

离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物:

● 不溶性的三维空间网状骨架

● 连接在骨架上的功能基团

● 功能集团上带有相反电荷的可交换离子

2、 分类

● 按母体材质分为:无机和有机

● 按结构特征分为:大孔、等孔、凝胶型

● 按化学活性基团性质(交换基或官能团):阳离子交换树脂(弱酸性、强酸性)、阴离子交换树脂(弱碱性、强碱性)。

实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子形式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与氯化钠作用,转变成钠型树脂再使用。工作时,钠型树脂放出钠离子,与溶液中的钙离子、镁离子等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应式没有放出氢离子,可避免容易PH下降和由此产生的副作用,如设备腐蚀。

● 按基体种类分为:苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。

3、 理化性质

离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。它们具有较高的机械强度,化学性质稳定,在正常情况下有较长的使用寿命。大多数制成颗粒状,也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3~1.2mm以内,大部分在0.4~0.6mm之间。

4、 化学性能

● 再生:离子交换反应的可逆性交换的逆反应。 

● 酸碱性:树脂在水中电离出H+和OH-,表现出酸碱性。树脂的酸碱性受Ph值影响。

● 选择性:树脂对水中某种离子能优先交换的性能称为选择性,选择性大小用选择性系数来表征。交换顺序:优先高化合价的,其次原子序数大的

● 强酸性阳离子交换树脂:

Fe2+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+

● 弱酸性阳离子交换树脂:

H+> Fe2+> Al3+> Ca2+> Mg2+>K+>Na+

● 强碱性阴离子交换树脂:

SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HSIO3-

● 弱酸性阴离子交换树脂:

OH-> SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HSIO3-

● 交换容量:表示树脂的交换能力。通常用EV(mmol/ml湿树脂)表示,也可用EW(mmol/g干树脂)表示。

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