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離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能,表現(xiàn)在它的“離子交換容量”,即每克干樹(shù)脂或每毫升濕樹(shù)脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù),meq/g(干)或meq/mL(濕);當(dāng)離子為一價(jià)時(shí),毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對(duì)二價(jià)或多價(jià)離子,前者為后者乘離子價(jià)數(shù))。交換容量,表示每單位數(shù)量(重量或體積)樹(shù)脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的容量。工作交換容量,表示樹(shù)脂在某一定條件下的離子交換能力,它與樹(shù)脂種類和交換容量,以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。再生交換容量,表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹(shù)脂的交換容量,表明樹(shù)脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。樹(shù)脂以鈉型運(yùn)行使用后,可用鹽水再生(不用強(qiáng)酸)。廣州離子交換樹(shù)脂工業(yè)級(jí)
漂萊特離子交換樹(shù)脂之前,先用熱水或清潔自來(lái)水反復(fù)沖洗樹(shù)脂;不同類型樹(shù)脂的熱水溫度也會(huì)有所不同,如陽(yáng)離子樹(shù)脂可使用70-80℃熱水,陰離子樹(shù)脂使用50-60℃熱水即可;熱水浸泡,不攪拌,約15分鐘換水,反復(fù)浸泡4-5次可延長(zhǎng)至30分鐘,浸泡7-8次直接洗滌水清澈,泡沫很少;熱水處理后,用酸堿處理。比如漂萊特樹(shù)脂用2-倍的鹽酸慢慢流過(guò)樹(shù)脂,然后用水沖洗出水PH值為5左右;用NaOH溶液重復(fù)以前的過(guò)程,完成后,用水淋洗至流出的水呈現(xiàn)PH9以后,使用HCL將樹(shù)脂轉(zhuǎn)化為H+類型,用量約為樹(shù)脂體積的三四倍,然后用水淋洗至PH當(dāng)值超過(guò)6時(shí),樹(shù)脂可正常投入使用。廣州離子交換樹(shù)脂工業(yè)級(jí)樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)行,以適應(yīng)各種需要。
由于離子交換作用是可逆的,因此用過(guò)的離子交換樹(shù)脂一般用適當(dāng)濃度的無(wú)機(jī)酸或堿進(jìn)行洗滌,可恢復(fù)到原狀態(tài)而重復(fù)使用,這一過(guò)程稱為再生。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗;陰離子交換樹(shù)脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進(jìn)行再生。離子交換樹(shù)脂對(duì)溶液中的不同離子有不同的親和力,對(duì)它們的吸附有選擇性。各種離子受樹(shù)脂交換吸附作用的強(qiáng)弱程度有一般的規(guī)律,但不同的樹(shù)脂可能略有差異。樹(shù)脂的交聯(lián)度,即樹(shù)脂基體聚合時(shí)所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù),對(duì)樹(shù)脂的性質(zhì)有很大影響。
在實(shí)際使用中,將這些樹(shù)脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)行,以適應(yīng)各種需要。例如常將強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂與NaCl作用,轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹(shù)脂再使用。工作時(shí)鈉型樹(shù)脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子交換吸附,除去這些離子。反應(yīng)時(shí)沒(méi)有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產(chǎn)生的副作用(如蔗糖轉(zhuǎn)化和設(shè)備腐蝕等)。這種樹(shù)脂以鈉型運(yùn)行使用后,可用鹽水再生(不用強(qiáng)酸)。又如陰離子樹(shù)脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂?,工作時(shí)放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹(shù)脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫?HCO3-)運(yùn)行。強(qiáng)酸性樹(shù)脂及強(qiáng)堿性樹(shù)脂在轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后,就不再具有強(qiáng)酸性及強(qiáng)堿性,但它們?nèi)匀挥羞@些樹(shù)脂的其他典型性能,如離解性強(qiáng)和工作的pH范圍寬廣等。離子交換樹(shù)脂可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交換。
樹(shù)脂的交聯(lián)度,即樹(shù)脂基體聚合時(shí)所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù),對(duì)樹(shù)脂的性質(zhì)有很大影響。通常,交聯(lián)度高的樹(shù)脂聚合得比較緊密,堅(jiān)牢而耐用,密度較高,內(nèi)部空隙較少,對(duì)離子的選擇性較強(qiáng);而交聯(lián)度低的樹(shù)脂孔隙較大,脫色能力較強(qiáng),反應(yīng)速度較快,但在工作時(shí)的膨脹性較大,機(jī)械強(qiáng)度稍低,比較脆而易碎。工業(yè)應(yīng)用的離子樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不低于4%;用于脫色的樹(shù)脂的交聯(lián)度一般不高于8%;單純用于吸附無(wú)機(jī)離子的樹(shù)脂,其交聯(lián)度可較高。除苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外,離子交換樹(shù)脂還可由其他有機(jī)單體聚合制成。如酚醛系(FP)、環(huán)氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。苯乙烯系樹(shù)脂擅長(zhǎng)吸附芳香族物質(zhì),善于吸附糖汁中的多酚類色素。廣州離子交換樹(shù)脂工業(yè)級(jí)
樹(shù)脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類決定了樹(shù)脂的主要性質(zhì)和類別。廣州離子交換樹(shù)脂工業(yè)級(jí)
軟化樹(shù)脂采用的是鈉(Na)型離子交換法,所以制出的水中多少會(huì)含有Na離子,對(duì)人體飲用有一定的副作用。不過(guò),在比較精確的情況下是可以使用的。當(dāng)氫氧型陰樹(shù)脂與水接觸發(fā)生離子交換反應(yīng)后,水中各種陰離子被吸附,則水中只含有一種氫氧根離子。當(dāng)經(jīng)過(guò)這種氫氧型陽(yáng)樹(shù)脂的水再經(jīng)過(guò)氫氧型陰樹(shù)脂后,則水中只含有兩種陰陽(yáng)離子(氫離子和氫氧根離子)就會(huì)結(jié)合成為水,也就完成了水的脫鹽處理過(guò)程。軟水樹(shù)脂由軟水機(jī)的內(nèi)置樹(shù)脂罐,在水通過(guò)時(shí)將水中的硬度離子進(jìn)行置換。就是通常所說(shuō)的“離子交換軟化法”其原理如下:離子交換水處理是指采用離子交換劑,使交換劑中和水溶液中可交換離子產(chǎn)生符合等物質(zhì)的量規(guī)則的可逆性的交換,導(dǎo)致水質(zhì)改善而交換劑的結(jié)構(gòu)并不發(fā)生實(shí)質(zhì)性(化學(xué)的)變化的水處理方式。廣州離子交換樹(shù)脂工業(yè)級(jí)
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