离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或***)名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加“大孔”。离子交换树脂用于软化水,脱盐水,纯水和高纯水制备,污水处理,味精制造,***提纯,化工催化,稀有金属分离等方面也有应用。
离子交换树脂在软化系统中与下列因素有关:
1、所用再生剂的总量和浓度。
2、进水中的总硬度和钠离子含量。
3、运行流速。
离子交换树脂交换能力依其交换能力特征可分:
1. 强碱型阴离子交换树脂:主要是含有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之-N (CH3)3,在氢氧形式下,-N (CH3)3OH-中的氢氧离子可以迅速释出,以进行交换,强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。这类树脂含有强碱性基团,如季铵基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
2. 弱碱型阴离子交换树脂: 这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
3 . 对阴离子的吸附强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为:SO42-gt; NO3- gt; Cl- gt; HCO3- gt; OH-弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下:OH-gt; 柠檬酸根3- gt; SO42- gt; 酒石酸根2- gt;草酸根2- gt; PO43- gt;NO2- gt; Cl- gt;醋酸根- gt; HCO3-
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