陽離子交換樹脂工作原理及技術(shù)指南

陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存：

  離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份，在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應(yīng)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(qiáng)型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型，弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中，應(yīng)保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱，影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設(shè)備時(shí)，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
新樹脂的預(yù)處理：

  新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時(shí)，上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。

陽樹脂的預(yù)處理

陽樹脂預(yù)處理步驟如下：

  首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍，將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時(shí)，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色;其次再用2-4NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時(shí)（或作小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時(shí)，放盡酸液，用清

水漂流至中性待用。

 陰樹脂的預(yù)處理

  其預(yù)處理方法中的步與陽樹脂預(yù)處理方法中的步相同；而后用

5HCL浸泡4-8小時(shí)，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2-4NaOH溶

液浸泡4-8小時(shí)后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。

陽離子交換樹脂工作原理及技術(shù)指南離子交換樹脂是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團(tuán)和功能基團(tuán)上帶有相反電荷的可交換離子三部分構(gòu)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。

　　離子交換樹脂有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長的使用壽命。按化學(xué)活性基團(tuán)首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類。 陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類。陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類。

　　離子交換樹脂的工作原理在離子交換過程中，水中的陽離子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂上的H+ 進(jìn)行交換，水中陽離子被轉(zhuǎn)移到陰樹脂上，而樹脂上的H+交換到水中。水中的陰離子(如Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂上的OH-進(jìn)行交換，水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上，而樹脂上的OH- 交換到水中。而H+ 與OH- 相結(jié)合生成水，從而達(dá)到脫鹽的目的。

　　(1) 強(qiáng)酸性陽離子樹脂

　　樹脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)如磺酸基-SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強(qiáng)酸性。樹脂離解后，本體所含的負(fù)電基團(tuán)，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。強(qiáng)酸性樹脂的離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。

　　樹脂在使用一段時(shí)間后，要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行，使樹脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來狀態(tài)，以供再次使用。

　　(2) 弱酸性陽離子樹脂

　　樹脂含弱酸性基團(tuán)如羧基-COOH，能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán)能與溶液中的其他陽離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進(jìn)行再生(比強(qiáng)酸性樹脂較易再生)。

　　(3) 強(qiáng)堿性陰離子樹脂

　　這類樹脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán)，如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F(tuán))，能在水中離解出OH-而呈強(qiáng)堿性。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。種樹脂的離解性很強(qiáng)，在不同pH下都能正常工作。它用強(qiáng)堿(如NaOH)進(jìn)行再生。

　　(4) 弱堿性陰離子樹脂

　　樹脂含有弱堿性基團(tuán)，它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個(gè)其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。