离子交换树脂
离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生比较困难,需用再生剂量比理论值高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生,所用再生剂量只需稍多于理论值。此外,大孔型和交联度低的树脂较易再生,而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
命名方式
离子交换树脂的命名方式:离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成,第yi位数字代表产品的分类,第二位数字代表骨架的差异,第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。第yi、第二位湿离子交换树脂数字的意义,见表8-1。表8-1 树脂型号中的一、二位数字的意义代号 0 1 2 3 4 5 6分类名称 强酸性 弱酸性 强碱性 弱碱性 螫合性 两1性 氧化还原性骨架名称 系系 醋酸系 环氧系 乙烯吡1啶系 脲醛系 系大孔树脂在型号前加“D”,凝胶型树脂的交联度值可在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。如D011×7,表示大孔强酸性系阳离子交换树脂,其交联度为7。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。国外一些产品用字母C代表阳离子树脂(C为cation的第yi个字母),A代表阴离子树脂(A为Anion的第yi个字母),如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂,亦分别代表阳树脂和阴树脂。
2) 预处理 工业生产的离子交换树脂常含有一些过剩溶剂、低聚物和其他杂质,必须除去,否则将影响交换效果和出水质量,因此新树脂必须进行预处理。树脂经预处理转成所需离子型还可以提高其稳定性,并能起到活化树脂的作用。
a) 阳树脂预处理:将树脂用水洗至流出清水后,用2-4%NaOH浸泡4-8 小时再用水洗至中性,再用5%盐酸浸泡4-8小时,用水洗至pH6,待用。
b) 阴树脂预处理:将树脂用水洗至流出清水后,用5%盐酸浸泡4-8小时 后,用水洗至pH6,再用2-4%NaOH浸泡4-8小时,用水洗至pH7-9,待用。
c) D301-Ⅲ、D301弱碱树脂预处理:将树脂用温水浸泡4-8小时,用水 洗至pH6,再用2-4%NaOH浸泡4-8小时,用水洗至中性,有可能进行二次处理,待用。
d) 对于医1药工业、食品工业所用树脂,请按特殊要求进行处理。
e) 用户可根据不同用途流程设计,将树脂转成所需的离子型。
3) 离子交换树脂的污染、与活化: 离子交换树脂在长期使用中易受悬浮物质、胶体物质、有机物、细1菌、藻类和铁、锰等的污染,使离子交换能力降低甚至失去。因此,需根据情况对树脂进行不定期的活化处理。活化方法可根据污染情况和条件而定,一般阳树脂在软化中易受Fe3+污染,可用盐酸浸泡后逐步稀释。阴树脂易受有机物污染,可用10%NaCl+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗。离子交换树脂再生方法常规的再生处理离子交换树脂(IONRESIN)使用一段时间后,吸附的杂质接近饱和状态,就要进行再生处理,用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去,使之恢复原来的组成和性能。必要时可用1%双氧1水溶液浸泡数分钟,也可采用酸、碱交替处理法,漂白处理法,酒精处理法和各种灭菌法进行处理。
离子交换树脂应用注意事项
a) 离子交换树脂的贮存温度应该在5-40℃之间。离子交换树脂应贮存在 密封容器内,避免受冷或曝晒。若冬季没有防冻设施时,可将树脂贮于食1盐水中,食1盐水的浓度可根据气温而定。树脂一旦受冻,不要突然转到高温环境,要放到5-10℃低温环境中,让其缓慢解冻。b) 离子交换树脂内含有一定量地水份,在储运及应用过程中应保持这部 分水份。如不慎树脂失水,应先用浓食1盐水(约10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接加水,以免树脂急剧膨胀而破碎。c) 树脂在长期贮存中,强型树脂应转成盐型,弱型树脂应转成氢型或游 离碱型,然后浸泡在清净的水中。应用离子交换树脂进行水处理软化时,离子交换树脂可以将其本身所具有的Na+离子和水中同符号电荷的Ca2+、Mg2+离子相互交换去除水中硬度达到软化水的目的。d) 树脂贮存期为2年,超过2年复检合格方可使用。e) 在使用和贮运过程中,严防树脂被有机油类污染。
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